[分享]建筑结构设计中抗震计算中等级、烈度详细解读

地震烈度衡量的是某次地震发生之后对某个地区的影响。比如说汶川地震，震中汶川的烈度为11度，茂县的烈度为10度，锦竹为9度，什邡市为8度，都江堰为7度。也就是说，越靠近震中地震烈度最大，越远离震中越小。

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同样的地震，震中烈度可能是9度，往外50公里可能降低到8度，再往外150公里可能降低到7度。它取决于地震震级、震源距离、地质条件、地面状况等条件。

震级是表征地震强弱的量度，是划分震源放出的能量大小的等级。简单说，震级衡量的是地震的大小，或者严谨一点，地震所释放的能量的大小。某次地震所释放的总能量是固定的，所以它的震级也是唯一的。

绝大多数地震是由断层引起的，地震所释放的能量的大小，取决于引发地震的断层的大小、断层两边相对运动的距离、断层处的岩石强度。

断层的面积*断层移动的距离*岩石的剪切模量=地震矩

这个地震矩的数值，直接反映了地震释放能量的大小。其单位是“里氏”，通常用字母M表示。震级每相差1级，能量相差31.6倍；每相差2级，能量相差就是31.6*31.6约1000倍。简单说，9级地震释放的能量是8级的31.6倍，7级的1000倍，6级的31623倍，5级的1000000倍。

抗震烈度是某个地区的属性，是人为规定的，每个地区都不一样。比如说北京的抗震烈度是 8 度，上海的抗震设防烈度是 7 度。

这个是怎么确定的呢？一定程度上，设防烈度的制定跟设防目标相关。就拿北京来说，先统计一下历史上一定时期之内影响到北京的历次地震，看一下这些地震引起的北京地区的烈度分别是多少。现在的抗震规范，采用的是 50 年内超越概率为 10% 的地震烈度作为抗震烈度。也就是说，50年之内，发生比这个设防烈度还大的地震烈度的可能性是10%。是50年一遇吗？NO，折算下来，是“475年一遇”。

什么意思呢？475年一遇的地震，今年发生的概率是475分之一，也就是0.211%，今年不发生的概率是99.789%。50年之内都不发生这样的地震，这个概率是 99.789% 的 50次方，也就是90%。而50年之内发生这样的地震的概率，则是 1 减去 90%，等于 10%。

▲中震可修

也就是说，我们的目标是 475 年一遇的地震。100年一遇的地震，小意思，都在我们的设防范围之内，也就是俗称的“小震不坏”；500年一遇的地震，刚刚好跟我们的设防目标差不多，次要结构可能会有小范围破坏，但是主体结构不会发生大的破坏，也就是俗称的“中震可修”；1000年一遇的地震，已经超过了我们的设防目标，但是尽量通过合理的构造措施，保证结构足够的延性和塑性变形能力，争取做到房子虽然变形很大，但不会整体垮塌，保证逃生通道和逃生时间，这也就是俗称的“大震不倒”。

以钢筋混凝土框架结构为例，抗震等级划分为一级至四级，以表示其很严重、严重、较严重及一般的四个级别。它指的是建筑结构的属性。比如说同一个地区，这栋楼的抗震等级是一级，那栋楼的抗震等级却是二级。抗震等级也可以在局部调整，比如这栋楼整体抗震等级是三级，但是某一层或者某一个柱子的抗震等级却是更高的二级。

它的确定取决于抗震设防烈度、结构重要性、结构类型、结构高度。而建筑物的结构配筋的确定则取决于抗震等级，对于普通的钢筋混凝土结构，可以参见抗震规范里的这张表格。

注意到，我们说这张表适用于“普通的钢筋混凝土结构”，也就是所谓的“丙类建筑”如普通民宅等。至于更重要的建筑物如医院、学校等属于更高层次的甲类建筑或乙类建筑，查表时需要提高一个烈度。

比如说，以上海为例，同样是小于24米的框架结构，如果是菜市场，那就按7度查表，也就是三级，如果是小学教学楼，那就要按7+1=8度查表，抗震等级为二级。也就是说，同一个地区、同一个结构类型、差不多高度的建筑物，中小学、医院等等通常要比菜市场、普通办公楼、住宅楼高一个抗震等级。

抗震等级有什么用呢？主要体现在结构的各种内力调整和构造措施上。比如说，一级和二级框架结构的角柱，箍筋必须全高加密，而三级和四级的角柱却不需要特殊处理。

1、地震震级是地震的属性，一次地震只有一个震级。

2、地震烈度是地震对某个地区的影响，震中高，越往外越低。

3、设防烈度可以简单理解成某个地区475年内所能发生的最强烈的地震烈度。如果实际发生的地震引起的烈度不大于设防烈度，建筑结构应该要做到不发生永久性的、不可修复的的破坏。

4、抗震等级是建筑物的属性，越重要、越容易受地震袭击、越需要保护的建筑物，抗震等级越高，对抗震能力的要求也越高。

     如果想建一栋安全可靠的百年住宅，一定要先查一查当地的抗震烈度，根据抗震烈度和建筑结构类型、结构高度确定抗震等级，再根据抗震等级确定钢筋混凝土结构的计算。