Download miễn phí Kiến trúc - Công trình - động đất
Do chấn tâm cách thị xã Điện Biên khoảng 20 km nên tác động không mạnh. Nhà cửa hư hỏng chút ít và không có nhà xập. Về thiết kế kết cấu ngôi nhà đã làm tại Điện Biên còn phải rút kinh nghiệm vì hầu như ít nhà làm kiểu khung bê tông cốt thép. Chỉ có một vài ngôi nhà làm kiểu khung không hoàn chỉnh và phần lớn là nhà tường gạch chịu lực được xây với mác vữa rất thấp.
Nước ta hầu hết các trận động đất ghi lại được thì chấn tâm đều nằm tập trung ở phía Bắc, dọc theo các vết đứt gãy địa chất vùng sông Chảy, sông Hồng, sông Hồng , sông Đà , sông Mã , sông Cả. Theo số liệu mà tập Quy chuẩn Xây dựng Việt nam ( tập III ) cung cấp thì vùng dự báo chấn động cực đại là 8 độ MSK-64, nghĩa là tương đương độ 5~6 Richter. Những năm qua mới ghi được tại nước ta cực đại là 6,75 độ Richter nhưng phần lớn vào thời điểm động đất, những vùng có ảnh hưởng của động đất mật độ nhà thưa thớt nên thiệt hại không đáng kể.
Tại Ấn độ vừa qua, trận động đất tháng 22 tháng Giêng năm 2001chỉ có 6,8 độ Richter mà đổ hàng trăm ngàn ngôi nhà và làm chết khoảng 20.000 người , làm bị thương nặng đến 20.000 người nữa.
Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.
Ketnooi -
You must be registered for see links
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ketnooi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Kiến trúc - công trình - động đất
PGs Lê Kiều
Trường Đại học Kiến trúc Hà nội
1. Khái niệm:
Động đất , hiện tượng rung động đột ngột mạnh của vỏ trái đất do sự dịch chuyển các mảng thạch quyển hay các đứt gãy trong vỏ trái đất và được truyền qua những khoảng cách lớn dưới các dạng dao động đàn hồi. Động đất chủ yếu liên quan với nội lực kiến tạo. Đại đa số động đất xảy ra ở đới hút chìm các mảng thạch quyển hay ở dọc các đứt gãy sâu. Nhưng cũng có loại động đất do ngoại lực như sự trượt lở đất đá với khối lượng lớn hay sự mất cân bằng trọng lực ở những nơi có hồ chứa nước lớn và sâu nhân tạo . Nơi phát sinh dịch chuyển của động đất được gọi là chấn tiêu hay lò động đất. Nối tâm trái đất với chấn tiêu qua lên mặt đất, đường này gặp mặt đất tại nơi được gọi là chấn tâm. Khoảng cách từ chấn tâm đến chấn tiêu được gọi là độ sâu chấn tiêu, ký hiệu là H. Khoảng cách từ chấn tiêu đến trạm quan sát ( trạm đặt máy hay chân công trình ) được gọi là tiêu cự D, khoảng cách từ chấn tâm đến trạm quan sát gọi là tâm cự D. Cường độ động đất ở mặt đất xác định theo thang động đất hay bằng đại lượng manhitut ( magnitude ).
Động đất trên thế giới thường tập trung ở hai đới: đới vòng quanh Thái Bình Dương và đới Địa Trung Hải qua Himalaya vòng xuống Malaixia. Hai đới này cũng là nơi tập trung nhiều núi lửa đã tắt và đang hoạt động. Động đất ở Chilê 1960 là động đất phát triển nhất ( 8,9 độ Richter) có năng lượng lớn gấp trăm lần năng lượng quả bm nguyên tử đã nổ ở Hirosima. Tại Việt nam, động đất chủ yếu tập trung ở phía trũng Hà nội, dọc theo sông Hồng, sông Chảy, sông Đà, sông Cả, ven biển Nam Trung bộ. Động đất ở Điện Biên Phủ (1-11-1935) đạt tới 6,75 độ Richter, cấp 8-9 thang động đất, độ sâu chấn tiêu là 25 km. Động đất ở Tuần giáo ( Lai Châu) , xảy ra ngày 24-6-1989 đạt 6,7 độ Richter, cấp 8-9 , độ sâu chấn tiêu là 23 Km.
Nhiều nguyên nhân của sự phát sinh ra khối năng lượng gây ra động đất như hang động bị xập, các mảnh thiên thạch va vào trái đất, các vụ thử bm hạt nhân ngầm dưới đất, nhưng nguyên nhân cơ bản là sự chuyển động tương hỗ không ngừng của các khối vật chất nằm sâu trong lòng đất để thiết lập một thế cân bằng mới , thường được gọi là vận động kiến tạo. Động đất xảy ra do hậu quả của vận động kiến tạo được gọi là động đất kiến tạo. Theo thống kê, 95% các trận động đất trên thế giới có liên quan trực tiếp đến vận động kiến tạo.
Theo thuyết kiến tạo vỏ trái đất, thạch quyển là lớp cứng được tạo chủ yếu là các quần thể đá giàu nguyên tố Si và Mg nên gọi tắt là Sima còn bên trên nó được gắn các lục địa rải rác do các quần thể đá giàu chất Si và Al nên gọi tắt là Sial tạo nên. Bề dày thạch quyển khoảng 70 km ở biển và 140 km dưới các lục địa. Tuy bao trùm toàn bộ vỏ trái đất nhưng thạch quyển không phải là lớp có bề dày đồng đều mà có dạng kiến trúc phân mảng bởi các vết đứt sâu xuyên thủng. Dưới thạch quyển là lớp dung nham lỏng, dẻo ở nhiệt độ cao. Thực tế này làm cho các mảng có sự chuyển dịch tương đối với nhau và dĩ nhiên những lục địa bám trên mình nó cũng dịch chuyển theo ( thuyết lục địa trôi nổi). Ngày nay tồn tại 11 vĩ mảng mang tên : á Âu , ấn úc, Thái bình dương, Bắc Mỹ, Nam Mỹ, Phi, Nam Cực, Philippin, Cocos, Caribê, và Nazca. Các mảng lớn lại được phân chia thành các mảng nhỏ qua các vết đứt gãy nông hơn.
Có năm dạng chuyển động tương đối giữa các mảng khi động đất là : các mảng tách xa nhau ra, các mảng dũi ngầm xuống sâu , các mảng trườn lên nhau, các mảng va vào nhau, các mảng rúc đồng qui vào nhau. Trong 5 loại này, các chuyển động dũi và trườn tạo động đất mạnh hơn cả.
Thí dụ trận động đất ở Kobê, Nhật bản , tháng Giêng năm 1995 được mô tả chuyển động của các mảng theo hình kèm đây.
Khi xảy ra động đất, quá trình chuyển động trượt tương đối giữa các khối vật chất không chỉ vận động cơ học đơn giản mà còn có cả sự tích luỹ thế năng biến dạng hay kèm chuyển hoá năng lượng, năng lượng từ trạng thái này sang trạng thái khác dẫn đến sự tích tụ năng lượng ở những vùng xung yếu nhất định trong lòng đất. Khi năng lượng tích tụ đến giới hạn nào đó , không còn thế cân bằng với môi trường chung quanh nên thoát ra dưới dạng thế năng chuyển sang động năng và gây ra động đất. Các điểm tích tụ năng lượng , điểm chấn tiêu, nằm sâu trong lòng đất từ 5 km đến 70km. Trận động đất ở Tuần giáo ( 1983) có độ sâu H = 32 km. Một số trận động đất khác H = 70 km ~ 300 km. Các trận động đất mạnh thường ở độ sâu 30 km ~ 100 km.
2. Đánh giá cường độ động đất :
Có thể dựa vào hay hậu quả của nó, hay năng lượng gây ra trận động đất ấy. Trong vòng 200 năm qua trên thế giới đã đề nghị khoảng 50 loại thang phân cấp đo cường độ động đất. Các thang sau đây được nhiều nước sử dụng :
Thang Mercalli cải tiến:
Năm 1902 G. Mercalli ( Giuseppe Mercalli , người ý, 1850-1914 ) đề ra thang đo cường độ động đất 12 cấp. Năm 1931 Wood và Newmann bổ sung nhiều điều cho thang 12 cấp này và thang này được mang tên MM. Thang MM đánh giá độ mạnh của động đất dựa vào hậu quả của nó tác động lên con người, đồ vật và các công trình xây dựng. Thang chia thành 12 cấp, từ cấp I đến IV là động đất yếu, từ cấp V đến VI đã tác động đến giác quan con người, đánh thức người ngủ, đèn treo trên trần nhà lay động, nhà cửa rung nhẹ và có chút ít thiệt hại. Động đất cấp VII làm cho người phải bỏ chạy khỏi nhà, hư hỏng từ nhẹ đến vừa với nhà bình thường và làm hỏng nặng nhà mà khâu thiết kế và thi công kém. Một số ống khói bị đổ. Cấp VIII làm hư hỏng hàng loạt công trình, ngay những nhà được thiết kế và thi công tốt.Panen sàn rời khỏi dầm đỡ. Gọi là động đất cấp IX và cấp X là động đất làm đổ hầu hết các nhà. Động đất cấp XI gây thiệt hại trên phạm vi lớn. Cấp XII mang tính huỷ diệt kèm theo sự thay đổi địa hình nơi có động đất.
Thang MKS-64 :
Thang MSK-64 năm 1964 được Medvedev và Sponheuer và Karnic đề xuất để đánh giá động đất ảnh hưởng đến công trình xây dựng. Cường độ động đất được đánh giá qua hàm số chuyển dời cực đại của con lắc tiêu chuẩn có chu kỳ dao động riêng T = 0,25 s. Thang KSK-64 cũng có 12 cấp và quan hệ giữa cấp MSK-64 với phổ biên độ của con lắc tiêu chuẩn như bảng sau:
MSK-64
Phổ biên độ
(mm)
5
6
7
8
9
10
0,5~1,0
1,1~2,0
2,1~4,0
4,1~8,0
8,1~16,0
16,1~32,0
Thang Richter:
Thay cho việc đánh giá cường độ động đất thông qua hậu quả của nó, năm 1935 , Richter, kỹ sư địa chấn người Hoa kỳ( Charle Francis Richter , 1900-1985 ) đưa ra thang đo cường độ động đất bằng cách đánh giá gần đúng năng lượng được giải phóng ở chấn tiêu. Ông đưa ra định nghĩa , độ lớn M ( Magnitude ) của một trận động đất bằng logarit thập phân của biên độ cực đại A ( mm ) ghi được tại một điểm cách chấn tâm D = 100 km trên máy đo địa chấn có chu kỳ dao động riêng T = 0,8 sec.
M = log A
Quan hệ giữa năng lượng E ( ergi) được giải ph...
PGs Lê Kiều
Trường Đại học Kiến trúc Hà nội
1. Khái niệm:
Động đất , hiện tượng rung động đột ngột mạnh của vỏ trái đất do sự dịch chuyển các mảng thạch quyển hay các đứt gãy trong vỏ trái đất và được truyền qua những khoảng cách lớn dưới các dạng dao động đàn hồi. Động đất chủ yếu liên quan với nội lực kiến tạo. Đại đa số động đất xảy ra ở đới hút chìm các mảng thạch quyển hay ở dọc các đứt gãy sâu. Nhưng cũng có loại động đất do ngoại lực như sự trượt lở đất đá với khối lượng lớn hay sự mất cân bằng trọng lực ở những nơi có hồ chứa nước lớn và sâu nhân tạo . Nơi phát sinh dịch chuyển của động đất được gọi là chấn tiêu hay lò động đất. Nối tâm trái đất với chấn tiêu qua lên mặt đất, đường này gặp mặt đất tại nơi được gọi là chấn tâm. Khoảng cách từ chấn tâm đến chấn tiêu được gọi là độ sâu chấn tiêu, ký hiệu là H. Khoảng cách từ chấn tiêu đến trạm quan sát ( trạm đặt máy hay chân công trình ) được gọi là tiêu cự D, khoảng cách từ chấn tâm đến trạm quan sát gọi là tâm cự D. Cường độ động đất ở mặt đất xác định theo thang động đất hay bằng đại lượng manhitut ( magnitude ).
Động đất trên thế giới thường tập trung ở hai đới: đới vòng quanh Thái Bình Dương và đới Địa Trung Hải qua Himalaya vòng xuống Malaixia. Hai đới này cũng là nơi tập trung nhiều núi lửa đã tắt và đang hoạt động. Động đất ở Chilê 1960 là động đất phát triển nhất ( 8,9 độ Richter) có năng lượng lớn gấp trăm lần năng lượng quả bm nguyên tử đã nổ ở Hirosima. Tại Việt nam, động đất chủ yếu tập trung ở phía trũng Hà nội, dọc theo sông Hồng, sông Chảy, sông Đà, sông Cả, ven biển Nam Trung bộ. Động đất ở Điện Biên Phủ (1-11-1935) đạt tới 6,75 độ Richter, cấp 8-9 thang động đất, độ sâu chấn tiêu là 25 km. Động đất ở Tuần giáo ( Lai Châu) , xảy ra ngày 24-6-1989 đạt 6,7 độ Richter, cấp 8-9 , độ sâu chấn tiêu là 23 Km.
Nhiều nguyên nhân của sự phát sinh ra khối năng lượng gây ra động đất như hang động bị xập, các mảnh thiên thạch va vào trái đất, các vụ thử bm hạt nhân ngầm dưới đất, nhưng nguyên nhân cơ bản là sự chuyển động tương hỗ không ngừng của các khối vật chất nằm sâu trong lòng đất để thiết lập một thế cân bằng mới , thường được gọi là vận động kiến tạo. Động đất xảy ra do hậu quả của vận động kiến tạo được gọi là động đất kiến tạo. Theo thống kê, 95% các trận động đất trên thế giới có liên quan trực tiếp đến vận động kiến tạo.
Theo thuyết kiến tạo vỏ trái đất, thạch quyển là lớp cứng được tạo chủ yếu là các quần thể đá giàu nguyên tố Si và Mg nên gọi tắt là Sima còn bên trên nó được gắn các lục địa rải rác do các quần thể đá giàu chất Si và Al nên gọi tắt là Sial tạo nên. Bề dày thạch quyển khoảng 70 km ở biển và 140 km dưới các lục địa. Tuy bao trùm toàn bộ vỏ trái đất nhưng thạch quyển không phải là lớp có bề dày đồng đều mà có dạng kiến trúc phân mảng bởi các vết đứt sâu xuyên thủng. Dưới thạch quyển là lớp dung nham lỏng, dẻo ở nhiệt độ cao. Thực tế này làm cho các mảng có sự chuyển dịch tương đối với nhau và dĩ nhiên những lục địa bám trên mình nó cũng dịch chuyển theo ( thuyết lục địa trôi nổi). Ngày nay tồn tại 11 vĩ mảng mang tên : á Âu , ấn úc, Thái bình dương, Bắc Mỹ, Nam Mỹ, Phi, Nam Cực, Philippin, Cocos, Caribê, và Nazca. Các mảng lớn lại được phân chia thành các mảng nhỏ qua các vết đứt gãy nông hơn.
Có năm dạng chuyển động tương đối giữa các mảng khi động đất là : các mảng tách xa nhau ra, các mảng dũi ngầm xuống sâu , các mảng trườn lên nhau, các mảng va vào nhau, các mảng rúc đồng qui vào nhau. Trong 5 loại này, các chuyển động dũi và trườn tạo động đất mạnh hơn cả.
Thí dụ trận động đất ở Kobê, Nhật bản , tháng Giêng năm 1995 được mô tả chuyển động của các mảng theo hình kèm đây.
Khi xảy ra động đất, quá trình chuyển động trượt tương đối giữa các khối vật chất không chỉ vận động cơ học đơn giản mà còn có cả sự tích luỹ thế năng biến dạng hay kèm chuyển hoá năng lượng, năng lượng từ trạng thái này sang trạng thái khác dẫn đến sự tích tụ năng lượng ở những vùng xung yếu nhất định trong lòng đất. Khi năng lượng tích tụ đến giới hạn nào đó , không còn thế cân bằng với môi trường chung quanh nên thoát ra dưới dạng thế năng chuyển sang động năng và gây ra động đất. Các điểm tích tụ năng lượng , điểm chấn tiêu, nằm sâu trong lòng đất từ 5 km đến 70km. Trận động đất ở Tuần giáo ( 1983) có độ sâu H = 32 km. Một số trận động đất khác H = 70 km ~ 300 km. Các trận động đất mạnh thường ở độ sâu 30 km ~ 100 km.
2. Đánh giá cường độ động đất :
Có thể dựa vào hay hậu quả của nó, hay năng lượng gây ra trận động đất ấy. Trong vòng 200 năm qua trên thế giới đã đề nghị khoảng 50 loại thang phân cấp đo cường độ động đất. Các thang sau đây được nhiều nước sử dụng :
Thang Mercalli cải tiến:
Năm 1902 G. Mercalli ( Giuseppe Mercalli , người ý, 1850-1914 ) đề ra thang đo cường độ động đất 12 cấp. Năm 1931 Wood và Newmann bổ sung nhiều điều cho thang 12 cấp này và thang này được mang tên MM. Thang MM đánh giá độ mạnh của động đất dựa vào hậu quả của nó tác động lên con người, đồ vật và các công trình xây dựng. Thang chia thành 12 cấp, từ cấp I đến IV là động đất yếu, từ cấp V đến VI đã tác động đến giác quan con người, đánh thức người ngủ, đèn treo trên trần nhà lay động, nhà cửa rung nhẹ và có chút ít thiệt hại. Động đất cấp VII làm cho người phải bỏ chạy khỏi nhà, hư hỏng từ nhẹ đến vừa với nhà bình thường và làm hỏng nặng nhà mà khâu thiết kế và thi công kém. Một số ống khói bị đổ. Cấp VIII làm hư hỏng hàng loạt công trình, ngay những nhà được thiết kế và thi công tốt.Panen sàn rời khỏi dầm đỡ. Gọi là động đất cấp IX và cấp X là động đất làm đổ hầu hết các nhà. Động đất cấp XI gây thiệt hại trên phạm vi lớn. Cấp XII mang tính huỷ diệt kèm theo sự thay đổi địa hình nơi có động đất.
Thang MKS-64 :
Thang MSK-64 năm 1964 được Medvedev và Sponheuer và Karnic đề xuất để đánh giá động đất ảnh hưởng đến công trình xây dựng. Cường độ động đất được đánh giá qua hàm số chuyển dời cực đại của con lắc tiêu chuẩn có chu kỳ dao động riêng T = 0,25 s. Thang KSK-64 cũng có 12 cấp và quan hệ giữa cấp MSK-64 với phổ biên độ của con lắc tiêu chuẩn như bảng sau:
MSK-64
Phổ biên độ
(mm)
5
6
7
8
9
10
0,5~1,0
1,1~2,0
2,1~4,0
4,1~8,0
8,1~16,0
16,1~32,0
Thang Richter:
Thay cho việc đánh giá cường độ động đất thông qua hậu quả của nó, năm 1935 , Richter, kỹ sư địa chấn người Hoa kỳ( Charle Francis Richter , 1900-1985 ) đưa ra thang đo cường độ động đất bằng cách đánh giá gần đúng năng lượng được giải phóng ở chấn tiêu. Ông đưa ra định nghĩa , độ lớn M ( Magnitude ) của một trận động đất bằng logarit thập phân của biên độ cực đại A ( mm ) ghi được tại một điểm cách chấn tâm D = 100 km trên máy đo địa chấn có chu kỳ dao động riêng T = 0,8 sec.
M = log A
Quan hệ giữa năng lượng E ( ergi) được giải ph...