地震烈度及烈度表
地震烈度及烈度表
地震烈度及烈度表
地震烈度概念的提出已有百余年历史。在地震⼯程发展初期，地震烈度表的编制是地震⼯程研究的前沿领域；地震烈度评定曾对描述地震震害和地震作⽤、实施抗震设防和抗震救灾发挥了作⽤。然⽽，伴随现代科技进步和社会经济发展，⼈们愈发深刻认识到烈度所蕴含的概念⽭盾及其应⽤的局限性。
1.1地震烈度和烈度表地震烈度是对地震引起的地震动及其对⼈、⼈⼯结构、⾃然环
境影响的强弱程度的描述，不是⼀个物理量；它直接由地
震造成的影响评定，但也间接反映了地震动本⾝的强烈程
度。
⼀次地震只有⼀个量度地震⼤⼩的震级，但⼀次地
震的不同地点有不同的烈度值。地震烈度受震级、距离、
震源深度、地质构造、场地条件等多种因素的影响。⼀
般情况下，震源附近的震中地区烈度最⾼，称为震中烈
度；震中烈度随震级增加⽽增⼤，震级相同时则震源深图1.1地震烈度分布⽰意图度越浅震中烈度越⼤。距震源越远烈度越低。
1.1.1烈度的起源和烈度表由于缺乏观测仪器，⼈类早期对地震的考察只能采⽤宏观调查⽅法。1564年意⼤利地图绘制者伽斯塔尔第（J. Gastaldi）在地图上⽤各种颜⾊标注滨海阿尔卑斯(Maritime Alps) 地震影响和破坏程度不同的地区，这是地震烈度概念和烈度分布图的雏形。后⼈借鉴并改进了他的作法，规定了评定烈度的宏观破坏现象及烈度评定⽅法、称之为地震烈度表。
17世纪和18世纪烈度曾以四度划分，1810年出现了按照⼗度划分的烈度表。1874年意⼤利⼈罗西（M.S. de Rossi）编制了第⼀张有实⽤价值的地震烈度表，1881年瑞⼠⼈佛瑞尔（F. A. Forel）也独⽴提出内容相似的烈度表，两⼈在1883年联名发表了Rossi-Forel（RF）烈度表，将烈度从微震到⼤灾分为10度，并⽤简明语⾔规定了评定烈度的宏观现象与相应的标志，这种做法被⼴泛认同和采⽤。1904年意⼤利⼈坎卡尼（A. Cancani）将麦卡利烈度表的10度细分为12度，试图根据烈度确定震中；
他参考了⽶尔恩（J. Milne）和⼤森房吉的研究成果，给出了对应各烈度的加速度值，编制了麦卡利-坎卡尼（Mercalli-Cancani）烈度表。1912年德国⼈西贝尔格（A. Sieberg）综合分析前⼈⼯作，对Mercalli-Cancani烈度表加以改进，⾄1923年形成了麦卡利-坎卡尼-西贝尔格（MCS）（Mercalli-Cancani-Sieberg）烈度表，该表补充了更多的宏观现象和标志，注意到房屋结构强弱的区别，但也⼤⼤增加了烈度表的篇幅，但使⽤不便。
世界各国⼤都根据本国实际对烈度表进⾏适当简化和修改。1931年美国⼈伍德（H. O. Wood）和纽曼（F. Newman）针对美国等实际情况，归纳了少量的典型宏观现象，简化了描述，提出了修正的麦卡利烈度表，即Modifield Mercalli（MM）烈度表；他们认为规定对应不同烈度的地震动物理量还不成熟，并去掉了相关内容。这个烈度表经过修改，⽽后在美国等国家⼴泛应⽤，具有较⼤影响。
1952年苏联麦德维捷夫（S. V. Medvegev）对MCS烈度表进⾏了改进，并采⽤弹性球⾯摆的最⼤相对位移作为烈度参考指标编制烈度表，该烈度表于1953年采⽤。1964年麦德维捷夫⼜和德国⼈斯彭怀尔（W. Sponheuer），捷克⼈卡尼克（V. Karnik）共同编制了麦德维捷夫-斯彭怀尔-卡尼克（MSK）（Medvegev-Sponheuer-Karnik）烈度表，采⽤12度划分，给出了对应不同烈度的加速度、速度和位移，该烈度表为欧洲地震委员会推荐使⽤。
1998年欧洲地震委员会发布欧洲地震烈度表。该烈度表认为地表破坏现象和影响因素复杂，与烈度对
应关系不明确，不采⽤地表破坏现象作为烈度评定指标，但仍给出了不同地表破坏现象可能对应的烈度范围。该烈度表将各种结构类型的房屋依其易损性模糊地分为A、B、
C、D、E共六类（考虑了抗震设计和构造措施对房屋易损性的影响），⼜将砌体房屋和RC 框架结构房屋的破坏程度各划分为五个等级。烈度评定要综合考虑房屋易损性的六个分类和五个破坏等级进⾏，烈度表条⽂的表述相当繁琐；烈度综合评定还要考虑在上述分类下破坏现象的相对数量，并给出了相互交叠的“很少”、“多数”和“⼤多数”等模糊量词的百分⽐表述。但这种修订尚缺乏⾜够的震害经验作为依据；且将本来模糊的评定指标进⼀步繁琐化使现场调查者难以掌握使⽤。
1885年⽇本⼈关⾕清景开始编制烈度表，后经⼤森房吉和河⾓⼴等⼈的研究改进，以⽊结构房屋、⽯墓碑、⽯灯笼翻倒等现
象评定烈度，据此制定了⽇本⽓象厅地震烈度表。该烈度表从⽆感到激震划分为8个等级，⽆感为0度，最⾼为Ⅶ度，该表多次修订、亦被我国台湾采⽤。1995年阪神地震后，研究者认为8档烈度不⾜以分辨破坏程度差别，故将Ⅴ度分细为Ⅴ度弱和Ⅴ度强，将Ⅵ度细分为Ⅵ度弱和Ⅵ度强，实际上改为10度分档；并增加了⾼烈度下基础设施破坏的宏观现象。该烈度表于1996年1⽉使⽤。
中国地震烈度表的研究始于20世纪五⼗年代，李善邦曾按照中国房屋类型修改了MCS 烈度表。1957年谢毓寿根据中国的房屋类型和震害特点，参照苏联麦德维捷夫烈度表，编制了《新的中国地震烈度
表》，并被采⽤。该表以Ⅴ~Ⅹ度为重点，将宏观现象归纳为房屋、结构物、地表和其他现象四类，房屋按照抗震性能分为三类，破坏程度也分等级，并对破坏数量适当量化，增加了牌坊、砖⽯塔、城墙等中国特有结构作为评定烈度的标准。1980年刘恢先等总结1966年邢台地震、1970年通海地震、1975年海城地震、1976年唐⼭地震的震害和烈度评定实际经验，修改提出了《中国地震烈度表》（1980）。该表简化了宏观现象评估标志的描述，便于记忆和现场操作；引⼊震害指数作为衡量建筑物破坏的量化参考指标；给出了对应不同烈度的加速度、速度峰值等地震动参数作为评定烈度的参考。该烈度表以后⼜⼏经修订。
表1.1.1-1《罗西-弗瑞尔烈度表》（1883）
烈度条⽂（简缩版）
Ⅰ微震。有些地震仪可测到，有经验者有感。
Ⅱ极弱震。不同类型地震仪可测到，少数静⽌的⼈有感。
Ⅲ颇弱震。许多静⽌者有感，可感知振动持续时间和⽅向。
Ⅳ弱震。⾏动的⼈有感，可动之物、门窗摇动，天花板作响。
Ⅴ较强震。⼀般⼈有感，家具及床等物件移动，有些钟⾃鸣。
Ⅵ颇强震。睡着的⼈普遍惊醒，钟⾃鸣，吊灯摇晃，时钟停摆，树⽊摇晃可见，有些⼈惊逃户外。
Ⅶ强震。可移动物体翻倒，抹灰震落，教堂钟⾃鸣，普遍惊慌，房屋⽆损伤。
Ⅷ颇强震。烟囱震落，墙体开裂。
Ⅸ极强震。有些房屋部分或全部毁坏。
Ⅹ⼤灾。房屋成废墟，地貌改观，地⾯开裂，⼭⽯崩落。
表1.1.1-2《烈度表》
烈度条⽂
0 ⽆感
1 微震⼈在靜⽌時可以感受微⼩搖晃
2 輕震⼤多数⼈可感受搖晃，睡眠中的⼈有部分会醒来，屋内电灯等悬挂物会有⼩搖晃，屋外
汽车則有輕微搖晃，類似卡⾞經過，但历时很短
3 弱震⼏乎所有的⼈都会感觉搖晃，有的⼈会有恐惧感，房屋也会有振动，碗盘及门窗也会發
出声⾳，靜⽌的汽⾞会有明显搖动，电线略有搖晃
4 中震会有相當程度的恐惧感，部分⼈会寻求躲避的地⽅，睡眠中的⼈⼏乎都会惊醒，房屋会地震基本烈度
有強烈搖动，底座不穩的物品会傾倒，较重家具会移动，可能有轻微灾害，汽车驾驶⼈
也会有感觉，電线出現明显搖晃，步⾏中的⼈也会感到搖晃
5 強震⼤多数⼈会感到惊惑恐慌，部分牆壁產⽣裂痕，重家具可能翻倒，汽⾞駕駛⼈明显感觉
地震，部分牌坊、烟囱会傾倒
6 烈震⼈会因剧烈搖晃站⽴困难，部分建筑物会受损，屋内会发⽣重家具翻倒及门窗扭曲变形，
汽车驾驶⼈則出现开车困难，地表也会有喷沙、喷泥情形。
7 剧震⼈会因搖晃剧烈⽆法依意志⾏动，部分建筑物受损严重或倒塌，屋内⼏乎所有家具都⼤
幅移位或摔倒地⾯，屋外則会出現⼭崩地裂、铁轨弯曲、地下管线破裂情形表1.1.1-3《中国地震烈度表》(1980)
⼀般房屋参考物理指标
烈度⼈的感觉⼤多数房屋
震害程度
平均
震害指数
其他现象加速度
（cm/s2）
速度
（cm/s）
Ⅰ⽆感
Ⅱ室内个别静⽌的⼈感觉
Ⅲ室内少数静⽌的⼈感觉门、窗轻微作响悬挂物微动31
(22-44)
Ⅳ室内多数⼈感觉，室外少数⼈
感觉，少数⼈惊
醒门、窗作响悬挂物明显摆动，器
⽫作响
63
(45-89)
Ⅴ室内普遍感觉，室外多数⼈感
觉，多数⼈惊醒门窗、屋顶、屋
架颤动作响，灰
⼟掉落，抹灰出
现微细裂缝
不稳的器物倾倒125
(90-177)
3
(2-4)
Ⅵ惊慌失措，仓皇逃出损坏－个别砖
⽡掉落，墙体微
细裂缝
0-0.1 河岸和松散⼟出现
裂缝，饱和砂层出现
喷砂冒⽔。地⾯上有
的砖烟囱裂缝掉头
250
(178-353)
6
(5-9)
Ⅶ⼤多数⼈仓皇逃出轻度破坏－局
部破坏开裂，但
不妨碍使⽤
0.11-0.30 河岸出现塌⽅，饱和
砂层常见喷砂冒⽔。
松散⼟上地裂缝较
多。⼤多数砖烟囱中
等破坏
500
(354-707)
13
(10-18)
Ⅷ摇晃颠簸，⾏⾛困难中等破坏－结
构受损，需要修
理
0.31-0.50 ⼲硬⼟上亦有裂缝，
⼤多数砖烟囱严重
破坏
1000
(708-1414)
25
(19-35)
Ⅸ坐⽴不稳，⾏动的⼈可能摔跤严重破坏－墙体龟裂，局部倒
塌，修复困难
0.51-0.70 ⼲硬⼟上有许多裂
缝。基岩上可能出现
裂缝。滑坡塌⽅常
见。砖烟囱出现倒塌
50
(36-71)
Ⅹ骑⾃⾏车的⼈会摔倒，处不稳
状态的⼈会摔
处⼏尺远，有抛
起感倒塌－⼤部倒
塌，不堪修复
0.71-0.90 ⼭崩和地震断裂出
现。基岩上的拱桥破
坏。⼤多数砖烟囱从
根部破坏或倒塌
100
(72-141)
Ⅺ毁灭0.91-1.0 地震断裂延续很长，
⼭崩常见。基岩上拱
桥毁坏
Ⅻ地⾯剧烈变化，⼭河
改观
说明：1、Ⅰ－Ⅴ度以⼈的感觉为主；Ⅵ－Ⅹ度以房屋震害为主，⼈的感觉仅作参考；Ⅺ、Ⅻ度以房屋破坏和地表现象为主。2、⼀般房屋包括⽤⽊构架和⼟、⽯、砖墙构造的旧式房屋和单层或多层的新式砖房。对于质量特别差的和特别好房屋，可根据具体情况，对表列各烈度的震害程度和震害指数予以提⾼或降低。
3、震害指数以：“完好”为0，“全毁”为1，中间按表列震害程度分级。平均震害指数指所有房屋的震害指数总平均值⽽⾔，可以⽤普查或抽查⽅法确定之。
4、使⽤本表时可根据地区具体情况作出临时的补充规定。
5、在农村以⾃然村为单位，在城镇可以分区进⾏烈度的评定，但⾯积以1平⽅公⾥左右为宜。
6、烟囱指⼯业或取暖⽤的锅炉房烟囱。
7、表中数量词的说明：个别：10%以下；少数：10-50%；多数：50-70%；⼤多数：70-90%；普遍：90%以上。
表1.1.1-4修正的麦卡利烈度表（简表）
烈度条⽂
Ⅰ⽆感
Ⅱ安静的⼈或楼上的⼈有感
Ⅲ吊物摆动或轻微振动
Ⅳ振动犹如重型卡车通过，门窗、碗碟作响，静⽌的汽车摇动
Ⅴ户外的⼈有感，睡觉者振醒，⼩物体坠落、镜框移动
Ⅵ⼈⼈有感，家具移位，玻璃破碎、架上物坠落，房屋抹灰层开裂
Ⅶ⾏进的汽车有感，站⽴者失稳，教堂钟鸣，烟囱与建筑装饰开裂，抹灰层脱落，⽯墙普遍开裂，⼟坯房有倒塌

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