量度地震释放能量大小的震级对应一次地震只有惟一值，而一次地震不同地点有各自的烈度值。各点的烈度随震级加大而增高；震级相同，震源越浅，地面各点烈度越高；一般情况下，震源附近的震中地区烈度最高，该处烈度称为震中烈度；地质构造和场地条件变化使烈度分布变得不规则。

地震烈度示意图

烈度评定

根据烈度表评定烈度，烈度表规定的评定地震烈度标志有四类宏观现象：

①人的感觉和反应：包括人的感觉、站立不稳、仓皇逃出、摔倒等。

②器物反应：悬挂物（如钟表、灯具）、器皿、家具的摇摆、倾倒等现象，主要用于评定低烈度。

③房屋破坏：房屋量大面广，易于在较大的范围内用同一尺度相互比较，房屋破坏是评定烈度的主要根据。

④地表破坏。一般用于评定高烈度，也是人烟稀少地区评定烈度的主要标志。

烈度评定结果形成烈度分布图，亦称等震线图。

烈度评定特点

①平均性：烈度评定针对一定空间范围，如一个自然村或城镇数个街区（约1 km²）进行，是指一定区域内平均破坏程度，不能仅凭单栋或少数房屋确定。

②综合性：烈度评定要同时考虑四类破坏标志进行综合评价，一般以房屋破坏和人的感觉为主，其余现象为辅。

③模糊性：烈度表中对破坏程度的描述都是宏观的，如采用“多数”，“严重”等模糊用语，缺乏定量指标。

④主观性：评定者根据自己的理解和判断确定烈度，结果可能因人而异。

烈度的应用

①震后应急救灾。地震烈度直观简明地表示出地震影响及破坏的程度、范围和分布，便于迅速掌握灾情，是震后政府和社会公众急切关心的资料，用于指导应急救灾。

②抗震设防标准。烈度间接反映地震动强度，长期作为建筑和工程结构的抗震设防标准。一个地区的抗震设防标准为抗御多大烈度，而不能说抗御几级地震。

③地震学研究。用于分析处理历史地震资料，研究地震活动性。

④地震工程研究。研究地震动随距离衰减规律，烈度可作为工程结构抗震措施和震害预测的衡量指标。

烈度的局限性

①过于宏观粗糙。用一个简单的整数值难以反映复杂的震害现象和破坏机理的差别。

②结果有不确定性。烈度表用语模糊，尺度掌握因人而异，由此使烈度评定结果具有不确定性。

③整数分档。地震烈度只有整数值，用于抗震设防标准时，跳跃式的差别显然不合理。

1976年唐山7.8级地震烈度分布图，震中烈度Ⅺ度，有若干烈度异常区。

2008年汶川8.0级地震烈度分布图，沿发震断层龙门山断裂带有两个烈度Ⅺ度区，分别以汶川映秀和北川县城为中心，Ⅸ度以上区域成带状，沿发震断层垂直方向衰减很快。

依靠热对流从地幔的更深处获得热源，岩浆源区的物质熔融，形成岩浆。

由于构造作用使岩浆源区发生温度、压力条件的变化，使源区物质发生熔融或者相变。

无翼柱的底商多层砌体模型在地震动作用下并未倒塌，显示此种结构抗震性能优异。

科学技术是我们抗御自然灾害的最强大武器，科学技术不仅为我们提供了应对灾害的方法措施，也使我们面临灾害时有正确的心理和反应。反之，听信传播妄语谣言，举措失当是缺乏科学知识的表现。

       与灾害相关的科学技术是众多学科知识交叉、融合和发展，包含自然科学和人文科学。抗御灾害的实际需要，往往成为科学技术研究的生长点。

       防灾科技学院师生以保障生命安全，减少灾害损失为己任。牢记校训《崇德博智，扶危定倾》，学习是基础，创新是进取。只有准备充分，才能临危不惧。

中国减灾的主要任务是：

—加强自然灾害风险隐患和信息管理能力建设。 

—加强自然灾害监测预警预报能力建设。 

—加强自然灾害综合防范防御能力建设。 

—加强自然灾害应急抢险救援能力建设。 

—加强流域防洪减灾体系建设。 

—加强巨灾综合应对能力建设。 

—加强城乡社区减灾能力建设。 

—加强减灾科技支撑能力建设。 

—加强减灾科普宣传教育能力建设。

摘自中华人民共和国防灾白皮书《中国的减灾行动（2009）》

国家级实验教学示范中心年度报告

（2022年1月——2022年12月）

实验教学中心名称：灾害仿真模拟实验教学示范中心

实验教学中心主任：郭迅

实验教学中心联系人/联系电话：周洋/18931647833

实验教学中心联系人电子邮箱：zhouyang@cidp.edu.cn

所在学校名称：防灾科技学院

所在学校联系人/联系电话：夏京/010-61598713

2023年1月15日填报

第一部分  年度报告编写提纲（限5000字以内）

一、人才培养工作和成效

（一）人才培养基本情况。

实验教学示范中心共分为4个模块和1个试验场。地震成因及地震破坏机理展示模块、地震仪器展示模块、当代典型结构形式静态展示模块、结构动力学及结构减隔震设计原理动态展示模块和滑坡及泥石流试验场。

中心以培养学生实践能力、创新能力为宗旨，以深化教学改革为核心，牢固树立以学生为本，知识传授，能力培养，素质提高协调发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念，创新实验教学体系和管理机制，逐步优化传统的验证性实验内容，增加设计性、综合性实验，不断地改进实验教学方法，注重实验过程，注重自主设计能力，将实验课程体系建成多层次、多模块、相互衔接的科学系统的实验教学体系，建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元化实验教学模式，推进学生自主学习、合作学习和探究性学习。

地震资料展示模块主要围绕回答“地震为何发生”、“地震灾害形态”两个问题而设计。在回答地震发生原因这个问题上，详细而又生动地介绍了太阳系构成、地球内部构造、地壳运动、板块构造、地震断层、地震成因、地震监测、地震预报、地震预警等相关知识点。深入浅出地讲解了地震成因的相关知识，弥补了课堂教学枯燥乏味这一不足；在回答地震震害形态方面，按照地上和地下两种震害对地震震海进行了详细的介绍。包块：由于沙土液化导致的地基失效、斜坡失稳、地面破裂、地震烈度、建筑结构震害及基础设施震害。通过大量的照片展示了地震造成的危害，这样的教学方式让学生记忆更深刻，理解更深入。

地震仪器展示模块主要展示了用于解释如何记录地震信息原理的仪器，通过机械方式展示仪器的工作原理，这样的好处是能够让学生了解地震仪器工作原理，而不是简单的学会仪器操作。

静态展示模块主要设计了7种国内常见的结构形式并对其震害特点、抗震性能及地震破坏机理进行了详细的阐释。主要包括：典型多层砌体结构、多层钢筋混凝土框架结构、底商多层砌体结构、典型木结构、空间网架结构、钢筋混凝土剪力墙结构及大跨空间网架结构。同时针对钢筋混凝土剪力墙结构的震害特点及抗震薄弱环节设计了用于提高其抗震性能的钢滞变阻尼器装置，并对其工作原理进行了阐述。这一模块可以理想的配合土木工程专业学生的结构抗震设计这一课程，加深学生地地震震害形态的认识，同时让学生更好的掌握结构抗震设计方法。

（二）人才培养成效评价等。

教学示范中心建设完成后，认真履行实验室功能与职责，在实践教学、开放性试验和本科生毕业设计等工作，学生掌握本专业应具有的基本理论和基本技能的实际水平较高，学生的创新精神和实践能力得到大幅提高，具体表现如下：

教学示范中心引进桂成中高级工程师。2022年度，依托灾害模拟实验室，全系共完成本科毕业设计（论文）20多篇，申请大学生创新项目5项。

二、教学改革与科学研究

2022年，依托灾害仿真模拟实验教学中心平台资源，中心共立项8项教育研究与教学改革项目，其中，河北省专业学位教学案例（库）建设项目1项，河北省研究生教育教学改革研究项目1项，河北省高等教育教学改革研究与实践项目1项，防灾科技学院教育教学改革与人才培养专项研究项目1项，重点项目1项，一般项目3项。分别是：

1.孙治国，工程结构抗震数值分析案例库建设（KCJSZ2022104），河北省专业学位教学案例（库）建设项目，在研；

2.孙治国，面向防震减灾的土木水利专业学位研究生培养体系构建与实践（YJG2023119），河北省研究生教育教学改革研究项目，在研；

3.周洋，面向防震减灾需求的土木工程实践思政育人体系构建与实践（2021GJJG487），河北省教育厅高等教育教学改革研究与实践项目，在研；

4.孙治国，基于“双导师制”的土木工程专业应用型人才培养模式探索（JY2022RC06），防灾科技学院教育教学改革与人才培养专项研究项目，在研；

5.周洋，面向防灾减灾的土木工程地震灾害防治人才培养机制实践与研究（JY2022A05），防灾科技学院重点项目，在研；

6. 刘子心，土木工程地震灾害防治特色思政教育体系探索与实践，防灾科技学院一般项目（JY2022B07),在研；

7.王粉鸽，基于BIM的工程管理专业实习实践优化应用改革研究，防灾科技学院一般项目（JY2022B09),在研；

8.李正，虚拟仿真技术在钢结构原理课程中的应用，防灾科技学院一般项目（JY2022B10),在研。

（二）科学研究等情况。

目前正在承担的课题包括国家自然科学基金“氯盐侵蚀下摇摆-自复位桥墩抗震性能退化机理与设计方法”（51978167），国家自然科学基金“近断层多点多维随机地震作用下大跨桥梁动力反应与整体可靠性研究”(52108444),河北省重点研发计划项目“多灾害作用下城市桥梁脆弱性评估及韧性提升技术应用与示范”（21375405D），河北省自然科学基金“高墩大跨刚构桥在近断层脉冲型地震动随机场作用下的易损性研究”（E2021512001），河北省自然科学基金“基于安全系数-累积位移共轭模式的地震边坡稳定性评价方法研究”（E2021512002），地震科技星火计划项目“基于天然地震响应的教学楼破坏机理验证研究”（XH22022YA）等的研究工作。

三、人才队伍建设

（一）队伍建设基本情况。

实验教学团队的建设依托现有的中国地震局局级教学团队，采取多种措施促进实验教学与理论教学队伍互通，教学团队与学科科研创新团队建设互联，通过引进、培养、聘请等手段，提升师资队伍的总体水平，优化师资队伍年龄、学历和学缘结构，逐步汇聚一支由在国内有较大影响力的学科带头人为领衔人，以具有教学水平高、操作技能强、熟悉实验教学规律的教师和实验技术人员为骨干，能够教书育人、管理育人、服务育人的高素质实验教学团队。

通过提高教师的专业理论水平，增强其对试验目的、试验原理的理解，为此鼓励教师采取网络课程培训，到高水平行业院校进修等方式提高自身的专业水平。实验中心多次派出专业教师参与学术会议、实验室建设研讨会、实践教学论坛等，累积参与人数20余人次，大大提高了教师的专业素养。

定期邀请设备厂家技术人员到校进行设备操作流程、设备原理讲解、软件操作、数据分析等相关方面的培训，提高教师的实验操作水平。邀请河北信衡科技有限公司、北京佛力仪器设备有限公司、MTS（中国）仪器设备有限公司等设备提供单位到校进行技术培训。

实验中心贯彻制度管人的理念，先后出台了《实验室学生守则》《实验室教师职责》《实验室工作人员制度》《实验室安全卫生制度》，《突发事件应急预案》《开放实验室管理制度》《实验室仪器损坏赔偿方案》等制度方案。实验室规章制度需要相关人员共同遵守，提高教师、学生、管理人员的责任心，减少教学事故安全事故的发生。

（二）队伍建设的举措与取得的成绩等。

土木工程地震灾害防治实践教学课程组荣获河北省优秀基层教学组织。

分批次派出专业教师到企业生产单位进修，结合企业实际生产项目，接受企业技术骨干人员的培训；学习生产单位和高校科研单位高水平的实验室的实验技术、管理经验，交流试验操作的经验心得，加强单位实验室的合作共建。实验中心深化与北川震害遗址中心的产学研合作，累积派出师生参与遗址中心相关项目30余人次，大大提高了师生对专业设备的操作能力和数据分析能力。

鼓励教师的教学、科研与实验室建设工作相结合，以教学科研促进实验室建设水平提高，使之更好地服务于教学、科研工作，提高综合试验的设计水平。在2022年毕业设计中，依托专业实验室开出的毕业设计题目比例大幅提高，有利于提高实验室的综合利用，加强学生的专业实践能力。教师结合自身教学科研项目，开展了一系列开放实验教学。

根据不同类型、不同层次岗位的人员，采用相应的培训方法。如新教师的岗前培训。实现青年教师导师制，指导教师以“传帮带”的方式对新教师教学环节进行指导；并从教学理念、教学规范和教学技能等方面对新教师进行系统考核。中心形成了以郭迅教授为核心的专家指导小组，对青年教师进行帮扶指导，取得了良好的效果。大大促进了相关实验室的设备升级改造。

四、信息化建设、开放运行和示范辐射

（一）信息化资源、平台建设，人员信息化能力提升等情况。

教学中心组建了专用宣传网站对教学中心内教学内容进行全方位讲解。

教学中心新建了实验室漫游展示平台，实现了3D立体呈现效果。

（二）开放运行、安全运行等情况。

全年度本教学中心安全运行，未出现安全隐患。

（三）对外交流合作、发挥示范引领、支持中西部高校实验教学改革等情况。

中心始终坚持以教师为中心，持续不断地将中心青年骨干教师输送到国际顶尖学府开展学术交流与合作。截止目前共有孙治国、周洋、郭晓云、王丽、李巧燕、王伟、刘必灯、卢滔、苏占东等9名青年博士赴美国伊利诺伊大学香槟分校、雷诺大学等国际顶尖学府开展为期一年的学术交流活动。有效地提升了教师整体素质水平、教学及科研业务能力，同时提升了实验教学中心及防灾科技学院的知名度。

五、示范中心大事记

（一）有关媒体对示范中心的重要评价，附相应文字和图片资料。

暂无。

（二）省部级以上领导同志视察示范中心的图片及说明等。

（三）其它对示范中心发展有重大影响的活动等。

教学示范中心接见英属哥伦比亚大学卡洛斯教授；

教学示范中心接见伊利诺州立大学Spencer教授；

教学示范中心接见新墨西哥州立大学费德南教授；

六、示范中心存在的主要问题

人员配备方面稍显滞后；部分仪器设备应进行更新换代。

七、所在学校与学校上级主管部门的支持

目前中国地震局局机关及防灾科技学院对本中心高度重视，大力支持。

八、下一年发展思路

进一步完善本教学中心的使用功能，同时对部分仪器设备进行更新。

注意事项及说明：

1.文中内容与后面示范中心数据相对应，必须客观真实，避免使用“国内领先”“国际一流”等词。

2.文中介绍的成果必须具有示范中心的署名。

3.年度报告的表格行数可据实调整，不设附件，请做好相关成果支撑材料的存档工作。

第二部分 示范中心数据

（数据采集时间为2022年1月1日至12月31日）

一、示范中心基本情况

注：（1）表中所有名称都必须填写全称。（2）主管部门：所在学校的上级主管部门，可查询教育部发展规划司全国高等学校名单。

二、人才培养情况

（一）示范中心实验教学面向所在学校专业及学生情况

注：面向的本校专业：实验教学内容列入专业人才培养方案的专业。

（二）实验教学资源情况

注：（1）实验项目：有实验讲义和既往学生实验报告的实验项目。（2）实验教材：由中心固定人员担任主编、正式出版的实验教材。（3）实验课程：在专业培养方案中独立设置学分的实验课程。

（三）学生获奖情况

注：（1）学生获奖：指导教师必须是中心固定人员，获奖项目必须是相关项目的全国总决赛以上项目。（2）学生发表论文：必须是在正规出版物上发表，通讯作者或指导老师为中心固定人员。（3）学生获得专利：为已批准专利，中心固定人员为专利共同持有人。

三、教学改革与科学研究情况

（一）承担教学改革任务及经费

注：（1）此表填写省部级以上教学改革项目（课题）名称：项目管理部门下达的有正式文号的最小一级子课题名称。（2）文号：项目管理部门下达文件的文号。（3）负责人：必须是中心固定人员。（4）参加人员：所有参加人员，其中研究生、博士后名字后标注*，非本中心人员名字后标注＃。（5）经费：指示范中心本年度实际到账的研究经费。（6）类别：分为a、b两类，a类课题指以示范中心为主的课题；b类课题指本示范中心协同其他单位研究的课题。

（二）承担科研任务及经费

注：此表填写省部级以上科研项目（课题）。

（三）研究成果

1.专利情况

注：（1）国内外同内容的专利不得重复统计。（2）专利：批准的发明专利，以证书为准。（3）完成人：所有完成人，排序以证书为准。（4）类型：其他等同于发明专利的成果，如新药、软件、标准、规范等，在类型栏中标明。（5）类别：分四种，独立完成、合作完成-第一人、合作完成-第二人、合作完成-其他。如果成果全部由示范中心固定人员完成的则为独立完成。如果成果由示范中心与其他单位合作完成，第一完成人是示范中心固定人员则为合作完成-第一人；第二完成人是示范中心固定人员则为合作完成-第二人，第三及以后完成人是示范中心固定人员则为合作完成-其他。（以下类同）

2.发表论文、专著情况

注：（1）论文、专著均限于教学研究、学术论文或专著，一般文献综述及一般教材不填报。请将有示范中心署名的论文、专著依次以国外刊物、国内重要刊物，外文专著、中文专著为序分别填报，并在类型栏中标明。单位为篇或册。（2）国外刊物：指在国外正式期刊发表的原始学术论文，国际会议一般论文集论文不予统计。（3）国内重要刊物：指中国科学院文献情报中心建立的中国科学引文数据库(简称CSCD) 核心库来源期刊 (http://www.las.ac.cn), 同时可对国内发行的英文版学术期刊论文进行填报，但不得与中文版期刊同内容的论文重复。（4）外文专著：正式出版的学术著作。（5）中文专著：正式出版的学术著作，不包括译著、实验室年报、论文集等。（6）作者：所有作者，以出版物排序为准。

3.仪器设备的研制和改装情况

注：（1）自制：实验室自行研制的仪器设备。（2）改装：对购置的仪器设备进行改装，赋予其新的功能和用途。（3）研究成果：用新研制或改装的仪器设备进行研究的创新性成果，列举1－2项。

4.其它成果情况

注：国内一般刊物：除CSCD核心库来源期刊以中、外的其他国内刊物，只填报原始论文。

四、人才队伍基本情况

（一）本年度固定人员情况

注：（1）固定人员：指经过核定的属于示范中心编制的人员。（2）示范中心职务：示范中心主任、副主任。（3）工作性质：教学、技术、管理、其他，从事研究工作的兼职管理人员其工作性质为研究。（4）学位：博士、硕士、学士、其他，一般以学位证书为准。“文革”前毕业的研究生统计为硕士，“文革”前毕业的本科生统计为学士。（5）备注：是否院士、博士生导师、杰出青年基金获得者、长江学者等，获得时间。

（二）本年度流动人员情况

注：（1）流动人员：包括“访问学者和其他”两种类型。（2）工作期限：在示范中心工作的协议起止时间。

（三）本年度教学指导委员会人员情况

注：（1）教学指导委员会类型包括校内专家、外校专家、企业专家和外籍专家。（2）职务：包括主任委员和委员两类。（3）参会次数：年度内参加教学指导委员会会议的次数。

五、信息化建设、开放运行和示范辐射情况

（一）信息化建设情况

（二）开放运行和示范辐射情况

1.参加示范中心联席会活动情况

2.承办大型会议情况

注：主办或协办由主管部门、一级学会或示范中心联席会批准的会议。请按全球性、区域性、双边性、全国性等排序，并在类型栏中标明。

3.参加大型会议情况

注：大会报告：指特邀报告。

4.承办竞赛情况

注：学科竞赛：按国家级、省级、校级设立排序。

5.开展科普活动情况

6.接受进修人员情况

注：进修人员单位名称填写学校，起止时间以正式文件为准。

7.承办培训情况

注：培训项目以正式文件为准，培训人数以签到表为准。

（三）安全工作情况

注：安全责任事故以所在高校发布的安全责任事故通报文件为准。如未发生安全责任事故，请在其下方表格打钩。如发生安全责任事故，请说明伤亡人数。

六、审核意见

（一）示范中心负责人意见

（二）学校评估意见

中国数字强震动台网478个台站（大陆）在汶川地震中获得了强地震动记录，其中四川台站触发141个，其他省市台站触发337个。得到记录的台站分布及震中如图1.1所示。四川省触发的台站分布见图1.2。

图1.1 汶川地震触发的强震观测台站分布

图1.2 四川省触发的台站分布

      记录到的地震事件450个，共获取1347条加速度记录。震中距小于100公里有19个台站，100公里和200公里之间有34个台站；200公里和500公里之间有107个台站；断层距小于20公里有12个台站，20公里和50公里之间有11个台站；50公里和100公里之间有22个台站；离震中最近的强震动台站是四川汶川卧龙台，距震中22.2公里，峰值加速度是957.7cm/s/s；离断层最近的强震动台站是四川绵竹清平台，距断层0.74公里，峰值加速度是824.1cm/s/s；峰值大于100cm/s/s加速度记录有120条；图1.3～图1.5为部分台站记录的三个分量加速度峰值分布。

图1.3　汶川地震部分强震观测台站峰值加速度分布（东西分量）

图1.4　汶川地震部分强震观测台站峰值加速度分布（南北分量）

   图1.5　汶川地震部分强震观测台站峰值加速度分布（竖向分量）

地震产生的地震波在离开震源的岩土体传播引起的变形小，可视为弹性，观测仪器记录的是弹性地震波。弹性地震波有两种类型：体波和面波，其中体波又分为纵波（P波）和横波（S波）。面波又分为瑞利波（R波）和拉夫波（L波）。 

体波特点

①纵波主要对应介质的压缩和拉伸变形，横波对应介质的剪切变形，气体和液体不能承受剪切变形，因此不存在横波。

②纵波传播速度快，又称为P波（Primary wave），意为最初达到的波；横波的波速较纵波低，故也称为S波（Second Wave），意为续至波。

③纵波传播引起质点振动方向与波传播方向相同；横波质点运动方向与波传播方向垂直。

④一般地震波的横波振幅比纵波振幅大，两者振幅都随离开波源距离成反比衰减。 

面波特点

①面波是因不同介质边界影响产生的波，可以理解为纵波和横波干涉的结果，沿界面传播，地球表面是影响最大的界面，在地壳内界面上也有面波。

②瑞利波源于纵波和横波中的平面内偏振分量干涉，拉夫波是纵波与横波中的出平面偏振分量干涉结果，两者独立传播。

③面波振幅在界面上最大，随离开界面的垂直距离呈指数型衰减。

④在界面延伸方向上，面波振幅随离开波源距离的平方根成反比衰减，因此比体波衰减慢，在远场，面波振幅可以超过体波。

⑤面波的传播速度略小于横波波速。

⑥半空间中瑞利波质点运动轨迹为逆时针椭圆。

    体波分为纵波（P波）与横波（S波），亦称压缩波和剪切波。纵波引起质点运动的方向与波传播方向相同，横波引起质点运动方向与波传播方向垂直。纵波的传播速度比横波快约1.7倍，因此总是先到达。 

    瑞利波（R波）为面波的一种类型，面波沿界面传播，R波传播速度略低于横波，引起质点在竖向做逆时针椭圆运动，是P波和S波竖向偏振分量受界面影响干涉的结果，振幅随竖向沿离开界面距离衰减。 

    拉夫波（L波）为面波的一种类型，拉夫波引起质点运动方向与波传播方向垂直，是S波的水平分量受界面影响的结果，可单独传播，振幅随沿离开界面距离衰减，拉夫波只有在分层介质中出现。

    一个典型的远场地震位移记录。2006年7月19日10:57:36.8印尼巽他海峡发生Ms6.0级地震（S6.5°，E105.4°），这是昆明地震台（KIM，震中距 31.6°，方位角355.0°）的实际记录。纵轴是地震动的位移（单位：微米），横轴是时间。可见到P波最先到达，其次是S波，振幅比P波大，然后是面波。图中面波振幅比体波大很多，这是因为面波随距离衰减比体波慢。在近场，振幅最大的是S波，对近场工程结构而言，S波引起的破坏大，更受到重视。

国家级实验教学示范中心年度报告

（2021年1月——2021年12月）

实验教学中心名称：灾害仿真模拟实验教学示范中心

实验教学中心主任：郭迅

实验教学中心联系人/联系电话：周洋/18931647833

实验教学中心联系人电子邮箱：zhouyang@cidp.edu.cn

所在学校名称：防灾科技学院

所在学校联系人/联系电话：夏京/010-61598713

2022年1月15日填报

第一部分  年度报告编写提纲（限5000字以内）

一、人才培养工作和成效

（一）人才培养基本情况。

实验教学示范中心共分为4个模块和1个试验场。地震成因及地震破坏机理展示模块、地震仪器展示模块、当代典型结构形式静态展示模块、结构动力学及结构减隔震设计原理动态展示模块和滑坡及泥石流试验场。

中心以培养学生实践能力、创新能力为宗旨，以深化教学改革为核心，牢固树立以学生为本，知识传授，能力培养，素质提高协调发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念，创新实验教学体系和管理机制，逐步优化传统的验证性实验内容，增加设计性、综合性实验，不断地改进实验教学方法，注重实验过程，注重自主设计能力，将实验课程体系建成多层次、多模块、相互衔接的科学系统的实验教学体系，建立新型的适应学生能力培养、鼓励探索的多元化实验教学模式，推进学生自主学习、合作学习和探究性学习。

地震资料展示模块主要围绕回答“地震为何发生”、“地震灾害形态”两个问题而设计。在回答地震发生原因这个问题上，详细而又生动地介绍了太阳系构成、地球内部构造、地壳运动、板块构造、地震断层、地震成因、地震监测、地震预报、地震预警等相关知识点。深入浅出地讲解了地震成因的相关知识，弥补了课堂教学枯燥乏味这一不足；在回答地震震害形态方面，按照地上和地下两种震害对地震震海进行了详细的介绍。包块：由于沙土液化导致的地基失效、斜坡失稳、地面破裂、地震烈度、建筑结构震害及基础设施震害。通过大量的照片展示了地震造成的危害，这样的教学方式让学生记忆更深刻，理解更深入。

地震仪器展示模块主要展示了用于解释如何记录地震信息原理的仪器，通过机械方式展示仪器的工作原理，这样的好处是能够让学生了解地震仪器工作原理，而不是简单的学会仪器操作。

静态展示模块主要设计了7种国内常见的结构形式并对其震害特点、抗震性能及地震破坏机理进行了详细的阐释。主要包括：典型多层砌体结构、多层钢筋混凝土框架结构、底商多层砌体结构、典型木结构、空间网架结构、钢筋混凝土剪力墙结构及大跨空间网架结构。同时针对钢筋混凝土剪力墙结构的震害特点及抗震薄弱环节设计了用于提高其抗震性能的钢滞变阻尼器装置，并对其工作原理进行了阐述。这一模块可以理想的配合土木工程专业学生的结构抗震设计这一课程，加深学生地地震震害形态的认识，同时让学生更好的掌握结构抗震设计方法。

（二）人才培养成效评价等。

教学示范中心建设完成后，认真履行实验室功能与职责，在实践教学、开放性试验和本科生毕业设计等工作，学生掌握本专业应具有的基本理论和基本技能的实际水平较高，学生的创新精神和实践能力得到大幅提高，教学示范中心引进李赢副教授、刘敬严副教授和张海通博士，有力提升了中心的科研及教学水平。

2021年度，依托灾害模拟实验室，全学院共完成本科毕业设计（论文）30多篇，申请大学生创新项目8项。

二、教学改革与科学研究

2021年，依托灾害仿真模拟实验教学中心平台资源，中心共立项3项教育研究与教学改革项目，分别是：

1. 郭晓云，地震废墟上的沉思 ——《建筑结构抗震设计》“课程思政”及案例式教学改革，防灾科技学院一般项目

2. 王欣，《流体力学》课程多元化教学改革研究，防灾科技学院一般项目

3.安扬，新时代高校劳动教育的实践研究-以河北省部分高校为例，防灾科技学院一般项目

（二）科学研究等情况。

团队先后承担了1项国家自然科学基金，3项省部级课题的研究工作，分别是：国家自然科学基金青年基金项目“近断层多点多维随机地震作用下大跨桥梁动力反应与整体可靠性研究”，河北省自然科学基金面上项目“基于安全系数-累积位移共轭模式的地震边坡稳定性评价方法研究”和“多灾害作用下城市桥梁脆弱性评估及韧性提升技术应用与示范”以及青年基金项目“高墩大跨刚构桥在近断层脉冲型地震动随机场作用下的易损性研究”等的研究工作。

三、人才队伍建设

（一）队伍建设基本情况。

实验教学团队的建设依托现有的中国地震局局级教学团队，采取多种措施促进实验教学与理论教学队伍互通，教学团队与学科科研创新团队建设互联，通过引进、培养、聘请等手段，提升师资队伍的总体水平，优化师资队伍年龄、学历和学缘结构，逐步汇聚一支由在国内有较大影响力的学科带头人为领衔人，以具有教学水平高、操作技能强、熟悉实验教学规律的教师和实验技术人员为骨干，能够教书育人、管理育人、服务育人的高素质实验教学团队。

通过提高教师的专业理论水平，增强其对试验目的、试验原理的理解，为此鼓励教师采取网络课程培训，到高水平行业院校进修等方式提高自身的专业水平。实验中心多次派出专业教师参与学术会议、实验室建设研讨会、实践教学论坛等，累积参与人数10余人次，大大提高了教师的专业素养。

定期邀请设备厂家技术人员到校进行设备操作流程、设备原理讲解、软件操作、数据分析等相关方面的培训，提高教师的实验操作水平。邀请河北信衡科技有限公司、北京佛力仪器设备有限公司、MTS（中国）仪器设备有限公司等设备提供单位到校进行技术培训。

实验中心贯彻制度管人的理念，先后出台了《实验室学生守则》，《实验室教师职责》，《实验室工作人员制度》，《实验室安全卫生制度》，《突发事件应急预案》，《开放实验室管理制度》，《实验室仪器损坏赔偿方案》等制度方案。实验室规章制度需要相关人员共同遵守，提高教师、学生、管理人员的责任心，减少教学事故安全事故的发生。

（二）队伍建设的举措与取得的成绩等。

团队历经多年的教学改革与实践，形成了以土木工程地震灾害防治方向的教学、科研为特色，以教学实践中着力弘扬伟大抗震救灾精神为鲜明特征的教学团队。团队现有教师17名，联合国灾害评估专家委员会专家、国家减灾委专家、享受国务院政府特殊津贴专家郭迅研究员为团队带头人，团队成员包括全国技术能手左彦峰教授，孙治国副教授，杜庆华力学与工程教育优秀青年教师奖获得者卢玉林副教授，廊坊市青年拔尖人才周洋副教授等骨干。团队老中青搭配、专业技术职务结构和知识结构合理，荣获2021年度河北省普通本科院校教学团队。

分批次派出专业教师到企业生产单位进修，结合企业实际生产项目，接受企业技术骨干人员的培训；学习生产单位和高校科研单位高水平的实验室的实验技术、管理经验，交流试验操作的经验心得，加强单位实验室的合作共建。实验中心深化与北川震害遗址中心的产学研合作，累积派出师生参与遗址中心相关项目30余人次，大大提高了师生对专业设备的操作能力和数据分析能力。

鼓励教师的教学、科研与实验室建设工作相结合，以教学科研促进实验室建设水平提高，使之更好地服务于教学、科研工作，提高综合试验的设计水平。在2021年毕业设计中，依托专业实验室开出的毕业设计题目比例大幅提高，有利于提高实验室的综合利用，加强学生的专业实践能力。教师结合自身教学科研项目，开展了一系列开放实验教学。

根据不同类型、不同层次岗位的人员，采用相应的培训方法。如新教师的岗前培训。实现青年教师导师制，指导教师以“传帮带”的方式对新教师教学环节进行指导；并从教学理念、教学规范和教学技能等方面对新教师进行系统考核。中心形成了以郭迅教授为核心的专家指导小组，对青年教师进行帮扶指导，取得了良好的效果。大大促进了相关实验室的设备升级改造。

四、信息化建设、开放运行和示范辐射

（一）信息化资源、平台建设，人员信息化能力提升等情况。

教学中心组建了专用宣传网站对教学中心内教学内容进行全方位讲解。

（二）开放运行、安全运行等情况。

全年度本教学中心安全运行，未出现安全隐患。

（三）对外交流合作、发挥示范引领、支持中西部高校实验教学改革等情况。

中心始终坚持以教师为中心，持续不断地将中心青年骨干教师输送到国际顶尖学府开展学术交流与合作。截止目前共有孙治国、周洋、郭晓云、王丽、李巧燕、王伟、刘必灯、卢滔、苏占东等9名青年博士赴美国伊利诺伊大学香槟分校、雷诺大学等国际顶尖学府开展为期一年的学术交流活动。有效地提升了教师整体素质水平、教学及科研业务能力，同时提升了实验教学中心及防灾科技学院的知名度。

五、示范中心大事记

（一）有关媒体对示范中心的重要评价，附相应文字和图片资料。

暂无。

（二）省部级以上领导同志视察示范中心的图片及说明等。

（三）其它对示范中心发展有重大影响的活动等。

受新冠疫情影响，中心年内对外开放时间有所减少，举办的主要科普活动以及接待的来访参观情况如下：

1.2021年5月，全国防灾减灾日主题开放日活动，参观人数约300人。

2.2021年7月，中国科学院宋振骐院士一行10人参观中心。

3.2021年9月，开展全国科普日活动，期间接待参观人员500人次。

4.2021年10月，廊坊市科学技术协会郭海峰一行5人参观中心。

六、示范中心存在的主要问题

人员配备方面稍显滞后；部分仪器设备应进行更新换代。

七、所在学校与学校上级主管部门的支持

目前中国地震局局机关及防灾科技学院对本中心高度重视，大力支持。

八、下一年发展思路

进一步完善本教学中心的使用功能，同时对部分仪器设备进行更新。

注意事项及说明：

1.文中内容与后面示范中心数据相对应，必须客观真实，避免使用“国内领先”“国际一流”等词。

2.文中介绍的成果必须具有示范中心的署名。

3.年度报告的表格行数可据实调整，不设附件，请做好相关成果支撑材料的存档工作。

第二部分 示范中心数据

（数据采集时间为2018年1月1日至12月31日）

一、示范中心基本情况

注：（1）表中所有名称都必须填写全称。（2）主管部门：所在学校的上级主管部门，可查询教育部发展规划司全国高等学校名单。

二、人才培养情况

（一）示范中心实验教学面向所在学校专业及学生情况

注：面向的本校专业：实验教学内容列入专业人才培养方案的专业。

（二）实验教学资源情况

注：（1）实验项目：有实验讲义和既往学生实验报告的实验项目。（2）实验教材：由中心固定人员担任主编、正式出版的实验教材。（3）实验课程：在专业培养方案中独立设置学分的实验课程。

（三）学生获奖情况

注：（1）学生获奖：指导教师必须是中心固定人员，获奖项目必须是相关项目的全国总决赛以上项目。（2）学生发表论文：必须是在正规出版物上发表，通讯作者或指导老师为中心固定人员。（3）学生获得专利：为已批准专利，中心固定人员为专利共同持有人。

三、教学改革与科学研究情况

（一）承担教学改革任务及经费

注：（1）此表填写省部级以上教学改革项目（课题）名称：项目管理部门下达的有正式文号的最小一级子课题名称。（2）文号：项目管理部门下达文件的文号。（3）负责人：必须是中心固定人员。（4）参加人员：所有参加人员，其中研究生、博士后名字后标注*，非本中心人员名字后标注＃。（5）经费：指示范中心本年度实际到账的研究经费。（6）类别：分为a、b两类，a类课题指以示范中心为主的课题；b类课题指本示范中心协同其他单位研究的课题。

（二）承担科研任务及经费

注：此表填写省部级以上科研项目（课题）。

（三）研究成果

1.专利情况

注：（1）国内外同内容的专利不得重复统计。（2）专利：批准的发明专利，以证书为准。（3）完成人：所有完成人，排序以证书为准。（4）类型：其他等同于发明专利的成果，如新药、软件、标准、规范等，在类型栏中标明。（5）类别：分四种，独立完成、合作完成-第一人、合作完成-第二人、合作完成-其他。如果成果全部由示范中心固定人员完成的则为独立完成。如果成果由示范中心与其他单位合作完成，第一完成人是示范中心固定人员则为合作完成-第一人；第二完成人是示范中心固定人员则为合作完成-第二人，第三及以后完成人是示范中心固定人员则为合作完成-其他。（以下类同）

2.发表论文、专著情况

注：（1）论文、专著均限于教学研究、学术论文或专著，一般文献综述及一般教材不填报。请将有示范中心署名的论文、专著依次以国外刊物、国内重要刊物，外文专著、中文专著为序分别填报，并在类型栏中标明。单位为篇或册。（2）国外刊物：指在国外正式期刊发表的原始学术论文，国际会议一般论文集论文不予统计。（3）国内重要刊物：指中国科学院文献情报中心建立的中国科学引文数据库(简称CSCD) 核心库来源期刊 (http://www.las.ac.cn), 同时可对国内发行的英文版学术期刊论文进行填报，但不得与中文版期刊同内容的论文重复。（4）外文专著：正式出版的学术著作。（5）中文专著：正式出版的学术著作，不包括译著、实验室年报、论文集等。（6）作者：所有作者，以出版物排序为准。

3.仪器设备的研制和改装情况

注：（1）自制：实验室自行研制的仪器设备。（2）改装：对购置的仪器设备进行改装，赋予其新的功能和用途。（3）研究成果：用新研制或改装的仪器设备进行研究的创新性成果，列举1－2项。

4.其它成果情况

注：国内一般刊物：除CSCD核心库来源期刊以中、外的其他国内刊物，只填报原始论文。

四、人才队伍基本情况

（一）本年度固定人员情况

注：（1）固定人员：指经过核定的属于示范中心编制的人员。（2）示范中心职务：示范中心主任、副主任。（3）工作性质：教学、技术、管理、其他，从事研究工作的兼职管理人员其工作性质为研究。（4）学位：博士、硕士、学士、其他，一般以学位证书为准。“文革”前毕业的研究生统计为硕士，“文革”前毕业的本科生统计为学士。（5）备注：是否院士、博士生导师、杰出青年基金获得者、长江学者等，获得时间。

（二）本年度流动人员情况

注：（1）流动人员：包括“访问学者和其他”两种类型。（2）工作期限：在示范中心工作的协议起止时间。

（三）本年度教学指导委员会人员情况

注：（1）教学指导委员会类型包括校内专家、外校专家、企业专家和外籍专家。（2）职务：包括主任委员和委员两类。（3）参会次数：年度内参加教学指导委员会会议的次数。

五、信息化建设、开放运行和示范辐射情况

（一）信息化建设情况

（二）开放运行和示范辐射情况

1.参加示范中心联席会活动情况

2.承办大型会议情况

注：主办或协办由主管部门、一级学会或示范中心联席会批准的会议。请按全球性、区域性、双边性、全国性等排序，并在类型栏中标明。

3.参加大型会议情况

注：大会报告：指特邀报告。

4.承办竞赛情况

注：学科竞赛：按国家级、省级、校级设立排序。

5.开展科普活动情况

6.接受进修人员情况

注：进修人员单位名称填写学校，起止时间以正式文件为准。

7.承办培训情况

注：培训项目以正式文件为准，培训人数以签到表为准。

（三）安全工作情况

注：安全责任事故以所在高校发布的安全责任事故通报文件为准。如未发生安全责任事故，请在其下方表格打钩。如发生安全责任事故，请说明伤亡人数。

六、审核意见

（一）示范中心负责人意见

（二）学校评估意见

(1)地震动强度 

表征地震动强度常用的参数是最大幅值（峰值），如加速度峰值，速度峰值，位移峰值。峰值取值简单，直观明了，在地震工程研究和抗震设计中广泛使用。

加速度峰值是地震动加速度时程中最大幅值的绝对值，记为为PGA或 amax；单位为cm/s2（亦称gal），或m/s２，或重力加速度g。是地震工程中最常用的地震动参数。

加速度幅值反应地震动的高频特性。高频地震动具有强烈的随机性，震源、介质和场地的局部变化都可能引起很高的加速度值，是不稳定的参数，受岩石强度限制，大震的地震动峰值不随震级而增大。研究表明结构的地震反应并不取决于单个峰值，个别尖锐的峰值是超过结构自振频率很多的高频运动引起的，削去个别突出的峰值，结构反应几乎不受影响，实际上经常出现地震动峰值虽然很高而震害并不严重的现象。为克服这个缺点，从结构地震反应研究和抗震设计要求出发，提出了多种等效峰值的定义，试图代替峰值表示地震动强度，常用的是均方根加速度和有效峰值加速度，在研究文献中还提出过谱强度、阿里亚斯强度、等效反应谱加速度、等效谐振加速度、持续峰值、概率有效峰值加速度、静力等效加速度等。

(2)地震动频谱 

地震动频谱特性指组成地震动的各简谐振动振幅和相位特性，频谱显示不同频率分量的强度的分布，反映了地震动的动力特性。对于线性体系，结构地震反应取决于地震动频谱和结构体系传递函数的乘积，在时域表现为结构总体反应等于各简谐振动输入反应的叠加。如果地震动的某个简谐振动分量与体系固有频率相同，就产生共振，是引起结构破坏的关键原因。震害中有大量的软土地基高层房屋破坏严重，硬土地基上低矮房屋破坏严重的现象就是例证。地震动的频谱特性是结构抗震设计的反应谱理论和振型分解法的基础，在结构非线性反应分析中也有很大作用。

地震工程常用的频谱有：傅里叶铺，反应谱，功率谱。

(3)地震动持续时间 

地震动时间过程的持续时间有长有短，在结构地震反应进入非线性阶段后，地震动持续时间的长短对结构的最终损伤程度有影响；持续时间越长，造成累积损伤的可能性越大。工程中关心的是具有较高幅值的强地震动持续时间。

地震动持续时间有不同的定义，如绝对括弧持时，相对括弧持时，能量持时的等，强震段持时的定义是不统一而且困难的，目前的特定定义都不能满足分析的一般要求。随着计算机和计算技术的发展，直接用时程反应计算分析结构的地震反应已成为常用的分析方法，时程反应计算中已经包含持时的影响，将持时作为独立变量研究结构反应已不多见。 

影响强地震动的因素 

地震波从震源出发，经过地壳介质到达场地。震源、地壳介质、场地使地表的地震动过程非常复杂。

① 首先，震源对地震动有重要影响，研究震源（发震断层）附近的地震动不能将震源简化为点源，而要考虑断层的尺度和破裂过程的影响。

方向性效应是因断层破裂沿一个方向传播而引起破裂传播前方和后方地震动幅值、频率和持时出现显著差别的现象。当破裂在断层面上朝着一个方向传播、且破裂速度接近剪切波速时，将导致断层面辐射的能量几乎同时到达前方观测点（多普勒现象）；破裂后方观测点的能量随时间分布比较分散。因此，传播前方观测点的地震动较后方观测点地震动幅值大、持时短。

断层错动可造成的近断层地面永久位移（又称滑冲）。如1999年台湾集集地震中车笼埔断层产生的地表破裂长度达100多千米，断层东侧（上盘）15 km范围以内的地块都向西北方向移动并向上隆起，上盘相对于下盘错动产生的断层崖在南段高1 m，在北段则高达8 m。不少大地震都记录到类似的永久位移。

近断层地震动常出现大的速度脉冲，可由破裂传播的方向性效应和断层滑冲造成。

当发震断层为倾斜断层时，断层附近具有相同断层距的上盘地震动相对下盘强度可能更强，称为上盘效应。

②其次，地震波在地壳介质中的几何扩散和介质非弹性阻尼使地震动能量减少，随着震源距的增加地震动幅值呈减小趋势，且高频成分衰减迅速。地震波在地下界面反射和折射，形成P波和S波的转换和面波，改变地震波的强度和传播方向。复杂的传播介质使地震波的强度、频谱和持续时间都将发生很大变化。

③ 场地的土层构造对地震动特性也有重要影响。软弱土层会放大地震动的低频成分，如1985年墨西哥地震中，距震中约400公里的墨西哥城软土场地的地震动强度远高于岩石场地的强度，造成许多10层左右的楼房倒塌或严重破坏；相反，坚硬场地会放大地震动的高频成分，危及刚性建筑。上述现象称为场地的选频放大作用。土层的阻尼使地震动幅值减小，砂土液化将使地震动卓越周期显著加长。震害和研究还表明，地表地形起伏、地下介质特性的横向变化也对地震动有非常大的影响，如高耸山脊的地震动一般较强，地震波在盆地内的往复传播会加大地震动强度和持续时间，后者称为盆地效应。