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地震区建筑规范是建筑物抗震设计的依据，对防震抗震至关重要。在刘恢先的组织领导和直接参加下，1959年我国编成第一个抗震规范草案。这个规范草案引进了苏联的经验，应用了反应谱理论，这是我国第一次采用动力法进行抗震设计。刘恢先和他的合作者根据国内外新的研究成果，1964年又编成了我国第二个抗震规范草案，针对1959年规范草案中的一些关键性问题做了改进。例如，采用实测的地震加速度值作为设计的基础并引进了结构系数;区分地基失效和振动引起的破坏，采用不同的对策;针对不同的场地条件采用不同的反应谱，而不是简单地调整烈度。在相当一段时间内这个规范草案是国际上比较先进的抗震规范，它虽不是法规，但实际上已在全国范围内广泛应用并成为我国后来制定的法规性抗震规范的基础。 挡水坝为空间块体结构，对于它在地震作用下的反应，不易获得精确的解答。刘恢先在20世纪60年代初期提供了一个方法来确定挡水坝在地震作用下的反应：①用模型试验测定坝的自振特性，包括频率、振型、应力分布等;②用电场模拟寻找对应于各自振振型的动水压力或流速势函数;③通过拉格朗日方程确定在地震作用下的广义坐标;④根据振型组合原理计算地震荷载与应力。这个方法的优点是能够适应复杂的坝型与边界条件，同时在测定振型时只需确定各点位移(或应力)的相对比例，无需确定其绝对数值。这个方法曾应用于三峡重力坝、新丰江水库大坝和恒山拱坝等工程，都取得了满意的结果。 人们对地震烈度的理解并不是完全一致的。烈度有时被定义为地震的影响或者地震造成的后果的尺度，有时又被定义为地震破坏力或者地震作用力大小的尺度。刘恢先明确地指出，无论从地震学或地震工程学的观点出发，我们所需要的烈度都是反映地震破坏力大小的烈度，而不是反映地震造成的后果轻重的烈度，因为后者牵涉到被破坏对象(如建筑物)的抗震性能，已经不单纯是地震强弱的程度了。地震的破坏力来源于地震波能量在地面的释放，主要表现为地面的震动。地面震动，哪怕是在很小的范围内，都不是均匀的。烈度只能理解为地面上一定范围内的地震破坏力的平均水平，只能用这个范围内某种物理量的平均值来表达。为了使烈度概念非常明确，刘恢先提出了下列关于烈度的定义，他认为“地震烈度是地震时一定地点的地面震动强弱程度的尺度，是指该地点范围内的平均水平而言”。刘恢先认为，在现阶段，工程设计数据应当选取这个平均数加上一定的具有合理概率基础的偏差。他指出，宏观的和物理的烈度尺度都是需要的，但必须以物理的尺度为准，以宏观的尺度为物理的尺度的定性描述。他用多元统计识别和回归的方法来抽取衡量地震烈度的地面运动主要特征。通过对强震地面运动数据的分析，他认为地面运动的峰值，特别是地面运动水平速度的峰值乃是对建筑物的破坏起主要作用的因素。基于上述对地震烈度的理解，刘恢先及其助手们制定了一个新的烈度表——“中国地震烈度表(1980)”。这个烈度表吸取了我国当时一些年大地震的经验，应用震害指数作为宏观烈度的定量指标，同时补充了物理尺度，十分便于地震调查和工程抗震设计时应用。 |
