抗震设计参数

抗震设计参数是影响抗震设计的重要因素，那么，在抗震设计过程中，抗震设计参数都有哪些？不同的抗震设计参数有什么不同的影响？下面是鲁班乐标带来的关于抗震设计参数的主要内容介绍以供参考。


烈度与加速度都是描述地震作用下地面震动或影响的标量，但在工程抗震设防中的作用却各不相同。它们类似于佳肴制作中的盐与糖。各种佳肴均离不开盐，但未必需要糖；即便是以糖为主要佐料的甜食，如果稍加一点点盐，则味道会更美好。它们之间可以互为补充，却不能相互代替。


抗震设计离不开烈度


当前，我国的抗震设计仍然是以概念设计为主。只有少数工程结构才使用抗震验算或模型实验等辅助设计手段。在概念设计中的抗震措施要求，是根据国内外震害经验的总结而规定的。所以，我国现行的各抗震设计规范大都是以“设防烈度”或“设计烈度”为依据的。特别是地基处理、选材选型和结构抗震措施等，均要求按烈度分档进行设计。就是在大型水利枢纽工程或核电厂的地安评工作中，甲方也都要求有“地震基本烈度复核”的内容。在《核电厂抗震设计规范》（GB50267-79，P12）中还规定，对安全壳等结构和构件的抗震措施，应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》对Ⅸ度抗震设防时的有关要求。可以说，当今中国的抗震设计还离不开烈度，只有少数需要进行抗震验算或模型实验的工程才用到加速度。


烈度与地面运动参数之间的关系


烈度与地面运动参数之间的关系是复杂的，还未找到由加速度换算烈度的科学依据。在《中国地震烈度表》（GB/T17742-99）中所列的地面运动强度标志，包括了水平加速度峰值和水平速度峰值。在相应的宣贯教材（P72~75）中，对该标志的依据和含义做了论述，尤其强调了“平均值”的重要性。且该标志只是综合评定烈度的依据之一，既不是“必要”依据，也不是“充分”依据。


世界上一些早期的烈度表，也曾把等价的地面加速度峰值作为烈度表的一部分。但在上世纪中后期的广泛讨论中（国外地震，1975.5,P5~24），相当一致的意见认为，烈度的定量标准应该全面反应地震的强度、频谱和持时，并对单纯以地面加速度峰值评定烈度持否定态度。因而在新的《欧洲地震烈度表》（1992）中，就删去了这部分内容。他们认为，烈度与地面运动参数之间不能以简单的关系来表述。同样有证据说明，地面加速度不是影响烈度的非常重要的参数。因此，不再把地面运动参数（如加速度）包括到烈度表中来。


越来越多的观测资料表明，相同烈度下的地面运动强度数据有很大的离散性，上下限的数值可以相差几倍到几十倍，显示出烈度与地面运动强度之间的相关性甚小，其关系复杂。胡聿贤院士在他著的《地震工程学》[3] （P184～189）中，也曾论述过烈度同地面运动强度之间的复杂关系，指出了在考虑烈度同加速度峰值之间的关系时，至少还应考虑震级的因素。对同一烈度，由于震级的不同，加速度可以在一个数量级之间变化。正是由于这种复杂关系的存在，导致了在地震烈度与地面运动强度之间难以建立简单的对应关系。在《地震工程学》（P191~192）中，专门论述了分别以烈度为自变量和以地面加速度峰值为自变量所得的统计关系式差别很大。如若从烈度Ⅷ度推算的加速度峰值为0.25g；而从0.25g推算的烈度却为Ⅵ度强（6.7度）。人们无法接受这种差异。很显然，胡聿贤院士在十年前就已告诫我们，即使建立了地震烈度同加速度峰值之间的某种对应关系，并不能说明加速度峰值同烈度之间存在类似的对应关系。


合理看待烈度与加速度结果之间的变异性差异


安评结果实质上是对场地在未来工程寿期内可能遭遇的地震风险性所作的估计。这种估计是建立在现有资料和科学认识水平上的。安评结果的科学性，首先是指可重复性和唯一性。一样的资料和分析方法，不同安评单位应该得到相同的结果。然而，由于资料的不完备和认识水平的局限性，安评结果的不确定性是在所难免的。这种不确定性的大小，可以用变异系数（方差与均值之比值）来描述。


潘华在博士论文《概率地震危险性分析中参数不确定性研究》中得到：①由于地震统计区的不确定性，在华北地区造成场点烈度变异系数均值为0.04,最大达0.11；基岩PGA变异系数均值近0.3,最大值超过0.85。②地震活动性参数的不确定性影响，烈度变异系数均值为0.031；PGA的变异系数均值达0.18。


该论文仅从地震统计区和地震活动性参数的不确定性，论述了烈度和加速度峰值结果的变异系数差别。如果再综合考虑潜在震源区、地震震源深度、衰减关系以及场地土层地震动力反应分析的不确定性，其差别会更加明显。


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