關(guān)于在基礎(chǔ)設(shè)施抗震規(guī)范中規(guī)定最低設(shè)防要求的一點(diǎn)建議1

王克海李 悅顏文暉李 茜韋 韓

1）交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院，北京 100088

2）美國聯(lián)邦公路局Turner-Fairbank公路研究中心

關(guān)于在基礎(chǔ)設(shè)施抗震規(guī)范中規(guī)定最低設(shè)防要求的一點(diǎn)建議1

王克海1）李 悅1）顏文暉2）李 茜1）韋 韓1）

1）交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院，北京 100088

2）美國聯(lián)邦公路局Turner-Fairbank公路研究中心

作者針對(duì)目前我國基礎(chǔ)設(shè)施抗震設(shè)計(jì)時(shí)遇到的問題，給出了以下建議：①根據(jù)地震作用水平，對(duì)結(jié)構(gòu)不同部位、不同構(gòu)件制定不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)，明確設(shè)計(jì)構(gòu)件所用的強(qiáng)度、延性參數(shù)指標(biāo)；②我國地震動(dòng)區(qū)劃圖提供的地震動(dòng)參數(shù)僅僅是中震水平（地震重現(xiàn)期475年），實(shí)際發(fā)生的地震可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過中震水平，在基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)大震（罕遇地震）有所考慮，甚至應(yīng)考慮超預(yù)期地震發(fā)生后的應(yīng)對(duì)、應(yīng)急措施；③提高最低設(shè)防水準(zhǔn)，并非是提高一度設(shè)防，應(yīng)通過確定最小地震動(dòng)參數(shù)滿足最低設(shè)防要求，并在地震動(dòng)區(qū)劃圖中以地震重現(xiàn)期代表地震危險(xiǎn)程度；④對(duì)于VI度以下設(shè)防地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)物，都應(yīng)按照VI度設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)并考慮采取相應(yīng)的抗震措施。

規(guī)范 地震 設(shè)防 建議

引言

在對(duì)地震災(zāi)害預(yù)防較為重視的國家，7級(jí)（震中9度，對(duì)應(yīng)峰值加速度0.4g）以下地震一般不會(huì)對(duì)社會(huì)造成較大影響（高孟潭等，2006）。而2005年11月26日發(fā)生在江西九江的M5.7級(jí)地震，造成了13人死亡，1.8萬多間房屋倒塌，16萬間房屋受損，地震對(duì)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)生活的沖擊持續(xù)了3至4個(gè)月。而2008年5月12日發(fā)生在汶川的M8.0級(jí)地震則又一次提醒我們，即特大地震也可能發(fā)生于基本烈度較低的地區(qū)。而我國目前位于低烈度區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)，特別是 1980年前的建筑結(jié)構(gòu)，普遍沒有考慮抗震設(shè)防的要求，抗震能力較為低下，將2008年汶川地震、2010年玉樹地震與智利2010年地震、日本1995年阪神地震的震害現(xiàn)象相比較，可知我國大量建筑缺乏抗震能力，建筑的設(shè)防水準(zhǔn)比智利、日本等國家低得多。隨著我國城市化建設(shè)步伐的加快，以及城市生命線工程的脆弱性，強(qiáng)制規(guī)定最低抗震設(shè)防要求，使 VI度及以下地區(qū)的建筑結(jié)構(gòu)物也具有一定的抗震能力，已成為中國社會(huì)發(fā)展的一個(gè)十分緊迫的問題。

1 我國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中最低設(shè)防要求的演變

我國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)建筑結(jié)構(gòu)物的抗震最低設(shè)防要求經(jīng)歷了一個(gè)從無到有、從初級(jí)到逐步完善的過程。

我國的第一個(gè)抗震規(guī)范草案編制于1957年，其后分別于1964年、1974年和1978年完成了《地震區(qū)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范（草案）》（中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，1964）、《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（TJ11-74）》（中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，1974）（以下簡(jiǎn)稱“74規(guī)范”）以及《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（TJ11-78）》（中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，1978）（以下簡(jiǎn)稱“78規(guī)范”）?！?4規(guī)范”和“78規(guī)范”大體沿用了 1964年規(guī)范草案的規(guī)定，“78規(guī)范”對(duì)“74規(guī)范”作了一些提高和改進(jìn)，但仍比較簡(jiǎn)單，其設(shè)防水準(zhǔn)也還是比較低。上述三版規(guī)范設(shè)防烈度均為7—9度，而對(duì)6度及6度以下地區(qū)的建筑為抗震不設(shè)防，沒有抗震最低設(shè)防的要求。第四版是1989年制訂的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ11-89）》（以下簡(jiǎn)稱“89規(guī)范”），設(shè)防烈度為6—9度，即將6度首次列為設(shè)防烈度。這主要是由于1976年的唐山大地震，將位于6度區(qū)的唐山市夷為平地，使抗震工作者認(rèn)識(shí)到6度區(qū)建筑抗震不設(shè)防將帶來巨大的災(zāi)難。“89規(guī)范”總結(jié)了唐山地震的許多震害經(jīng)驗(yàn)，對(duì)“74規(guī)范”、“78規(guī)范”進(jìn)行了很大的修改，指出抗震設(shè)計(jì)應(yīng)符合概念設(shè)計(jì)原則，明確三水準(zhǔn)、二階段的設(shè)計(jì)思想，使建筑的抗震設(shè)計(jì)有了較大的提高和完善。在2001年制定并頒布的第五版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 5001-2001）》（中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，2001）中延續(xù)了“89規(guī)范”中將6度區(qū)列為設(shè)防烈度的相關(guān)規(guī)定，而在2010年發(fā)布并實(shí)施的第六版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 5001-2010）》（中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，2010）中補(bǔ)充給出了6度區(qū)最小地震剪力控制和罕遇地震影響系數(shù)取值，然而這兩版規(guī)范中對(duì)于最低設(shè)防要求沒有更進(jìn)一步的明確規(guī)定。

2 抗震規(guī)范中強(qiáng)制規(guī)定最低設(shè)防要求的必要性

2.1 地震動(dòng)區(qū)劃圖中基本烈度的不確定性

我國地震動(dòng)區(qū)劃圖是依據(jù)歷史記錄的地震情況，結(jié)合有限的地震地質(zhì)資料，以地震重現(xiàn)期475年（50年超越概率10%，相當(dāng)于中震水平）的概率地震危險(xiǎn)性分析為基礎(chǔ)，并考慮該地區(qū)社會(huì)重要性及經(jīng)濟(jì)條件而確定的。由于地震是偶然、隨機(jī)的極端事件，可能出現(xiàn)實(shí)際發(fā)生的地震重現(xiàn)期遠(yuǎn)大于475年的情況，這樣實(shí)際地震烈度就會(huì)遠(yuǎn)大于基本烈度，使地震區(qū)劃圖標(biāo)示的基本烈度與實(shí)際發(fā)生的地震情況有非常大的出入。表1列出了1966—2010年40多年間在地震區(qū)劃圖VI—VII度區(qū)內(nèi)發(fā)生的高于及遠(yuǎn)高于該烈度的強(qiáng)震實(shí)例（王克海，2007）。2008年的汶川地震也發(fā)生在地震區(qū)劃圖所標(biāo)示的中低烈度區(qū)，再次暴露了我國地震動(dòng)區(qū)劃圖指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)的局限性。汶川所在地區(qū)位于地震多發(fā)地帶，自有地震記載以來，震中附近200km范圍內(nèi)發(fā)生過10次7級(jí)以上地震，最大的是1933年四川茂汶北迭溪7.5級(jí)地震。汶川地震震區(qū)最大烈度達(dá)到Ⅺ度，而根據(jù)《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖（GB18306-2001）》（中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，2001），這一地區(qū)的峰值加速度為0.1g，即Ⅶ度，也就是說，實(shí)際烈度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于抗震設(shè)防烈度。汶川地震后，經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)的批準(zhǔn)，對(duì)《中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖（GB18306-2001）》（中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)，2001）進(jìn)行了修改，修改后該地區(qū)的地震動(dòng)峰值加速度調(diào)整為0.2g。

目前，我國地震基本烈度為VI度的地區(qū)約占我國國土面積的27.4%，VI度以下地區(qū)約占國土面積的21%。然而，歷史事實(shí)證明在這些地區(qū)發(fā)生強(qiáng)烈地震是有可能的，地震動(dòng)區(qū)劃圖中的基本烈度具有很大的不確定性，應(yīng)正確認(rèn)識(shí)和使用地震動(dòng)區(qū)劃圖。對(duì)于工程結(jié)構(gòu)尤其是生命線工程，僅根據(jù)地震動(dòng)區(qū)劃圖提供的信息進(jìn)行抗震計(jì)算或僅采取簡(jiǎn)單的抗震構(gòu)造措施是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，應(yīng)結(jié)合詳細(xì)的地震地質(zhì)調(diào)查研究，并視結(jié)構(gòu)物的重要程度分別針對(duì)中震和大震給出相應(yīng)的、可供抗震設(shè)計(jì)使用的地震動(dòng)參數(shù)指標(biāo)。

表1 VI—VII度區(qū)發(fā)生強(qiáng)震實(shí)例表Table 1 Examples of strong earthquake in the region with intensity VI—VII

2.2 VI度及以下區(qū)域遭受地震破壞后的嚴(yán)重性

根據(jù)中國社科院《國際城市發(fā)展報(bào)告2012》，我國到2020年城市化率將由目前的51.27%增長(zhǎng)到55%左右。由此必然引發(fā)大量的城市建設(shè)，因而，在VI度及以下區(qū)域規(guī)定最低設(shè)防要求，對(duì)保障城市的防災(zāi)減災(zāi)工作具有十分重要的意義。2010年《中國城市發(fā)展化報(bào)告》指出，百強(qiáng)城市利用全國2.65%的土地面積，承載著17.57%的人口，貢獻(xiàn)了52.52%的GDP。中國已經(jīng)形成了以京津環(huán)勃海、長(zhǎng)三角和珠三角3個(gè)城市群，并以若干個(gè)大城市為核心形成區(qū)域性的經(jīng)濟(jì)帶或經(jīng)濟(jì)走廊。有效地減輕地震對(duì)這些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市地區(qū)的沖擊，減少地震對(duì)公眾生命財(cái)產(chǎn)造成的損失，是每一位抗震工作者必須要考慮的重要問題。而設(shè)置最低抗震設(shè)防要求，將大大減少地震應(yīng)急處理的時(shí)間，并有效控制大地震破壞的空間范圍和破壞程度，盡可能縮短發(fā)生地震后的恢復(fù)重建時(shí)間。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，特別是在城市群地區(qū)，設(shè)置最低抗震設(shè)防要求，以保證發(fā)生6.0級(jí)（震中8度，對(duì)應(yīng)峰值加速度0.2g）以下地震時(shí)結(jié)構(gòu)物不發(fā)生破壞，這將對(duì)降低地震對(duì)社會(huì)的影響具有重要的作用。而對(duì)于以中強(qiáng)地震活動(dòng)為主的地區(qū)，如果實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo)，將會(huì)在較少經(jīng)濟(jì)投入的情況下，得到十分巨大的回報(bào)。

2.3 規(guī)定最低設(shè)防要求的必要性

我國過去是在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下，國家是基本建設(shè)投資的主體，再加上受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的制約，從成本考慮較多，因而建設(shè)工程抗震設(shè)防水準(zhǔn)普遍偏低。國家制定的設(shè)防水準(zhǔn)和抗震設(shè)計(jì)規(guī)范是剛性要求，各種建筑物在抗震標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的執(zhí)行上不能自主提高。而日本自 1923年關(guān)東地震后，就提出建筑設(shè)計(jì)按照0.1的系數(shù)考慮地震力（相當(dāng)于我國的7度）；1950年在全國范圍內(nèi)提高到0.2（相當(dāng)于我國的8度）。在美國，抗震設(shè)防水準(zhǔn)是最低要求，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)業(yè)主的要求在其基礎(chǔ)上提高抗震標(biāo)準(zhǔn)。在智利，由于境內(nèi)地震多發(fā)，因而所有建筑被強(qiáng)制按能抵抗M9.0級(jí)地震（峰值加速度0.4g，震中相當(dāng)于11度）的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且在建筑的建造過程中，有嚴(yán)格的監(jiān)督貫穿始終。所以在2010年2月智利發(fā)生的M8.8級(jí)地震中，90%的建筑物成功地經(jīng)受了強(qiáng)震的考驗(yàn)。而我國青海玉樹2010年4月14日發(fā)生的M7.1級(jí)地震中，州府所在地結(jié)古鎮(zhèn)90%的居民房屋倒塌。更可悲的是，2005年11月26日M5.7級(jí)地震便導(dǎo)致我國江西九江房屋倒塌1.8萬間，損壞16萬多間。這些都是非常值得反思的事件。

目前，我國與日本抗震設(shè)防大體相當(dāng)?shù)闹挥斜本⑻粕?、西安等少?shù)幾個(gè)地區(qū)，絕大多數(shù)國土面積缺乏最低抗震設(shè)防要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)全世界由地震導(dǎo)致死亡的事件有一半發(fā)生在中國，其中49%是因房屋倒塌致死。

近年來，不少地震工程專業(yè)人員都意識(shí)到提高VI度及以下地區(qū)建筑抗震能力的重要性，中國地震局工程力學(xué)研究所研究員郭迅在2011年的《環(huán)球時(shí)報(bào)》上呼吁，我國應(yīng)痛下決心，提高建筑抗震設(shè)防水準(zhǔn)。2011年6月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《農(nóng)村危房改造抗震安全基本要求（試行）》對(duì)農(nóng)村危改房的抗震能力做出了具體規(guī)定，并要求非抗震設(shè)防地區(qū)的危改房應(yīng)按照 VI度設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施。這是我國首次對(duì)普通建筑抗震能力提出了最低設(shè)防的要求。根據(jù)測(cè)算，合理提高抗震標(biāo)準(zhǔn)并不會(huì)大幅提高建筑的造價(jià)。并且隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人口更為集中，易造成嚴(yán)重震害。因而，強(qiáng)制規(guī)定最低抗震設(shè)防要求，使 VI度及以下地區(qū)的建筑也具有一定的抗震能力，已成為我國社會(huì)發(fā)展的一個(gè)十分緊迫的問題。

3 多水準(zhǔn)地震動(dòng)區(qū)劃圖最低設(shè)防要求的體現(xiàn)

這里所講的強(qiáng)制規(guī)定最低設(shè)防要求，并非簡(jiǎn)單的“提高一度設(shè)防”（魏璉，1991；謝禮立等，2009）。這是由于簡(jiǎn)單的提高一度設(shè)防，有可能使得地震重現(xiàn)期從原來的500年提高到1500年，也有可能只提高到800年。如前所述，地震動(dòng)區(qū)劃圖給定地震參數(shù)是中震水平，如果中震時(shí)的抗震按地震重現(xiàn)期1500年設(shè)計(jì)，大震（罕遇地震）的抗震設(shè)計(jì)如何做？比如Ⅷ度區(qū)的地震峰值加速度為0.2g，提高一度Ⅸ度就是0.4g，而我國地震動(dòng)區(qū)劃圖提供的是50年超越概率10%的加速度峰值，也就是地震重現(xiàn)期是475年，那么提高一度后加速度峰值所對(duì)應(yīng)的地震重現(xiàn)期，在不同地區(qū)是不同的（王克海，2010）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，50年超越概率2%（地震重現(xiàn)期為2475年）與50年超越概率10%（地震重現(xiàn)期為475年）的基巖加速度的比值為1.4—2.4，平均值為 1.8。并且，地震烈度為地震時(shí)包含震害在內(nèi)的多種宏觀地震現(xiàn)象的總合，其要求簡(jiǎn)單而綜合，但抗震設(shè)計(jì)則要求分清引起結(jié)構(gòu)破壞的不同因素，以便對(duì)癥下藥采取有效的抗震措施（胡聿賢，1983）。采用地區(qū)抗震設(shè)防烈度對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，往往采用的是基于強(qiáng)度的“一水準(zhǔn)一階段”的抗震設(shè)計(jì)方法，這也與“多水準(zhǔn)多階段”的抗震設(shè)計(jì)方法相矛盾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在1973年的各國抗震規(guī)范中，采用烈度一詞的占所有規(guī)范的52%；1983年占32.5%；1992年僅占31.5%；而到了1996年只占27%，呈逐漸下降的趨勢(shì)。日本在其抗震規(guī)范中歷來不采用烈度，美國在1978年ATC-3樣板規(guī)范后也直接采用地震動(dòng)分區(qū)。并且，在1992年采用地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃的國家占總調(diào)查樣本的68%，到1996年上升到了73%；而按烈度區(qū)劃的國家由1992年的32%下降到1996年的27%（謝禮立等，2009）。因而，在抗震規(guī)范中不用烈度而直接使用地震動(dòng)物理量已成為國際的共同趨勢(shì)。因此，應(yīng)采用地震重現(xiàn)期來確定地震動(dòng)參數(shù)，通過設(shè)定最小地震動(dòng)參數(shù)滿足最低設(shè)防要求，以地震動(dòng)區(qū)劃圖中不同地震重現(xiàn)期代表地震危險(xiǎn)程度。

地震區(qū)劃圖是震災(zāi)防御的基礎(chǔ)，是震災(zāi)防御的核心技術(shù)之一。目前廣泛采用的確定地震動(dòng)的途徑有兩種：第一種是通過地震烈度的估計(jì)，再利用烈度與地震動(dòng)的對(duì)應(yīng)關(guān)系將烈度換算為地震動(dòng)設(shè)計(jì)參數(shù)，這種是過去廣泛使用而現(xiàn)在仍為許多國家和地區(qū)使用的途徑；第二種是根據(jù)過去的強(qiáng)震觀測(cè)結(jié)果，尋求地震動(dòng)與地震大小、震源特性、傳播介質(zhì)、場(chǎng)地影響的統(tǒng)計(jì)規(guī)律（稱為衰減規(guī)律），然后直接用此衰減規(guī)律來估計(jì)地震動(dòng)，這種方法主要應(yīng)用于美國、日本、印度、加拿大等國家。美國的地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃開始較早，1978年即提出以有效峰值加速度（EPA）和有效峰值速度（EPV）這2個(gè)地震動(dòng)參數(shù)為指標(biāo)的地震區(qū)劃原則，并于20世紀(jì)80年代完成具有概率意義的地震區(qū)劃圖。目前，最新的地震區(qū)劃圖為美國地質(zhì)調(diào)查局負(fù)責(zé)完成的2002年版。2002年版的地震區(qū)劃圖提供了重現(xiàn)期為500年（475）、1000年（975）和2500年（2475）的峰值加速度（PGA）等值線（間隔0.02g），以及阻尼比5%的0.2s和1.0s的加速度反應(yīng)譜等值線，并且給出了0.1s、0.3s、0.5s、1.0s和2.0s周期的加速度譜值和標(biāo)準(zhǔn)危險(xiǎn)譜和危險(xiǎn)性曲線，通過計(jì)算可以得到任何地震重現(xiàn)期的地震動(dòng)參數(shù)，并以郵政編碼查詢地震動(dòng)參數(shù)，其地震動(dòng)區(qū)劃圖具有良好的操作性（Ian Buckle等，2008）。

而日本由于國土面積較小，地震類別較為單一，故其抗震規(guī)范中確定設(shè)計(jì)地震動(dòng)的方法獨(dú)特：①設(shè)計(jì)地震動(dòng)的概率特征十分不明顯，第一級(jí)設(shè)計(jì)地震雖有統(tǒng)計(jì)意義，但仍是主觀確定成分較多；②第二級(jí)設(shè)計(jì)地震以確定性方法規(guī)定，其中第一類主要參考了1923年關(guān)東地震（大陸邊緣地震），第二類主要參考了1995年阪神地震（都市直下型地震）。這與日本地域狹小和地震類型相對(duì)比較清楚有關(guān)。

我國自20世紀(jì)50年代至今，已經(jīng)完成了4幅全國地震區(qū)劃圖，之前的地震烈度區(qū)劃圖均以震害的宏觀描述——地震烈度為依據(jù)，而最新的第四代地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖則將地震動(dòng)峰值加速度參數(shù)和地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期作為指標(biāo)，直接作為設(shè)計(jì)之用，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)為50年超越概率10%（地震重現(xiàn)期為475年）。我國與美國的地震動(dòng)區(qū)劃圖的總體思路是相同的，都是以Cornell概率地震危險(xiǎn)性分析為基礎(chǔ)，代表了世界地震區(qū)劃研究的先進(jìn)水平。采用地震反應(yīng)譜的雙參數(shù)作為地震動(dòng)區(qū)劃圖的參數(shù)，目前在世界上只有中國和美國采用，可以說兩國地震動(dòng)區(qū)劃圖的編制是先進(jìn)的。從對(duì)比中也可以發(fā)現(xiàn)，由于美國規(guī)范能提供三種地震重現(xiàn)期的地震動(dòng)參數(shù)，通過計(jì)算可以得到任何地震重現(xiàn)期的地震動(dòng)參數(shù)，使實(shí)現(xiàn)多水準(zhǔn)、多階段的抗震設(shè)計(jì)成為可能。而我國只提供了50年超越概率為10%（地震重現(xiàn)期475年）的地震動(dòng)水準(zhǔn)，因此，對(duì)于我國大量工程結(jié)構(gòu)，如果不做地震安全性評(píng)價(jià)，目前尚不具備做多水準(zhǔn)多階段設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。

我國前四代地震區(qū)劃圖編圖原則關(guān)注的重點(diǎn)在地震科學(xué)方面，沒有著重考慮地震區(qū)劃的綜合防震減災(zāi)作用，特別是沒有充分考慮地震區(qū)劃圖在保障人民生命安全方面所起的作用。而于2007年7月啟動(dòng)的第五代地震區(qū)劃圖編制工作的基本原則，將首先考慮以抗倒塌地震動(dòng)參數(shù)作為編圖的基準(zhǔn)，在新一代區(qū)劃圖中將出現(xiàn)“超預(yù)期地震”或“最大可信地震”的概念，可直接用于抗倒塌設(shè)計(jì)，同時(shí)根據(jù)該參數(shù)折減給出小震的相應(yīng)數(shù)值以滿足彈性階段的設(shè)計(jì)需要，并按一定比例給出中震以滿足采取構(gòu)造措施的需要。這將為結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展提供必要的基礎(chǔ)條件。研究和設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)業(yè)主要求和管理部門的意見，通過費(fèi)用-效益分析對(duì)設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化和決策分析，并在此基礎(chǔ)上制定設(shè)計(jì)方案，根據(jù)地震可能導(dǎo)致的后果嚴(yán)重性考慮防御措施，為新技術(shù)新方法的應(yīng)用提供更多的機(jī)會(huì)。

4 建議

（1）目前我國建筑物抗震設(shè)防的目標(biāo)是：“小震不壞，中震可修，大震不倒”，筆者認(rèn)為從設(shè)計(jì)人員、科研人員的角度看太宏觀、太籠統(tǒng)，為此建議：在不同的地震作用水平下，對(duì)結(jié)構(gòu)不同部位、不同構(gòu)件制定不同的設(shè)計(jì)目標(biāo)。有些部位、構(gòu)件在中震作用水平（地震重現(xiàn)期約500年）下在彈性范圍內(nèi)；有些部位、構(gòu)件在中震作用水平下可以進(jìn)入延性；有些部位、構(gòu)件在大震水平下（如：地震重現(xiàn)期1000—2500年）才進(jìn)入延性，如果這些部位、構(gòu)件進(jìn)入延性，應(yīng)明確不同地震水平作用下這些部位、構(gòu)件的強(qiáng)度、延性參數(shù)是多少。

（2）一定要切記：我國地震動(dòng)區(qū)劃圖提供的地震動(dòng)參數(shù)僅僅是中震水平（地震重現(xiàn)期475年），實(shí)際發(fā)生的地震可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過中震水平，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)大震（罕遇地震）有所考慮，甚至應(yīng)考慮超預(yù)期地震發(fā)生后的應(yīng)對(duì)措施和應(yīng)急措施。

（3）建議抗震規(guī)范中提高最低設(shè)防水準(zhǔn)，并非是提高一度設(shè)防。筆者認(rèn)為提高一度設(shè)防是錯(cuò)誤概念（王克海等，2008；2010），謝禮立等（2009）認(rèn)為是不科學(xué)的提法。抗震規(guī)范中提高最低設(shè)防水準(zhǔn)，應(yīng)通過確定最小地震動(dòng)參數(shù)滿足最低設(shè)防要求，并在地震動(dòng)區(qū)劃圖中以地震重現(xiàn)期代表地震危險(xiǎn)程度。

（4）基于地震動(dòng)區(qū)劃圖的背景是地震重現(xiàn)期475年，實(shí)際是一個(gè)中震設(shè)防水平，加之我國大量災(zāi)難性地震發(fā)生在低烈度區(qū)，即實(shí)際發(fā)生的地震常常遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出設(shè)防水平，為此筆者建議：對(duì)于VI度以下設(shè)防地區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)物，都應(yīng)按照VI度設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)并考慮采取相應(yīng)的抗震措施。

（5）本文建議的最低設(shè)防水準(zhǔn)是6度（對(duì)應(yīng)峰值加速度0.05g），但隨著人們對(duì)震害認(rèn)識(shí)水平的提高及我國國力的提升，以后最低設(shè)防水準(zhǔn)有可能到7度（對(duì)應(yīng)峰值加速度0.1g），甚至更高。

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Suggestion of Adding Foundational Seismic Fortification Criterion in Seismic Specification of Infrastructure

Wang Kehai1), Li Yue1), W. Phillip Yen2), Li Qian1)and Wei Han1)

1) Research Institute of Highway, Ministry of Communications, Beijing 100088, China
2) Federal Highway Administration, Turner-Fairbank Highway Research Center, USA

Aimed at the current problems encountered in the seismic design of infrastructure in China, we propose the following suggestions: (1) The seismic design goals, strength and ductility factor of varying elements and components should be determined according to the earthquake intensity level; (2) Only the earthquake ground motion parameters of medium earthquake level (475 years returning period) are provided by the seismic zoning map, and actual earthquake is very likely to exceed the medium level, thus strong earthquake (rare earthquake) should be considered in the seismic design, even the aftermath and emergency measures should be considered when the unexpected earthquake occurs. (3) Improving the seismic fortification standards is not simple to increase one degree, but the minimum fortification requirement should be satisfied by setting the minimum parameters of ground motion and the earthquake risk should be represented by the seismic returning period in the seismic zoning map. (4) For the infrastructure in the district below intensity VI, the seismic design and construction measure should be adopted according to the intensity VI.

Criterion; Earthquake; Fortification; Suggestion

科技部國際科技合作項(xiàng)目（2009DFA82480）；交通運(yùn)輸部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目（2009318223094）；交通運(yùn)輸部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目（JTG-C-201012）；中國博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目（2011M500017）

2012-01-29

王克海，男，生于1964年。博士，研究員，博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)闃蛄嚎拐?。E-mail: kh.wang@rioh.cn