基于新版《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》的幾點(diǎn)思考

林錦滔

(福建九鼎工程質(zhì)量檢測有限公司 福建福州 350000)

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基于新版《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》的幾點(diǎn)思考

林錦滔

(福建九鼎工程質(zhì)量檢測有限公司 福建福州 350000)

列出《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2015主要修改內(nèi)容：地震動參數(shù)的提升，新增的極罕遇地震，地震動參數(shù)的雙調(diào)整。將新規(guī)范中部分常用數(shù)據(jù)匯編成表格，方便工程人員選用。同時(shí)對與抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中不協(xié)調(diào)的條款在工程中的執(zhí)行提出建議，認(rèn)為場地類別對地震影響系數(shù)的影響，可采用調(diào)整構(gòu)造措施的方法予以考慮。

場地；地震動；區(qū)劃圖；雙參數(shù)

0 引言

《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》[1]GB18306-2015于2016年6月1日實(shí)施，同時(shí)原規(guī)范廢止。新版區(qū)劃圖提升基本地震動參數(shù)；在原規(guī)范小震、中震、大震的基礎(chǔ)上新增極罕遇地震作用及其參數(shù)的確定；新增的場地地震動峰值加速度調(diào)整系數(shù)與原規(guī)范的反應(yīng)譜特征周期調(diào)整系數(shù)構(gòu)成了地震動參數(shù)的雙調(diào)整。本文列出新規(guī)范的主要修改內(nèi)容，將工程設(shè)計(jì)及鑒定過程中常用的數(shù)據(jù)匯編成表格并做了分析，同時(shí)對與抗震設(shè)計(jì)規(guī)范有不協(xié)調(diào)的條款在工程中如何執(zhí)行提出建議。

1 新規(guī)范修訂的內(nèi)容

1.1 提升基本地震動參數(shù)

新規(guī)范取消了小于0.05g區(qū)域，面積192萬km2；提升后大于等于0.10g分區(qū)面積增加了86萬km2；提升后大于等于0.20g分區(qū)面積增加了58萬km2[2]。以福建省為例，將樂、南平、建陽、建甌、武夷山、邵武、浦城、順昌、光澤所屬小于0.05g區(qū)域?qū)⑾鄳?yīng)取消，今后這些地區(qū)建筑設(shè)計(jì)均需考慮抗震設(shè)計(jì)，即符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。

規(guī)范附錄C將全國各地區(qū)的Ⅱ類場地基本地震動峰值加速度和基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期具體到鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級，方便工程使用。

1.2 新增極罕遇地震

提出四級地震作用以滿足防震減災(zāi)的的不同要求，多遇地震動相應(yīng)于 50 年超越概率 63%的地震動，基本地震動相應(yīng)于 50 年超越概率 10%的地震動，罕遇地震動相應(yīng)于 50 年超越概率 2%的地震動，新增極罕遇地震相應(yīng)于年超越概率10-4的地震動，用以滿足極端事件下的防災(zāi)要求。

不同級別地震動峰值加速度間的關(guān)系如下：

(1)多遇地震動峰值加速度宜按不低于基本地震動峰值加速度的1/3倍確定；

(2)罕遇地震動峰值加速度宜按基本地震動峰低加速度的1.6倍～2.3倍確定；

(3)極罕遇地震動峰值加速度宜按基本地震動峰值加速度的2.7倍～3.2倍確定。

應(yīng)注意的是此關(guān)系僅適用于Ⅱ類場地。其他類別場地應(yīng)根據(jù)已求得的不同級別的峰值加速度與加速度調(diào)整系數(shù)的乘積確定，按照下文式(1)。

1.3 地震動參數(shù)雙調(diào)整

各類場地基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期應(yīng)根據(jù)Ⅱ類場地基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期(表1)。

表1 場地基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期調(diào)整表

該表格與2010版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[3]表5.1.4-2是相同的，只是將原表格中地震分組代之以特征周期分區(qū)值。查表方法與原來基本相同，將周期分區(qū)值與分組對應(yīng)即可，需要一個(gè)習(xí)慣的過程。

場地除了對特征周期有影響，新版規(guī)范附錄增加了場地對地震動峰值加速度的調(diào)整系數(shù)表E.1。

各類場地的地震動峰值加速度amax可根據(jù)Ⅱ類場地地震動峰值加速度amaxⅡ和調(diào)整系數(shù)的乘積確定，如式(1)。

amax=Fa·amaxⅡ

(1)

當(dāng)多遇地震動峰值加速度按基本地震動峰值加速度1/3倍確定時(shí)，先求得多遇地震峰值加速度，再根據(jù)表E.1及式(1)求得不同場地類別對應(yīng)的加速度峰值，列于(表2)。(表3)表明多遇地震作用下，當(dāng)由堅(jiān)硬土往軟土變化過程中，峰值加速度基本呈遞增過程。

表2 多遇地震作用下，不同場地類別對應(yīng)的加速度峰值

工程人員在計(jì)算地震作用時(shí)，首先需要輸入場地的特征周期及水平地震影響系數(shù)最大值，特征周期根據(jù)表1確定，地震影響系數(shù)則根據(jù)峰值加速度與地震影響系數(shù)之間的關(guān)系確定，如式(2)。

αmax=(amax/g)·β

(2)

其中放大系數(shù)β根據(jù)規(guī)范附錄F.1條確定為2.5。

為方便工程人員查閱相關(guān)水平地震影響系數(shù)數(shù)據(jù)，將四級地震作用下不同場地類別的水平地震影響系數(shù)列于表3～表6。其中多遇地震峰值加速度縮小系數(shù)取0.33，罕遇地震峰值加速度放大系數(shù)取1.95，極罕遇地震峰值加速度放大系數(shù)取2.95。

表3 多遇地震作用下，不同場地水平地震影響系數(shù)最大值

表4 基本地震作用下，不同場地水平地震影響系數(shù)最大值

表5 罕遇地震作用下，不同場地水平地震影響系數(shù)最大值

表6 極罕地震作用下，不同場地水平地震影響系數(shù)最大值

為分析水平地震影響系數(shù)最大值伴隨場地類別間的變化規(guī)律，將五級場地類別作為橫坐標(biāo)，水平地震影響系數(shù)最大值作為縱坐標(biāo)，將不同峰值加速度列于同一張圖中，如圖1～圖4所示(圖中橫坐標(biāo)0～4分別表示Ⅰ0～Ⅳ類場地)。

(圖1)表明，多遇地震作用下，地震影響系數(shù)總體上伴隨場地土類別級別的增大而增大；(圖2)表明，基本地震作用下，峰值加速度增加到0.20g時(shí)，地震影響系數(shù)總體上伴隨場地土類別級別的增大而增大，0.30g～0.40g時(shí)，影響系數(shù)峰值以Ⅱ類場地為峰值呈覆缽形分布(注：本文所述“覆缽形”為倒扣的缽形，且缽口坡度平緩)；(圖3)表明，罕遇地震作用下，峰值加速度增加到0.15g時(shí)，地震影響系數(shù)總體上伴隨場地土類別級別的增大而增大，0.2g～0.4g時(shí)，影響系數(shù)峰值以Ⅱ類場地為峰值呈覆缽形分布；(圖4)表明，極罕遇地震作用下，峰值加速度增加到0.10g時(shí)，地震影響系數(shù)總體上伴隨場地土類別級別的增大而增大，0.15g～0.40g時(shí)，影響系數(shù)峰值以Ⅱ類場地為峰值呈覆缽形分布。因此，多遇地震作用下，地震影響系數(shù)伴隨場地土由硬到軟基本上呈正相關(guān)性；而基本、罕遇、極罕遇地震作用下，隨著地震峰值加速度的增加，影響系數(shù)峰值將出現(xiàn)以Ⅱ類場地為峰值呈覆缽形分布的規(guī)律。

2 工程中如何執(zhí)行修改后的條款

2.1 地震動參數(shù)的提高

2016年7月7日公布的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010局部修訂稿附錄A根據(jù)新的區(qū)劃圖做了相應(yīng)修改，因此2016年6月1日之后的工程應(yīng)按提升后的地震動參數(shù)執(zhí)行。

2.2 場地類別對地震影響系數(shù)的影響

新版區(qū)劃圖提出了場地類別對地震影響系數(shù)的影響，是本次修訂的重要增加內(nèi)容，而《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010第3.3.2條及3.3.3條則按照Ⅰ類減小，Ⅲ、Ⅳ類提高抗震構(gòu)造措施的方法予以考慮，兩者如果同時(shí)考慮，將重復(fù)提高抗震要求?！督ㄖ拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》編制組曾針對此問題作出答復(fù)：從定性上肯定了場地對加速度峰值調(diào)整的影響，但該部分內(nèi)容同時(shí)也存在爭議，因此新版區(qū)劃圖只是將該部分內(nèi)容放在附錄中，不視作規(guī)范要求，同時(shí)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010局部修訂稿也未將該部分內(nèi)容納入，實(shí)際工程可按照建設(shè)部頒布的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)內(nèi)容執(zhí)行。

3 結(jié)論

(1)根據(jù)GB18306-2015，多遇地震作用下，地震影響系數(shù)伴隨場地土由硬到軟基本上呈正相關(guān)性；而基本、罕遇、極罕遇地震作用下，隨著地震峰值加速度的增加，影響系數(shù)峰值出現(xiàn)以Ⅱ類場地為峰值呈覆缽形分布的規(guī)律；

(2)根據(jù)GB18306-2015以及GB50011-2010局部修訂稿，地震動參數(shù)有提升的地區(qū)，2016年6月1日之后的工程應(yīng)按此執(zhí)行；

(3)新版區(qū)劃圖提出了場地類別對地震影響系數(shù)的影響，與《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》如果同時(shí)考慮，將重復(fù)提高抗震要求，工程中可按照建設(shè)部頒布的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)內(nèi)容執(zhí)行。

[1] GB18306-2015 中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2016.

[2] 高孟潭.中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖實(shí)施中的若干問題解讀[Z].全國地震區(qū)劃圖編委會，2016.

[3] GB 50011-2010 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(局部修訂稿)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016.

Some thoughts on the new edition of seismic ground motion parameters zonation map of China

LINJintao

(Fujian Jiuding Construction Quality Inspection Co.,Ltd, Fuzhou 350000)

Lists the main revision content of seismic ground motion parameters zonation map of China GB18306-2015. The modification mainly includes: improvement of ground motion parameters, new extremely rare earthquake, dual adjustment of ground motion parameters. Comply the part of the data of the new code into a form which is convenient for engineers to choose. At the same time, lists the suggestions the implementation of the non - coordination clause in the code for seismic design of buildings. Effect of site classification on seismic influence coefficient can be adjusted through considering the construction measures.

Site; Seismic ground motion; Zonation map; Double parameters

林錦滔(1984.4- )，男，工程師。

E-mail:linjintao2000@qq.com

2016-05-26

TU352.1

A

1004-6135(2016)10-0035-03