黄兴怀, 王能霞
(1.安徽省电力设计院有限公司,安徽 合肥 230601;2.安徽送变电工程公司,安徽 合肥 230022)
新版地震动参数区划图主要特点及在安徽地区的调整统计
黄兴怀1, 王能霞2
(1.安徽省电力设计院有限公司,安徽 合肥 230601;2.安徽送变电工程公司,安徽 合肥 230022)
简要介绍了2015版《地震动参数区划图》的主要特点,对其在安徽地区主要调整情况进行了统计分析,同时就2015版《地震动参数区划图》落实执行提出了意见。
地震动参数;特征周期;四级地震作用;极罕遇地震
《地震动参数区划图》[1]自颁布实施以来,在我国一般建设工程抗震设防、各类建设工程规划和选址、社会经济发展和国土利用规划编制等等方面发挥了重要作用,取得了良好的社会效益和经济效益。但随着社会经济与科技的发展、新的资料积累及我国汶川8.0级地震和日本东北部地区9.0级地震等国内外重大、特大地震灾害带来的经验教训等,使得2001版地震动参数区划图的修订势在必行。经过近10年的修订工作,新版于2015年5月15日发布,并于2016年6月1日正式实施。新版区划图的实施,必将对建设工程的勘察设计带来一定的影响,工程技术人员需深刻理解新版区划图的特点,并采取相应的基础、结构等抗震措施,以达到新版区划图的抗震设防要求。
1.1 全国地震设防参数整体提高
(1) 全面取消了非设防区,即将原来的<0.05g地区,除个别地区升至0.10g设防外,其他均升至0.05g设防。
(2) 从统计的结果看,基本地震动峰值加速度0.10g及以上地区的面积有所增加,从49%上升到58%;基本地震动加速度反映谱特征周期0.40 s地区的面积从24%增加到27%,0.45 s的面积从31%增加到32%。
(3) 个别地区的基本地震动峰值加速度有所下降,如安徽地区的全椒县、太和县原部分乡镇基本地震动峰值加速度为0.10g,现均调整为0.05g[1-3]。
1.2 首次提出“四级地震作用”的概念
在原“三级设防”(50年超越概率63.5%、10%及2%)的基础上,增加了50年超越概率0.01%的极罕遇地震作用;并明确“四级地震作用”相应的地震动参数取值,即根据统计结果,多遇、罕遇、极罕遇地震动参数分别按基本地震动峰值加速度值的1/3、1.9、2.9倍数取值[4-5]。
1.3 提出地震影响系数曲线的双参数调整思路
2001版地震动参数区划图及2010版《建筑抗震设计规范》中,无论是按第一阶段进行抗震设计还是按第三阶段抗震复核,地震影响曲线的起点高度针对不同场地是一致的,平台的宽度随特征周期的大小而变化,即场地类别的差异通过特征周期来影响地震影响曲线的形状;而新版地震动参数区划图中,场地类别不仅影响到场地特征周期,同时还影响到水平地震影响系数最大值,因此造成地震影响系数曲线起点高度、平台段宽度及形状的差异,见图1及图2。另外影响系数曲线的高度为2.5倍,而非原来的约2.25倍[6-10]。
1.4 列出了乡镇地震动峰值加速度及特征周期值
对于处于区划图边界地区,按就高原则处理时,可直接查表取值,与旧版相比更有针对性及可操作性。
图1 旧版0.05g多遇地震不同场地条件下反应谱曲线图
图2 新版0.05g多遇地震不同场地条件下反应谱曲线图
根据2001版、2015版地震区划图及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),安徽地区城镇地震动参数及场地特征周期统计结果见表1和表2所列。
表1 安徽地区城镇地震动参数统计表
表2 安徽地区城镇场地特征周期统计表
从表1可见,原非设防区(地震小于0.05g区)均升至VI度设防;泗县、明光市及五河县等县市与江苏省宿迁市接壤7个乡镇升至VIII度设防;同时因取消了非设防区,0.05g、0.10g、0.15g设防区均有所扩大,如0.05g设防区由56.190%扩至59.535%,0.10g设防区由32.381%扩至36.744%,0.15g设防区由1.905%扩至3.256%。
从表2可见,基本地震动加速度反映谱特征周期整体有所提高,其中0.35 s区由84.76%降至80.00%,0.40 s区由10.48%扩至14.75%,0.45 s区由4.76%扩至5.25%。
从两表也可见,虽然安徽地区整体抗震设防水平有所提高,但与全国相比,抗震设防水平还是较低,说明了安徽地区地震风险程度相对较低的特点。
地震动参数区划图是国家地震安全的重要基础性标准,在相关配套标准尚未修订条件下,实施过程中必将会遇到一些问题。
(1) 新版地震动参数区划图提出的“四级地震作用”,针对极罕遇地震作用下,建筑结构要达到什么样的性能水平,如何进行抗震设计及采取何种针对性的抗震措施?
(2) 在旧版地震动参数区划图下,某地的地震动峰值加速度是一定的,地基土的地震效应如地震液化的判别及评价按确定的地震动峰值加速度考虑;而在新版地震动参数区划图下,某地的地震动参数随场地类别的差异而变化,地基土的地震效应如何考虑?是否可继续按基本地震动峰值加速度进行评价?
这些问题需要在相关抗震标准修订中予以明确,以确保抗震设防标准体系的一致性、连贯性及可操作性。
[1] GB 18306-2015,中国地震动参数区划图[S].
[2] GB 18306-2001,中国地震动参数区划图[S].
[3] 高孟潭. 中国地震动参数区划图宣贯材料[M].北京:中国质检出版社,中国标准出版社,2015.
[4] GB 50223-2008,建筑工程抗震设防分类[S].
[5] GB 50011-2010,建筑抗震设计规范[S].
[6] 郭 峰,吴东明,许国富,等.场地条件对抗震设计反应谱最大值的影响[J].土木工程与管理学报,2011,28(1):69~72.
[7] 郭 恩,郭永刚.场地类别划分与抗震设计反应谱的研究[J].山西建筑,2007 (32):16~17.
[8] 罗开海,刘 培.新一代地震区划图调整统计及抗震规范局部修订简介[J].城市与减灾,2016(3):43~48.
[9] 李小军,彭 青.不同类别场地地震动参数的计算分析[J].地震工程与工程振动, 2001, 21 (3) : 29~36.
[10] 陈国兴,战吉艳,刘建达,等.远场大地震作用下深软场地设计地震动参数研究[J].岩土工程学报,2009 (1):1591~1599.
2016-10-19;修改日期:2016-10-21
黄兴怀(1973-),男,安徽安庆人,硕士,安徽省电力设计院有限公司高级工程师.
TU311.3;TU352.11;TU973.31
A
1673-5781(2016)05-0654-02