林功丁
(福州市建筑设计院 福建福州 350011)
新一代《中国地震动参数区划图》解读及贯标要点
林功丁
(福州市建筑设计院福建福州350011)
地震动参数区划图,是一般建设工程确定抗震设防要求的依据。为正确理解和掌握新一代《区划图》的目的,文章通过对新一代《区划图》的解读,并结合现行《建筑抗震设计规范》的要求提出贯标要点。
地震动参数;地震动参数区划图;抗震设防烈度;建筑抗震设计;贯标要点
国家标准《中国地震动参数区划图》GB18306-2015[1](以下简称为新一代《区划图》)于2015年5月15日发布,今年6月1日正式实施。新建、改建、扩建一般建设工程的抗震设防,以及社会经济发展规划和国土利用规划、防灾减灾规划、环境保护规划等均要按该标准执行。
众所周知,地震灾害造成的重大人员伤亡并不都是由于地震本身造成的。据统计,地震灾害中95%以上的人员伤亡都是因建筑物倒塌所致。因此,减轻地震灾害最有效的途径就是做好建筑物的抗震设防工作。抗震设防的首要环节是确定抗震设防要求,即确定建筑物必须达到的抗震能力。地震动参数区划图,就是以地震动参数为指标,将国土范围划分为不同地震危险程度或抗震设防等级的地图,是一般建设工程确定抗震设防要求的依据。本文通过对新一代《区划图》的解读,并结合现行《建筑抗震设计规范》GB50011-2010[2](以下简称为现行《抗震规范》)和该规范2016局部修订版[3]的要求提出贯标要点,以期达到正确理解和掌握新一代《区划图》的目的。
我国前三代《区划图》以地震烈度为指标,对全国进行地震烈度区划,编制成地震烈度区划图。第一代《区划图》1957年出版,编制原则为历史地震烈度的重复原则和相同发震构造发生相同地震烈度的类比原则,给出未来(无时限)可能遭遇历史上曾发生的最大地震烈度。第二代《区划图》于1977年出版,该区划图是用中长期地震预测的方法编制的,给出未来一百年内场地可能遭遇的最大地震烈度。第三代《区划图》是1990年颁布的,编图采用了概率分析方法,给出了50年超越概率10%的烈度值。
第四代《区划图》于2001年出版,与前3次区划图编制均采用地震烈度作为编图参数不同,以地震动参数(即地震动峰值加速度和地震动反应谱特征周期)作为编图参数,风险水平为50年超越概率10%,汶川地震、玉树地震后分别做了局部修改。至此,在区划图中不再直接采用基本烈度一词,但抗震设计仍保留与地震动峰值加速度所对应的地震设防烈度的概念。
相对于第四代《区划图》,新一代《区划图》具有3个特点。一是取消不设防区域,实现抗震设防全覆盖,并整体上适当提高设防参数,全面提升了我国抗震设防水平;二是以列表形式给出乡镇(街道)一级的Ⅱ类场地的基本地震动参数,便于设计人员根据场地条件、建筑物功能等因素确定抗震要求和抗震措施,同时为解决广大农村民居抗震能力不足的问题创造了条件;三是由全文强制改为条文强制,增加了推荐性条文的内容,可为住建、交通、水利、能源、化工等各行业抗震设防需求提供多种既有强制性又有可选择性的地震动参数取值方法。
该国家标准从2015年5月15日发布到2016年6月1日实施,有一个较长的过渡期。
对应于第四代《区划图》和闽建设〔2002〕37号文的规定,我省地震动参数的变化主要有以下几方面:
新一代《区划图》取消了我省抗震设防烈度Ⅵ度以下地区,主要涉及建阳、武夷山、邵武、浦城、顺昌、光泽6个县市区,把这些区域提升为抗震设防烈度Ⅵ度区,实现了我省抗震设防全覆盖。抗震设防烈度Ⅶ度地区面积有所增加,主要有永春县、安溪县、仙游县部分乡镇及连江县的琯头镇等。抗震设防烈度Ⅷ度地区新增了漳浦县的佛昙镇、赤湖镇、前亭镇和龙海市的港尾镇,加上原有的晋江市的金井镇、深沪镇和石狮市的祥芝镇、鸿山镇、锦尚镇、永宁镇及龙海市的隆教畲族乡,除金门县外共有11个乡镇。
在地震动加速度反应谱特征周期方面,我省部分地区有所变动。表现为特征周期加长,更多地考虑了中远震的影响,提高了建筑抗震要求。如福州市主城区(鼓搂区、台江区、仓山区和晋安区大部分)和厦门市主城区(思明区、湖里区)的特征周期由0.40s改为0.45s,设计地震分组从《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的设计一组到《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的设计二组(执行第四代《区划图》),改变为现在的设计三组(执行新一代《区划图》),抗震设防水准逐步提高。
3.1适用范围及相关规定
福建省地震局和福建省住房和城乡建设厅《关于贯彻执行《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)的通知》中规定,除甲类建筑外,其他建设工程的抗震设计可直接采用第五代《区划图》提供的设计参数,不要求做专门研究。这也意味着除甲类建筑外,其他建设工程不需要进行工程建设场地地震安全性评价工作。同时还规定原福建省建设厅、福建省地震局印发的《关于贯彻执行《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)的通知》(闽建设〔2002〕37号)自2016年6月1日起不再执行。
3.2强制性条文与推荐性条文
在标准的实施上,我国目前实行的是强制性标准和推荐性标准相结合的标准体系。其中强制性标准具有法律属性,发布后必须强制执行。推荐性标准发布后自愿采用,但是经行政性文件或合同确认采用后,在确认的范围内也具有法律属性。
新一代《区划图》中5.1条、5.2条、6.1条、7.1条、8.2条、附录A、附录B、附录C为强制性的,其余为推荐性的。就住建行业而言,上述的强制性条文必须严格执行,而推荐性条文与现行《抗震规范》的规定不一致的,除建设行政主管部门另有具体发文规定外,应执行现行《抗震规范》的规定。
3.3新一代《区划图》与现行《抗震规范》的异同
新一代《区划图》强制性条文主要涉及基本地震动参数分区值和对非Ⅱ类场地的基本地震动加速度反应谱特征周期的调整,其中除部分分区值有所改变外,其他与现行《抗震规范》一致。现行《抗震规范》2016局部修订版已根据新一代《区划图》对附录A中抗震设防烈度、设计基本地震加速度值和设计地震分组进行修订,但仍然仅划分到县级及县级以上城镇,未细化到乡镇(街道)。
推荐性条文中与现行《抗震规范》基本一致的有条文6.2.1和6.2.2多遇地震动峰值加速度、罕遇地震动峰值加速度的确定,以及附录D的场地类别划分。
推荐性条文6.2.3的极罕遇地震动峰值加速度的确定、8.1和附录E的各类场地地震动峰值加速度调整,在现行《抗震规范》中均没有相应的规定,可不采用。所谓极罕遇地震动是相应于年超越概率为10-4的地震动,重现期为一万年,属于小概率事件。地震动峰值加速度在现行《抗震规范》中是给定值,没有针对不同类别场地进行调整的要求。
推荐性条文附录F地震动参数分区值范围和附录G场地地震动峰值加速度与地震烈度对照表,给出了相应规定的范围值。现行《抗震规范》则是给出了单一对应值,且都在附录F和附录G的相应范围内,二本标准并不矛盾。附录F中阻尼比5%的规准化地震动加速度反应谱最大值与地震动峰值加速度的比值取2.5,而现行《抗震规范》取2.25,在相同的地震动峰值加速度条件下,二本标准规定的反应谱最大值相差约10%。在当前有关部门没有另行规定时,“水平地震影响系数最大值”还应按照现行《抗震规范》的规定取值。
3.4基本地震动参数的采用
新一代《区划图》中基本地震动参数(相应于50年超越概率为10%的地震动参数)是指Ⅱ类场地的基本地震动峰值加速度和基本地震动加速度反应谱特征周期,相对应现行《抗震规范》中的参数是设计基本地震加速度(或抗震设防烈度)和设计地震分组,其对应关系见表1和表2。
由于新一代《区划图》比现行《抗震规范》2016局部修订版附录A更为细化,设计基本地震加速度(或抗震设防烈度)和设计地震分组按新一代《区划图》取值可以更加简捷方便。值得注意的是,新一代《区划图》规定:县级以上城市和乡镇人民政府所在地的基本地震动参数可按表C.1~表C.32取值,其他地区应按图A.1和图B.1确定,图A.1分区界线附近的基本地震动峰值加速度应按就高原则或专门研究确定,图B.1分区界线附近的基本地震动加速度反应谱特征周期应按就高原则确定。
表1 基本地震动峰值加速度分区值与设计基本地震加速度值、抗震设防烈度对应关系
表2 基本地震动加速度反应谱特征周期分区值与设计地震分组、设计特征周期对应关系
随着新一代《区划图》的颁布与实施,现行《抗震规范》也进行了局部修订,并与新一代《区划图》的强制性条文保持一致。作为建筑工程抗震设防的依据,地震动参数的取值应符合新一代《区划图》强制性条文或现行《抗震规范》2016局部修订版的规定。对于新一代《区划图》的推荐性条文,则应结合建设行政主管部门和现行《抗震规范》的规定有所取舍。
[1]GB18306-2015中国地震动参数区划图[S].北京:中国标准出版,2015.
[2]GB 50011—2010 建筑抗震设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2010.
[3]GB50011-2010 建筑抗震设计规范局部修订[S].国家工程建设标准化信息网,2016.
The Interpretation of the New Seismic Ground Motion Parameter Zonation Map of China and the Main Points of Standards Implementation
LIN Gongding
(Fuzhou Architectural Design Institute, Fuzhou 350011)
The determining of the seismic fortification of the general construction projects is accor-ding to the seismic ground motion para- meter zonation map of China. In this paper, combining the understand of the new Zonation Map with the requests of current code for seism- ic design of buildings, the main points of standards implementation are proposed to correctly understand and grasp the purpose of the new Zonation Map.
Seismic ground motion parameters;Seismic ground motion parameter zonation map; Seismic precautionary intensity;Seismic design of buildings ;Main points of standards lmplementation
林功丁(1955.1-),男,教授级高工,福建省勘察设计大师。E-mail:lingongding@163.com
2016-08-05
P315.5
A
1004-6135(2016)09-0001-03