关于PSHA 法和DSHA 法计算村镇建筑场地抗倒塌地震危险性的研究

陈艳辉

（沈阳建筑大学土木工程学院，辽宁沈阳 110168）

自古以来，地震就是具有很大破坏力的自然灾害，特别是在不发达国家的村镇范围内容易频繁出现因地震而引起的房屋破坏现象，多个国家地区逐渐变得在意村镇房屋结构安全隐患[1]。我国规范的抗倒塌峰值加速度按1.9 倍在基本峰值加速度的基础上间接外推考虑[2]。不同地区不同地震环境的抗倒塌水平差异较大，按照基本烈度外推罕遇地震作为抗倒塌的烈度具有安全风险[3]。本文以具体的场地为实例，首次采用两种方法计算场点罕遇地震动，以PSHA 法计算的重现期为2500 年的峰值加速度和DSHA法计算的峰值加速度进行对比，得到实例场地的峰值加速度。

1 PSHA 法分析

1.1 潜源划分方案

潜源划分基本原则为重复性和构造类比。三级潜源划分方案一共划分出31 个潜源统计区。

1.2 统计区带参数的统计计算

整理区域范围内的2 个统计区带的资料，采用数据回归分析，得到各统计区带的LgN（m）-m 关系如下：

统计区带 1：LgN（m）=3.557-0.715m

统计区带 2：LgN（m）=6.155-1.374m

各带的参数整理为表1。

1.3 潜源参数的统计计算

各个潜源的地震年平均发生率v 表达的含义为：每一个潜源的每一个震级档发生在该潜源的区域面积范围内的概率，通过公式推导得到如下表达式：

1.4 基岩地震动衰减关系（见图1）

图1 西南地区峰值加速度衰减关系

1.5 PSHA 法计算原理

PSHA 法的基本分析原理以及基本假设已经形成一套较为完整的理论模式，虽然还不够完善，但它符合当前人们的认识水平，即地震的发生是未知的，其发生的强度、位置、时间均需要合理预测。由全概率定律，场点一年内地震动A 超过给定值a 的概率为

表1 统计区带参数

表2 PSHA 法计算结果

表3 潜源对场地的贡献值比例

1.6 PSHA 法计算结果

计算结果见图2 和表2。概率法计算抗倒塌峰值加速度结果为362cm/s2。影响较大的潜源对场地峰值加速度的贡献比例见表3，图3 则为峰值加速的贡献分布。

图2 场地烈度和峰值加速度的超越概率曲线

2 DSHA 法分析

2.1 地震构造法

该方法是DSHA 法的一种，由可能发生的最大地震通过衰减关系来计算场地的峰值加速度。青川—平武断裂及龙门山地震构造区对场地影响最大。通过统计计算峰值加速度的结果为342cm/s2。

2.2 历史地震法

该方法是DSHA 法的一种，由该地区历史上记录到的发生过的最大地震通过衰减关系来计算加速度。结果表明，2008 年青川6.5 级地震对场地的影响最大，水平峰值加速度达到246cm/s2。

图3 峰值加速度的贡献分布

3 结论

本文以PSHA 法和DSHA 法，对选择场地沙河村地震未来发生的危险性进行分析，得到如下结论：

（1）概率法抗倒塌计算结果大于确定法计算结果，采用抗倒塌峰值加速度计算结果为：地震重现期为2500 年，峰值加速度为362cm/s2。

（2）DSHA 法分析中，由历史地震法计算结果风险较高，山区村镇地区发生的强震往往高于设防烈度；用最大潜在地震计算比最大弥散地震计算结果略大。