场地条件对地震动峰值加速度的影响

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1、场地条件对地震动峰值加速度的影响　　(包头市工程地震研究所，内蒙古包头014010)　　摘要：文章通过43个工程场地地震安全性评价案例的统计分析，讨论了不同场地条件对峰值加速度的影响，其结论可以为地震区划、工程结构抗震中不同场地条件下峰值加速度的取值提供依据。　　关键词：工程；场地条件；地震动峰值加速度；影响　　中图分类号：TU311.3文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)03—0209—02　　在中国现行的《建筑抗震设计规范》及《中国地震动参数区划图》中，虽然考虑了场地条件的影响，给出了Ⅱ类场

2、地条件下50年超越概率10%峰值加速度和加速度反应谱特征周期，以及不同场地条件下反应谱特征周期的调整表，但对不同场地条件下地震动峰值加速度却未作调整。随着对强地面运动记录以及重大工程地震安全性评价的深入研究，发现场地条件不仅对地震反应谱特征周期有影响，而且对地震动峰值加速度的影响同样很大。为了更加详细、深入的研究，本文基于43个工程场地地震安全性评价报告的结果，对不同场地条件下地震峰值加速度的变化规律进行分析，给出本地区的场地条件与地震动峰值加速度之间的关系，以便在未来的地震区划、工程结构抗震中，可根据场地条件同时对

3、地震反应谱特征周期和峰值加速度进行调整。　　1基础数据及统计方法　　本文选用了近些年来完成的43个重要工程场地地震安全性评价案例，根据每个案例的结果，分别取50年超越概率63%、10%、2%水平下基岩和地面的地震动峰值加速度值，构成统计数据集。在不同场地类别、不同超越概率(不同地震动)条件下，用地面峰值加速度比基岩峰值加速度。这个比值反映了。受样本的限制，本文只对为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类作分析。　　2分析　　在不同场地条件、不同地震动概率水平下，地面峰值加速度与各自对应的基岩峰值加速度之比值(放大倍数)列于表1。

4、　　根据表1可知，50年超越概率63%、10%、2%放大倍数均值分别为1.597、1.473、1.449。放大倍数变化与地震动概率水平关系较为明显，随概率水平的减小而降低，也就是说随地震动强度的增大而降低。因为随着峰值加速度的增大，受土的非线性变形特性影响，导致大量地震波能量的耗散，使得地表地震动幅值降低，所以对于发生概率较小的地震动，场地放大作用减小。　　在不同场地类别条件下，放大倍数也不尽相同。Ⅰ类场地即基岩场地，所以50年超越概率63%、10%、2%放大倍数均为1Ⅱ类场地50年超越概率63%、10%、2%放大

5、倍数均值分别为1.516、1.429、1.403；Ⅲ类场地50年超越概率63%、10%、2%放大倍数均值分别为1.689、1.523、1.501。在同一场地类别条件下，放大倍数也随地震动强度增大而降低；Ⅱ、Ⅲ类场地对基岩峰值加速度有明显的放大作用。由此可见，地震动峰值加速度应随场地类别的不同进行调整。　　740)this.width=740"border=undefined>　　3抗震设计规范及相关研究成果　　3.1抗震设计规范中场地条件对地震动峰值加速度影响的考虑　　很多国家的抗震规范不同程度的考虑了。一些主要

6、国家和地区建筑抗震设计规范的Ka取值列于表2。表中Ka表示不同场地设计地震动峰值加速度与Ⅰ类(基岩)场地值之比。　　740)this.width=740"border=undefined>　　从上表可知，中国、日本、俄罗斯等国家不考虑场地条件对峰值加速度的影响；美国、德国、加拿大等国家则考虑较软弱场地对峰值加速度具有较大的放大作用；只有法国和欧洲规范8考虑较软弱场地对峰值加速度具有减小作用。中国现行的《建筑抗震设计规范》(XX)虽然考虑了场地条件的影响，给出了Ⅱ类场地条件下峰值加速度,但对于其他场地类别条件下的峰值加

7、速度的取值则未作调整。　　3.2相关的研究成果　　冯希杰等(XX)研究表明：岩石类地基、碎石类地基的放大倍数较黄土地基、粘性土地基的放大倍数要稍大一些，同一类地基2%超越概率水平的放大倍数比10%和63%超越概率水平的放大倍数要小一些。放大倍数一般在1.0～2.0之间变化。　　吕悦军等(XX)、彭艳菊等(XX)研究结果表明：50年超越概率63%、10%、2%水平下地面峰值加速度相对基岩峰值加速度的放大倍数，分别在1.50～2.00、1.16～1.37、1.03～1.14平均为1.73、1.27、1.09，放大倍

8、数随地震动强度的增加而降低。　　李小军等(XX)基于188个工程场地计算剖面模型及场地地震反应分析的等效线性化方法，研究了4类场地条件对场地地震动峰值加速度影响的规律，给出每一类场地对地震动峰值加速度的放大倍数建议值，Ⅰ类场地为1.0；Ⅱ类场地对峰值加速度有明显的放大作用，放大倍数为1.18～1.50；Ⅲ类场地在强地震动条件下对峰值加速度有一