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《场地相关设计反应谱特征周期的统计分析_吴健》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第20卷第3期(263～268)中国地震Vol.20No.32004年9月EARTHQUAKERESEARCHINCHINASep.2004[文章编号]100124683(2004)032263206场地相关设计反应谱特征周期的统计分析吴健高孟潭(中国地震局地球物理研究所,北京民族学院南路5号100081)摘要利用近年来的工程场地地震安全性评价和地震小区划工作的成果,对上述工作中得到的场地相关反应谱的特征周期取值进行统计分析,并收集现有的强震记录计算其反应谱,将上述两个结果同两个版本的抗震设计规范(GBJ11289和GB5001122001)中的规定进行比较。发现上述两本规范中的特征周
2、期取值在不同程度上小于实际场地情况的统计平均值。其中,虽然GB5001122001规范相对于GBJ11289规范更加接近实际场地的情况,但仍然在一些情况下取值偏小。关键词:场地相关设计反应谱特征周期抗震设计规范强震记录[中图分类号]P315[文献标识码]A0引言从《工业与民用建筑抗震设计规范TJ11274(试用版)》开始,我国在建筑物的抗震设计中一直采用地震动加速度反应谱来进行建筑物的抗震设计(胡聿贤,1988)。在各个不同版本的抗震设计规范中,都是用不同的反应谱特征周期的方法来体现不同的场地土条件和地震环境对建筑物的地震作用的差异。在近年来的抗震设计规范中,按照土层的软硬程度不同和地
3、震环境分区,分别设定反应谱的特征周期值。规范中的设计反应谱是根据大量地震记录的反应谱进行统计分析并结合经验判断得到的。在制定GBJ11289(中华人民共和国建设部,1989)时,由于当时的地震记录中很少有大震近场的情况,因此,在峰值加速度较大,或当地震动中长周期成分比较丰富的情况下,由于统计样本不足,有可能造成规范中的设计反应谱对有关长周期地震动的部分估计不足。与国外规范相比较,在类似的场地分类情况下,我国设定的特征周期Tg值偏小约15%～30%(周锡元等,1999)。设计地震动与场地有关,即不同的场地对应着不同形态的反应谱。建筑物所受到的地震作用,除了受到局部场地条件的影响外,震源性
4、质、传播路径、地壳结构等因素也起到了重要作用,即场地地震环境的影响。在89规范中,通过区分远近震来考虑地震环境的影响,通过对场地分类调整设计谱的拐点周期来减轻局部场地的影响。这种处理方法虽然比较粗[收稿日期]2003210210;[修定日期]2004205209。[项目类别]中国地震局十五重点项目“地震安全性评价研究与结构抗震研究”和科技部社会公益项目“城市群防灾减灾综合研究”联合资助。[作者简介]吴健,男,硕士,生于1974年,现从事城市震害预测与结构易损性等方面的研究。264中国地震20卷糙,但是由于其精度已经能够满足大量的一般性建筑物的要求,同时由于其简单易行且比较经济,故被广泛
5、应用。至于这种方法在多大的程度上能够反应微观场地的具体情况,没有定论。由于安评工作的内容和深度已经涵盖了规范谱确定时所考虑的因素,因此可以通过比较来确定规范谱在多大程度上反映了地震对特定场地上建筑物的作用。根据《中华人民共和国防震减灾法》的规定(汤泉等,1998),工程场地地震安全性评价结果是工程抗震设防的依据。本文根据近年来进行的重大工程地震安全性评价的结果,对场地相关设计反应谱特征周期的取值进行统计分析,并与强震观测的结果进行比较分析。1我国设计反应谱中特征周期的取值以及与其它国家的差异在我国最近的两个版本的抗震设计规范表1GBJ11289规范中Tg值(s)中,对于场地条件影响的考
6、虑,都是将各种不场地类别近、远震同的场地土分成4类,分别规定相应的设计ⅠⅡⅢⅣ反应谱特征周期。在GBJ11289中,据震中距近震0120013001400165远震0125014001550185不同而分为远震和近震两种情况。而在最新的GB5001122001(中华人民共和国建设部,表2GB5001122001规范中Tg值(s)2001)中,用设计分组的方式来表述。相对于场地类别设计地震分组GBJ11289,GB5001122001中的特征周期取值ⅠⅡⅢⅣ10125013501450165大约增加了0105s,同时在进行罕遇地震作用20130014001550175下的结构变形验算时,
7、还要相应的增加301350145016501900105s。这考虑了近年来大量的强震记录结果以及我国经济承受能力的增强,使建筑物的抗震安全度可以在一定程度上有所提高(表1、表2)。而同时期国外主要的32个国家和地区抗震设计规范中的反应谱特征周期的取值(李小军等,2001),以Ⅱ类场地为例,根据Regulationsforseismicdesign:Aworldlist21996(IEEE,1996)只有新西兰(0120s)、加拿大(0125s)
