对香港高层建筑抗震设计的探讨

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1、对香港高层建筑抗震设计的探讨陈公亮〔香港中华电力公司土木工程部香港)摘要本文主要就香港的法例没有规定高层建筑需要作抗震设计进行探讨.文中列举了由上世纪50年代开始至近年香港地区的地震设计参数的变化，即是地震的地表加速度由原来认为是0.07g提升到现在认为是0.095g到0.15g左右。在建筑物的结构方面，近10多年来，出现很多60层以上甚至80.90层的高层及超高层楼房，以及具有转换层(TransferPlate)的高层楼房。这些高层建筑对地震作用是比较敏感的，反应也是比较复杂的。文中亦就香港的高层建筑

2、只作风力设计，其结果能不能取代抗震设计的问题，提出一些看法。同时亦指出目前香港高层楼房的风力设计，渐多采用风洞试验以决定风力的大小，以及最近实施新的香港风力设计规范，都使高层建筑的设计风力有所降低。按照探讨，设计楼房时需考虑的地震力较以前有所增加，但作用的风力却有所减少，在此长彼消的形势下面，高层建筑以风力设计取代抗震设计更有问题。最后，作者认为香港要及时开展有关高层建筑抗震设计问题的研究。包括研究、评估香港地区地震风险，拟订香港的地震参数，研究各类楼房结构(特别是高层楼房)的抗震设计要求，对己建成的楼

3、房，要研究地震时可能产生的损毁及灾害后果，提出必要的处理意见。最后拟订出香港的建筑结构及地基的抗震设计指引或规范。关键词地震设计参数;抗震设计;风力设计;香港的抗震设计指引或规范1香港建筑抗震条件的改变按照目前香港建筑条例，香港的高层建筑只需作风力设计而无需考虑抗震设计。但由于下列情况的出现，这个规定是时候要重新检讨。(1)香港地区地震风险的分析有了新的认识。‘直以来，大家都承认香港地区的地震设计参数为:地表加速度0.07g。本地工程的设计如果考虑地震的影响，一直都以此数值作为准则。直到目前，一些本地工

4、程的设计还是按这个数值来考虑地震。这个数值是由香港皇家天文台于1972年发表的TechnicalNoteNo.33'SeismicityofHongKong，提出111,当时是根据包括1918年汕头南澳黎克特制的7.3级地震，考虑传递过程震力的衰减而推算出香港地震加速度为0.07g(0.69m/s2)，即相当于修订的麦加利Mercalli烈度表(MMS)的Vu度(按照该烈度表，vu度的地震烈度相当于。.069.0.15馆的地表加速度)o中国于1956年发表的第一张及1974年发表的第二张中国地震区划图都

5、将香港地区的地震烈度定为vi度，按照中国地震烈度表，vi度的地震烈度相当于0.046-0.091g的地表加速度[21近十多年来.由于对香港地区的地震风险的研究有所加深，由已往以少数历史地震为主要依据，发展到采用概率方法，考虑附近多震源(包括潜在震源)的影响来评定各区的地震风险。另外，近年珠江口、担杆岛、大鹏湾及红海湾等近海地震资料有新的增加，对香港地区的地震风险1447—的研究有所帮助。以下是近年发表的一些研究结果。中国于1990年发表的第三张及2001年发表的的第四张中国地震区划图都将香港地区的地震烈

6、度提升为VII度。香港路政署(HighwayDepartment)在其1997年出版(2002年修订)的设计指引《StructuresDesignManualforHighwayandRailway》中，则仍按照地表加速度0.078来作为公路及铁路桥梁结构的抗震设计的标准[3]1998年香港土力工程署发表了由香港大学和国内的地震专家共同编写的《GEOReportNo.65一SeismicHazardAnalysisofHongKongRegion)，在主要结论中指出，香港地区50年超越概率为10%的地震

7、基本烈度为W度，而基岩水平加速度峰值则为92.70Gal(0.0958)[4]p中国于2001年发表的国家标准《建筑抗震设计规范(GB50011-2001)》中列明香港的抗震设防烈度为vu度，设计基本地震加速度值为。.158]s]<中国于2001年发表中国地震动参数区划图(GB18306-2001)，其中的地震动峰值加速度区划图将香港岛划入。.158范围，九龙、新界及离岛则划入O.lOg范围‘612001年香港理工大学的YL.Xu,7.M.Ko,K.T.Chan,S.S.Lam及YL.Wong发表了一篇

8、文章《ResearchofearthquakeengineeringinHongKong:currentstatusandfuturechallenge)，文中引述到一些学者对香港地震风险的研究结果;Scottetal.(1994)认为香港475年一遇(亦即相当于50年超越概率为10%的发生率)的地面加速度为0.128，亦提到上述1998年香港土力工程署发表的香港地区50年超越概率为10%基岩峰值加速度为75gal(0.07658)和115