地震工程学6(地震危险性分析)-翟永梅

同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention第六章第六章地震危险性分析与地震区划地震危险性分析与地震区划翟翟永永梅梅同同济济大大学学土木工程学院土木工程学院上上海海防防灾灾救救灾灾研研究究所所地震工程学地震工程学同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention第六章地震危险性分析与地震区划‹地震危险性分析及其重要性‹地震区划、地震小区划、场地地震危险性评估‹场地地震安全性评估的分级要求‹地震危险性分析的确定性方法‹最大历史地震法地‹工程场地地震安全性评价2同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention6.1地震危险性分析及其重要性„什么是地震危险性分析？„什么是地震危害性分析？„地震危险性与地震危害性的关系„地震危险性评定方法„地震危险性评定工作内容„地震危险性分析方法采用的原则3同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention„地震危险性分析推测工程或场地受到地震威胁或危险的程度„地震危害性分析估计一旦地震发生时工程可能受到的损害„地震危险性与地震危害性的关系地震危害性=地震危险性*易损性risk=hazard*vulnerability6.1地震危险性分析及其重要性4同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention„地震危险性评定方法‹确定性方法地震构造法、最大历史地震法‹概率方法6.1地震危险性分析及其重要性同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention„地震危险性评定工作内容震源区传播途径场地条件地点地震波传播的衰减土层反应强度场地效应时间地震活动性6.1地震危险性分析及其重要性同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention„地震危险性分析方法采用的原则1、确定性方法（地震的发生是确定性事件）：构造外推原则（在同一构造条件下可能发生同样强度的地震），历史重演原则（历史上发生过的地震，将来可能再次发生）2、概率方法（地震的发生是随机事件）：构造外推原则（在同一构造条件下可能发生同样强度的地震），历史重演原则（历史上发生过的地震，将来可能再次发生），指定时间内地震危险程度的概率描述6.1地震危险性分析及其重要性同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention„地震区划（zoningorzonation）„地震区划分类„地震小区划„场地地震危险性评估6.2地震区划、地震小区划、场地地震危险性评估同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention一、地震区划（zoningorzonation）把国土划分为地震危险程度不同的若干区域，并针对不同区域制定不同的抗震设防标准。系统全面地评定一个国家各地区的地震危险性，通常以地震区划图的形式来表示。二、地震区划分类1、地震活动性区划-------前提2、烈度区划（震害区划）-----后果估计3、地震动区划（以地震动参数、谱、持时等）-----------设计依据6.2地震区划、地震小区划、场地地震危险性评估同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention三、地震小区划为了预测小区域范围内的地震破坏作用而进行的区划地震小区划一般分为设计地震动小区划（峰值加速度、加速度反应谱、峰值速度、场地自振周期等）和地面破坏小区划（地面破裂的危险区，滑坡、塌陷、砂土液化和软土震陷等）两类。四、场地地震危险性评估对重要工程场地的地震危险性分析*2001/11/15/中华人民共和国国务院令（第323号）公布《地震安全性评价管理条例》2002/1/1执行*2001/12/28/上海市人民政府令（第113号）公布《上海市建设工程抗震设防管理办法》2002/3/1执行*2002/1/28/中国地震局令（第7号）公布《建设工程抗震设防要求管理规定》2002/1/16执行6.2地震区划、地震小区划、场地地震危险性评估同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention1、工程场地地震安全性评价的目的*为新建工程项目的选址与抗震设防提供依据*为已建工程、大型厂矿企业、大城市和经济建设开发区制定发展规划和防灾减灾对策提供依据。6.2地震区划、地震小区划、场地地震危险性评估同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention2、工程场地地震安全性评价的内容1）、场地地震安全性分析：*地震动小区划（峰值加速度、反应谱），*场地设计地震动参数估计（地表或不同深度峰值地震动、场地地表相关反应谱、持时等）2）、场地地震地质灾害评估：地震地质灾害小区划（活动断层调查，粉、软砂土液化，土震陷，土体边坡稳定性，岩土体崩塌估计，海啸、湖涌、陷落或矿坑涌水等）6.2地震区划、地震小区划、场地地震危险性评估同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention分级工作要求适用工程、项目I级地震危险性概率分析核电站地震危险性确定性分析特殊重要的大坝等能动断层的确定设计地震动参数估计地震地质安全性评估6.3场地地震安全性评估的分级要求同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention分级工作要求适用工程、项目II级地震危险性概率分析位于VII度和VII度地震小区划（地震动小区划以上地区的大城与地质灾害小区划）市、重要经济开发区、大型厂矿企业、重要生命线工程等。6.3场地地震安全性评估的分级要求同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention分级工作要求适用工程、项目III级地震危险性概率分析位于VII度和VII度以上场地设计地震动参数估计地区、除I、II级以外的一般地震地质灾害评估大型项目中的重要工程，在抗震规范中规定要专门进行特殊研究、它们的破坏会导致严重后果的工程。6.3场地地震安全性评估的分级要求同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention分级工作要求适用工程、项目IV级依据现行中国地震烈度除I、II、III级区划按规定进行设防，以外的工程需进行基本烈度复核的，做烈度地震危险性分析。6.3场地地震安全性评估的分级要求同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention6.4地震危险性分析的确定性方法根据历史地震重演和地质构造外推的原则，利用区域历史地震活动特征、地震地质构造背景、地震烈度衰减关系等资料，估计某一区域未来遭遇的地震烈度水平，并以确定的数值来表达。历史地震重演的含义是历史上曾经发生过的地震今后在同一地区还可能发生；地质构造外推的含义是与历史地震发生区具有类似地震地质构造特征的地区也可能发生类似地震。对于重大工程和特殊工程，确定性方法是主要的评价方法之一。同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention6.4地震危险性分析的确定性方法潜在震源区是指在给定时段内可能会对所研究场地发生破坏性影响地震的区域。潜在震源区的划分一般根据研究工作区（一般指以研究场址为中心，半径250～300公里的区域）的地震地质构造条件、历史地震资料、近代小地震活动以及其它地球物理场的分布来综合确定，有确定时限的潜在震源区划分还应该考虑地震活动的周期性、阶段性等特征。同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention„确定性方法的步骤（1）（1）根据历史地震和地质构造资料，确定潜在震源区（2）以震级和震中距为参数，从几组地震中选择对研究场地控制地震；每个震源的潜在地震通常以最大地震的形式来定义，它可以是合理推测的地震、最大可信地震或其它类型的地震。控制地震就在所推测的这些地震之中，由它产生的地面运动或其它参数是所考虑的所有地震震源对场点产生影响的主要因素，该地震被认为是定义地震危险性最重要的地震事件。由于对场点造成最大地面运动的地震事件并不总是很清楚，因此可能存在不止一个控制地震。6.4地震危险性分析的确定性方法同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention„确定性方法的步骤（2）（3）根据选定的震级和震中距，利用地震动经验衰减关系确定所研究场地的最大可能地面运动参数（4）根据局部场地条件，对上述结果作一定调整。确定性方法在地震发生强度上采用了确定性的处理方法，而在判定潜在震源问题上，则相当于引用了地震发生在时间上和空间上都是均匀分布的假定。但是，实际上地震无论在发生强度、发生时间和发生位置上都具有强烈的随机性，在时间、空间的分布上则又具有普遍的不均匀性。6.4地震危险性分析的确定性方法同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention6.4地震危险性分析的确定性方法同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention„最大历史地震法„最大历史地震法工作步骤„充分考虑历史地震资料的特殊性„历史地震资料分析中应注意的问题„最大历史地震法讨论‡最大历史地震法6.4地震危险性分析的确定性方法同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention根据历史地震破坏情况的记载，确定场址处地震动参数的方法。‡最大历史地震法6.4地震危险性分析的确定性方法同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention„最大历史地震法工作步骤1、收集所有对工作区有影响的历史地震资料震中位置不确定的历史地震，应把震中位置取在其可能范围内距场址最近处。历史地震的震级应取其可能范围内的最大值。2、按本地区加速度衰减关系，计算各次历史地震在场址处产生的最大加速度。6.4地震危险性分析的确定性方法同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPrevention3、根据历史地震破坏情况记载与调查资料，确定场地处的烈度值，由烈度与峰值加速度的换算关系计算场址处的峰值加速度。场址处如有最大历史地震的加速度记录，取实测值。4、由2、3求出的最大值，为最大历史地震法确定的峰值加速度。„最大历史地震法工作步骤6.4地震危险性分析的确定性方法同济大学TongjiUniversity上海防灾救灾研究所ShanghaiInstituteofDisasterPreventio