T地震安全性评价工作中的地震问题

地震安全性评价工作中的地震问题2005年11月主要内容—区域和近区域的地震资料收集和地震活动性分析—地震安全性评价工作的概率法—地震安全性评价工作的确定性方法《中华人民共和国防震减灾法》规定：“重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程，必须进行地震安全性评价；并根据地震安全性评价的结果，确定抗震设防要求，进行抗震设防。”《地震安全性评价管理条例》规定：“第三条新建、扩建、改建建设工程，依照《中华人民共和国防震减灾法》和本条例的规定，需要进行地震安全性评价的，必须严格执行国家地震安全性评价的技术规范，确保地震安全性评价的质量。”国家地震安全性评价的技术规范：中华人民共和国国家标准GB17741—2005《工程场地地震安全性评价技术规范》本标准代替了1999年4月26日颁布、1999年11月1日实施的的国家标准GB17741-1999《工程场地地震安全性评价技术规范》为什么要修订规范？1,我国现行地震区划图（GB18306-2001)已不采用地震烈度表征地震动；2,原规范（GB17741-19999）中的工作分级已不能满足建设工程抗震设防的需求；3,应增加地震动峰值加速度复核的内容。(17741-1999)和(17741-2005)的主要差别：1,工作分级：Ⅱ级和Ⅲ级互换Ⅳ级工作该为地震动峰值加速度复核2,增加了“地震动峰值加速度复核”一章3,调整了部分术语及其定义4,部分格式编排、章节划分及表述方式。本国家标准是在1994年以来所实施的地震行业标准DB001-94《工程场地地震安全性平价工作规范》的基础上，修改完善而形成国家标准的。是我国近三十年来地震区划和地震安全性评价工作实践的系统总结。与本国家标准有关的其他国家标准有：GB50267－1997核电厂抗震设计规范GBJ7－1989建筑地基基础设计规范JGJ83－1991软土地区工程地质勘察规范GB18306－2001中国地震动参数区划图还有：国家核安全法规HAF0101(1)：《安全导则核电厂厂址选择中的地震问题》地震安全性评价工作的分级：a)Ⅰ级工作包括地震危险性的概率分析和确定性分析、能动断层鉴定、场地地震动参数确定和地震地质灾害评价。适用于核电厂等重大建设工程项目中的主要工程；b)Ⅱ级工作包括地震危险性概率分析、场地地震动参数确定和地震地质灾害评价。适用于除Ⅰ级以外的重大建设工程项目中的主要工程；地震安全性评评价工作的的分级：a)Ⅰ级工作包括地震危险性的的概率分析和确定性分析、能动断层鉴鉴定、场地地地震动参数确确定和地震地地质灾害评价价。适用于核核电厂等重大大建设工程项项目中的主要要工程；b)Ⅱ级工作包括地震危险性概概率分析、场地地震动动参数确定和和地震地质灾灾害评价。适适用于除Ⅰ级级以外的重大大建设工程项项目中的主要要工程；c)Ⅲ级工作包括地地震危险性概概率分析、区区域性地震区区划和地震小区区划，适用于于城镇、大型型厂矿企业、、经济建设开发区区、重要生命命线工程等；；d)Ⅳ级工作包括地震震危险性概率率分析、地震震动峰值加速度复核核。适用于GB18306-2001中4.3条b)、c)规定的一般建建设工程。c)Ⅲ级工作包括地震危险性概概率分析、区域性地震震区划和地震小区区划，适用于于城镇、大型型厂矿企业、、经济建设开发区区、重要生命命线工程等；；d)Ⅳ级工作包括地震危险性概概率分析、地震动峰值加速度复核核。适用于GB18306-2001中4.3条b)、c)规定的一般建建设工程。地震安全性评评价工作的基基本结果：工程场地一定定概率水准的的地震动参数数：—地震动加速度度（基岩地动动水平峰值加速度）：a—地震动反应谱谱：S（—地震烈度度：I）如果在距离工工程场地R处发生震级为为M的地震，要计算算在场地处的的地震动参数数值，就有地震动衰衰减关系:I=I(M,R)a=a(M,R)S=S(M,R)土层基岩地震安全性评评价中的概率率法是怎么回回事？地震M距离R地震影响：烈烈度I加速度aI=I(M,R)a=a(M,R)烈度（加速度度）衰减关系系如果确切知道：距场址址R处，要发生震级为M的地震工程场地工程场地地震M距离R地震影响：烈烈度I加速度aI=I(M,R)a=a(M,R)烈度（加速度度）衰减关系系如果确切知道：距场址址R处，要发生震级为M的地震工程场地地震M距离R地震影响：烈烈度I加速度a我们只能说说，由于距场场址R处，可能能发生生震震级级为为M的地地震震，，场场址址可能能受到到烈烈度度为为I（（加速速度度为为a））的影影响响！！可能能性性的的大大小小——概率率如果果只知道道：：距距场场址址R处，，可能能发生生震震级级为为M的地地震震I=I(M,R)a=a(M,R)工程程场场地地地震震M距离离R地震影响响：烈度度I加速度a地震发生生概率P如果这个个地震地地震发生生的概率率为P，则我们说说：场址址受到地地震影响响的烈度度为I（或加速度度为a）的概率也也是P。如果A，B两地都有有发生地地震的可可能，，则工程程场地受受到地震震影响（（烈度，，加速速度）将将来自两两个地震震：工程场地地地震M1发生概率率P1距离R1I1或a1地震M2发生概率率P2距离R2I2或a2这个例例子的的结果果是：：工程场地受受到地震M1的影响，地地震影响为为I1（a1）的概率为P1，地震M2的影响为I2（a2）的概率为P2。最简单的情情况，M1=M2，R1＝R2，而且P1＝P2自然：I1=I2＝I（a1=a2=a）那么，问问：由于两两个地震的的影响，工工程场址受受到地震影影响为I（或a）的概率是多多少？地震危险性性概率分析析工作的基基本任务就就是：1，得到适适合工作地地区的衰减关系（I，a，S(T)））＝f(R,M)2，确定工程场场址周围，，空间每一一点处，发发生震级为为：M=4，，5，6,…地震的概概率；3，计算得得到场址地地震影响为为I1，I2，I3…（或a1，a2，a3…，或S1，S2，S3…)的概率；4，根据工工程特点，，给出一定定概率水平平的地震动动值（I，a，S)如何确定发发生一次震震级为M的地震的概概率？一、确定发发生k次地震的概概率泊松分布：：λkP(k)=—————e-λk!k=0,1,2,…………二、确定一一次震级为为M的概率必须知道一一群地震的的震级分布布指数分布：：logN=a-bMMLogN震级指数分分布和地震事件件服从泊松分布是概率法的两两个基本假假定！存在的问题题：泊松分布的的假定与对对地震成因因的物理考考虑有矛盾盾所以，目目前在地震震危险性概概率分析工工作中，假假定分段泊松分分布◎基基本统计计关系只在在一定的空空间范围内内成立：地震带中国地震区区、地震带带的划分◎只有在在统计数据据完整的条条件下，统统计结果才是可信信的必须对地震震资料进行行完整性分分析地震危险性性概率分析析工作步骤骤一、在有关关地震带内内，划出可可能发生破破坏性地震震的范围—潜在在震源区。。依据：：地震活动动资料地质构造资资料地球物理资资料给出地震带带的震级上上限MUZ二、统计确确定各有关关地震带的的地震活动动性参数b值，年平平均发生率率ν（资料完整；；地震活动动趋势分析析）地震带地震带潜在震源区区三、、求求出出地地震震带带内内各各个个潜潜在在震震源源区区各各震震级级挡挡的的地地震震年年平平均均发生率率Mmi，，J四、计计算场场点的的地震震影响响（I，a，或S）其中，，峰峰值加加速度度a和反应应谱S都是基基岩处处的数数值；；五、根根据钻钻孔资资料，，建建立场场址处处的土土层模模型；；六、根根据基基岩反反应谱谱，求求得满满足该该反应应谱的的地震震时程程；（人工工时程程合成成）七、计计算地地震波波形（（时程程）有有基岩岩传播播的地地表的的变化化；（土层层反应应分析析）八、计计算得得到传传播的的地表表的地地震波波的反反应谱谱；九、给给出工工程所所需的的概率率水准准的反反应谱谱。地震资资料的的收集集和分分析—区域域—近区区域“区域范范围””是多多大？？国家标标准规规定：：“区域域取对对工程程场地地地震震安全全性评评价有有影响响的范范围，，不应应小于于工程程场地地外围围150km。。”特别要要注意意：一、对工程程场地地地震震安全全性评评价有有影响响的范范围二、不应小小于工工程场场地外外围150km绝不能能不加加分析析地只取150km中国地地震目目录《中国国地震震目录录》，，李善善邦，，1960《中国国地震震目录录》，，李善善邦，，1970《中国国地震震目录录（（前1831——1969））》，，1983《中中国国地地震震目目录录（（1970——1979））》》，，顾顾功功叙叙，，时振振梁梁，，1984《中中国国地地震震简简目目（（前前780——1986））》》，，《中中国国历历史史强强震震目目录录（（前前23世世纪纪——1911））》》《中中国国近近代代强强震震目目录录（（1912-1990））》》各个个版版本本都都有有变变化化！！其他资料料：《中国地地震历史史资料汇汇编》1——5卷卷《中国历历史地震震图集》》元元、明、、清卷卷《地震观测报报告》每每年出版各地震台网的的报告研究论文…………地震资料的完完整性分析：：—早期地震资资料大量缺失失中国历史地震震资料的来源源：历代中央和地地方政府的记记载，民间的的记载，墓碑碑，碑记，地地方志…完整程度取决决于当时的政政治、军事、、文化、经济济状况。公元前780—1500年年西部少地震？？台湾无地震？？公元1501—1900年年东部地震多于于西部？1901年——1950年50年间，地地震活动范围围大体上与目目前的认识相相当！公元前780年—2000年地震资料完整整性分析：根据各历史时时代的经济、、政治地理情情况县治的密度统计分析（（黄玮琼））…大体上，在华华北地区：M≥6地震，明明代开始基基本完整M≥5地震，1900年开开始基本完整整注意每个地震震事件的定位位精度，不同同版本地震目目录的精度表表示方法略有有不同，一般般情况是：I类：：≤≤10公公里里II类：：≤≤25公公里里III类：：≤≤50公公里里IV类：：≤≤100公公里里V类：：≥≥100公公里里注意意各各版版本本地地震震目目录录中中地地震震参参数数的的变变化化，，以以及及有有疑疑问问之之处处，，如如对对工工程程场场址址可可能能有有影影响响，，必必须须进进一一步步收收集集资资料料，，甚甚至至进进行行必必要要的的调调查查，，以以确确认认其其可可用用参参数数。。如：：1695年年临临汾汾地地震震、、1556年年华华县县地地震震的的震震级级变变化化地震震目目录录中中宏宏观观震震中中和和微微观观震震中中位位置置相相差差较较大大者者…还应应收收集集：：地震震震震源源机机制制资资料料地震等值值线图等等宏观资资料…区域地震震活动性性分析：：空间分布布特征：：丛集、、空区………………注意结合合构造特特征时间分布布特征：：起伏、、……………可采用““定量””描述的的方法。。近场地震震资料6.2.1对对破坏性性地震的的参数有有疑问时时，应进进行资料核查查和现场场调查。。这是极为为重要的的工作，，特别是是对一级级工作。但也也是很困困难的工工作。实例：·1484年居庸庸地震的的震中位位置：宣宣化—居居庸关—延延庆东北北·1604泉州海海外地震震时，惠惠安的烈烈度·1046年山东东登州岠岠嵎山地地震的位位置·1948年山东东文登北北面海中中地震（（微观震震中和宏观观震中相相差50km）…地震活动动性参数数统计确确定：一、地震震活动水水平：年年平均发发生率ν4λkP(k)=——————e-λk!其中，λ是泊松分分布的数数学期望望值即：未来来T年内，事事件最可可能动发发生次数数为λ次可用过去去T年的实际际地震来来代替，，λ＝T××ν问题在于于，取哪哪一段段T年的地震震数据来来统计？？地震活动动趋势分分析：：分段泊松松分布而地震活活动水平平是起伏伏的：必需对未未来地震震活动水水平进行行分析：：高、、低、、还是平平均地震的震震级分布布：logN=a–bM统计求b值：注意：在在一个地地震带内内保证地震震资料的的完整确定地震震带的ν和b数值可以得得到地地震带带内各各个震震级档档地震震的年年平均均发生生率M年平均均发生生率把地震带带各震震级档档地震震年平平均发发生率率分配配给地地震带带内各各潜在在震源源区分配原原则：：“应按按各潜潜在震震源区区资料料依据据的充充分程程度和和相应应各震震级档档地震震发生生的可可能性性大小小确定定空间间分布布权系系数。。”考虑多多种因因素：：—历史史地震震频度度和强强度—构造造活动动—等等等对每个个因素素，每每个震震级挡挡，对对地震震带内内各潜潜在震震源区区评分分每个潜潜在震震源区区，各各个震震级挡挡，求求所有有因素素得分分总和和（必必要时时各因因素加加权）），归归一，，即得得该潜潜在震震源区区在该该震级级挡的的空间间分布布函数数值。。因素1因素2因素3……潜在震源区1XXX潜在震源区2XXX潜在震源区3XXX……在每个地地震带带内，，对每每个震震级挡挡，考考虑所所有因因素，，给各各潜在在震源源区评评分地震带带和潜潜在震震源区区地震震活动动性参参数：：地震带带：地地震震带的的震级级上限限MUZ4级以上上地震震年平平均发发生率率ν4震级分分布：：b值潜在震震源区区：震震级上上限MU空间分分布函函数：：fI,Mj方向性函函数：fI(θ））这一套参参数表征征了我们们对地震震环境的的全部认认识据此，进进行地震震危险性性概率计计算！！地震安全全性评价价的确定定性方法法：——历史史地震法法取厂址周周围所有有历史地地震，计计算对厂厂址的影响响，取其其最大者者。——地震震构造法法划分构造造区……