1、,Changan University,第十一章 場地地震動參數(shù)確定和地震地質(zhì)災(zāi)害評價,10.0 緒 論,場地地震動參數(shù)確定和地震地質(zhì)災(zāi)害評價是工程場地地震安全性評價的目標(biāo)，其結(jié)果作為建設(shè)工程抗震設(shè)防的依據(jù)。 場地地震動參數(shù)相關(guān)因素： 地震震源特性 地震波從震源傳播至場地途徑 局部場地條件,區(qū)域、近場地震活動性和地震構(gòu)造評價,地震動衰減關(guān)系、地震危險性分析,場地條件勘測、場地土層地震反應(yīng)分析,工程場地地震安全性評價講義 鄧亞虹,Changan University,10.1 場地地震動參數(shù)和時程確定,1.場地地震動參數(shù)應(yīng)包括場地地表及工程建設(shè)所要求深度處的地震動峰值和反應(yīng)譜。 場地地震動參數(shù)包

2、括：場地地震動峰值(峰值加速度、峰值速度及峰值位移)、反應(yīng)譜和時程曲線等。 應(yīng)根據(jù)建設(shè)工程的結(jié)構(gòu)特點選擇與工程結(jié)構(gòu)設(shè)計相適應(yīng)的參數(shù)： （1）峰值加速度和反應(yīng)譜 ：慣性力作用的地面結(jié)構(gòu)工程 （2）峰值速度、峰值位移 ：非慣性力作用的地下結(jié)構(gòu)工程 （3）長周期反應(yīng)譜：超高或大跨等自振周期很長的結(jié)構(gòu)工程 （4）基礎(chǔ)埋藏較深的地面工程或地下工程：地表和所需深度 處的場地地震動參數(shù)值,第十一章 場地地震動參數(shù)確定和地震地質(zhì)災(zāi)害評價,工程場地地震安全性評價講義 鄧亞虹,Changan University,2.自由基巖場地應(yīng)根據(jù)地震危險性分析結(jié)果確定場地地震動參數(shù)： a)I級工作，應(yīng)綜合考慮確定性方法和概

3、率方法的結(jié)果確定場地地震動參數(shù)； b)級和級工作，應(yīng)根據(jù)概率方法的結(jié)果確定場地地震動參數(shù)。 3.土層場地，應(yīng)建立場地地震反應(yīng)分析模型，進行場地地震反應(yīng)分析，井基于場地地震反應(yīng)分析結(jié)果確定場地地震動參數(shù)。 地震危險性分析+場地地震反應(yīng)分析,第十一章 場地地震動參數(shù)確定和地震地質(zhì)災(zāi)害評價,工程場地地震安全性評價講義 鄧亞虹,Changan University,場地地震反應(yīng)分析計算的基本思路是： (1)以地震危險性分析所給出的基巖表面地震動參數(shù)值為目標(biāo), 人工合成地震動時程，并確定場地地震反應(yīng)分析計算的輸 入地震動。 (2)建立與工程場地相對應(yīng)的場地計算力學(xué)模型。 (3)利用場地地震反應(yīng)分析數(shù)值計

4、算方法，計算工程場地在已 知計算輸入地震動情況下的反應(yīng)，并給出場地地表和不同 深度處的地震反應(yīng)時程及相關(guān)反應(yīng)譜和其他參數(shù)值。 (4)綜合評判多個鉆孔場地力學(xué)模型和多個輸入地震動時程樣 本組合情況的場地地震反應(yīng)分析計算結(jié)果，以確定場地地 震動參數(shù)值。 (5)根據(jù)綜合評判結(jié)果確定場地地震動參數(shù)值。,第十一章 場地地震動參數(shù)確定和地震地質(zhì)災(zāi)害評價,工程場地地震安全性評價講義 鄧亞虹,Changan University,4.應(yīng)根據(jù)工程需要，依據(jù)場地地震動參數(shù)合成場地地震動時程： 應(yīng)根據(jù)工程需要，依據(jù)場地地震動參數(shù)值人工合成場地地震動時程，以作為工程結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)分析計算的地震輸入。 在場地地震反應(yīng)分析

5、計算輸入地震動時程及場地地震動時程的合成方面，工程實踐中常用的方法是擬合反應(yīng)譜的三角級數(shù)疊加法。該方法以給定的地震動參數(shù)值包括峰值加速度、加速度反應(yīng)譜和時程強度包絡(luò)函數(shù)為目標(biāo)參數(shù)值，采用迭代調(diào)整技術(shù)合成滿足一定擬合控制精度的地震動時程。,第十一章 場地地震動參數(shù)確定和地震地質(zhì)災(zāi)害評價,工程場地地震安全性評價講義 鄧亞虹,Changan University,10.2 場地地震反應(yīng)分析模型建立,場地地震反應(yīng)分析模型即場地力學(xué)模型的確定是場地地震反應(yīng)分析的關(guān)鍵問題，場地工程地質(zhì)條件資料是確定場地力學(xué)模型的基礎(chǔ)。 I級、級工作和地震小區(qū)劃，地面、土層界面及基巖面均較平坦時，可采用一維分析模型；土層界

6、面、基巖面或地表起伏較大時，宜采用二維或三維分析模型。,考慮邊界效應(yīng),工程場地地震安全性評價講義 鄧亞虹,第十一章 場地地震動參數(shù)確定和地震地質(zhì)災(zāi)害評價,Changan University,確定地震輸入界面時應(yīng)符合下列規(guī)定： a)I級工作應(yīng)采用鉆探確定的基巖面或剪切波速不小于 700ms的層頂面作為地震輸入界面； b)級工作和地震小區(qū)劃應(yīng)采用下列三者之一作為地震輸入 鉆探確定的基巖面； 剪切波速不小于500ms的土層頂面； 鉆探深度超過100 m，且剪切波速有明顯躍升的土層分界 面或由其他方法確定的界面。,第十一章 場地地震動參數(shù)確定和地震地質(zhì)災(zāi)害評價,工程場地地震安全性評價講義 鄧亞虹,C

7、hangan University,10.3 場地土層模型參數(shù)的確定,基礎(chǔ)：場地工程地質(zhì)條件資料 參數(shù)：場地地震反應(yīng)分析模型參數(shù)包括土層剖面描述參數(shù)及土體力學(xué)性能參數(shù)，它們是土層厚度(空間三維變化)、土體密度、土體s波(剪切波)與P波波速、土體動力非線性關(guān)系，即剪變(或壓縮)模量比與剪(或軸)應(yīng)變關(guān)系曲線、tt)g比與剪(或軸)應(yīng)變關(guān)系曲線。這些參數(shù)均可根據(jù)場地工程地質(zhì)條件勘測與試驗結(jié)果確定。,第十一章 場地地震動參數(shù)確定和地震地質(zhì)災(zāi)害評價,工程場地地震安全性評價講義 鄧亞虹,Changan University,10.4 場地地震反應(yīng)分析與場地相關(guān)反應(yīng)譜的確定,采用用工程場地相適應(yīng)的場地力學(xué)

8、模型（一維、二維或三維場地模型），利用適當(dāng)?shù)姆治龇椒?，在已知場地力學(xué)參數(shù)及計算地震動輸入的情況下，可以給出場地不同位置（包括不同深度處）地震反應(yīng)的地震動時程，而后計算處地震動時程對應(yīng)的場地相關(guān)反應(yīng)譜。 （1）一維模型土層厚度應(yīng)劃分得足夠小，使層內(nèi)各點剪應(yīng)變幅值大體相等，計算可用等效線性化波動法。 （2）二維及三維模型采用有限元法求解時，有限元網(wǎng)格在波傳播方向的尺寸應(yīng)在所考慮最短波長的11218范圍內(nèi)取值。,第十一章 場地地震動參數(shù)確定和地震地質(zhì)災(zāi)害評價,工程場地地震安全性評價講義 鄧亞虹,Changan University,10.5 工程場地地震地質(zhì)災(zāi)害評價,場地地震地質(zhì)災(zāi)害是由地震動或斷層錯動引起的可能影響場地上工程性能的場地失效。震害經(jīng)驗表明，不良地質(zhì)條件的場地，常誘發(fā)產(chǎn)生各種地質(zhì)災(zāi)害。地震地質(zhì)災(zāi)害主要包括三大類： a)由于地震動作用導(dǎo)致的對工程有直接影響的工程地基基礎(chǔ)失效，包括飽和砂土液