葛立勇

(浙江天和建筑設(shè)計有限公司,浙江 湖州 313000)

新版《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》簡介及對浙江省的影響

葛立勇

(浙江天和建筑設(shè)計有限公司,浙江 湖州 313000)

新版區(qū)劃圖有兩個重要改進：一是全國范圍消滅不設(shè)防(基本地震烈度6度以下)地區(qū),二是地震動參數(shù)細化到鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道一級。新版區(qū)劃圖包括地震動峰值加速度圖和地震動反應(yīng)譜特征周期圖(所謂“兩圖”)、地震動峰值加速度調(diào)整系數(shù)表和基本地震動反應(yīng)譜特征周期調(diào)整表(所謂“兩表”)?！皟蓤D”直接給出的是基本地震動,對應(yīng)的場地類別為Ⅱ類場地,在確定抗震設(shè)防地震動參數(shù)時,還應(yīng)根據(jù)標準的要求確定不同場地多遇地震動、罕遇地震動和極罕遇地震動。

地震動峰值加速度；地震動加速度反應(yīng)譜特征周期；場地類別；四級地震作用

1 概 述

根據(jù)《中華人民共和國防震減災(zāi)法》,中國地震局于2007年啟動了《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB 18306—2001)》的修訂工作,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會于2015年5月15日批準發(fā)布了我國建設(shè)工程抗震設(shè)防強制性國家標準《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB 18306—2015)》[1],替代此前的GB 18306—2001,并于2016年6月1日起正式實施。一般建設(shè)工程抗震設(shè)防應(yīng)達到標準規(guī)定的抗震設(shè)防要求,社會經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃和國土利用規(guī)劃、防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃、環(huán)境保護規(guī)劃等相關(guān)規(guī)劃的編制應(yīng)依據(jù)標準規(guī)定的抗震設(shè)防要求考慮地震風(fēng)險。

新區(qū)劃圖提出了“四級地震作用”概念,規(guī)定了“四級地震作用”相應(yīng)的地震動參數(shù)確定系數(shù)。采用了國際上均采用的概率地震危險性分析方法,用四個超越概率水平對“四級地震作用”作出了明確規(guī)定,即基本地震動相應(yīng)于50年超越概率10%的地震動,多遇地震動相應(yīng)于50年超越概率63%的地震動,罕遇地震動相應(yīng)于50年超越概率2%的地震動,極罕遇地震動相應(yīng)于50年超越概率0.01%的地震動。多遇地震動約為基本地震動峰值加速度的1/3,罕遇地震動約為基本地震動峰值加速度的1.6～2.3倍,極罕遇地震動約為基本地震動峰值加速度的2.7～3.2倍。

2 “兩圖”的修訂方法和新版地震動參數(shù)區(qū)劃圖的特點

“兩圖”(即《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB 18306—2015)》中的圖A.1“中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖”和圖B.1“中國地震動加速度反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖”)直接給出的是基本地震動,對應(yīng)的場地類別為Ⅱ類場地,是確定抗震設(shè)防的基準。在確定抗震設(shè)防地震動參數(shù)時,還應(yīng)根據(jù)標準的要求確定不同場地(Ⅰ0、Ⅰ1、Ⅲ、Ⅳ類場地)多遇地震動、罕遇地震動和極罕遇地震動。

圖A.1“中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖”將全國根據(jù)Ⅱ類場地上基本地震動峰值加速度數(shù)值的不同劃分為不同的區(qū)域,不同分區(qū)所對應(yīng)的峰值加速度范圍見表1。

注：g為重力加速度(9.8 m/s2)。

圖B.1“中國地震動加速度反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖”將全國根據(jù)Ⅱ類場地上基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期數(shù)值的不同劃分為不同的區(qū)域,不同分區(qū)所對應(yīng)的加速度反應(yīng)譜特征周期范圍見表2。

本次發(fā)布的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB 18306—2015)》已是我國第五代地震動參數(shù)區(qū)劃圖,與第四代區(qū)劃圖相比有兩大重要變化：一是取消了不設(shè)防地區(qū),設(shè)防參數(shù)整體上有所提高；二是將地震動參數(shù)細化到街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)。調(diào)整后,不再出現(xiàn)地震動峰值加速度小于0.05 g的分區(qū),基本地震動峰值加速度0.10 g(即Ⅶ度)及以上地區(qū)面積從49%上升到58%,其中0.20 g(即Ⅷ度)及以上地區(qū)面積從12%增加到18%。基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期0.40 s及以上地區(qū)面積也有所增加,從55%上升到59%,其中0.40 s地區(qū)面積從24%增加到27%,0.45 s地區(qū)面積從31%增加到32%。

新區(qū)劃圖中,Ⅰ0、Ⅰ1、Ⅲ、Ⅳ類場地地震動峰值加速度應(yīng)根據(jù)Ⅱ類場地地震動峰值加速度進行調(diào)整,調(diào)整系數(shù)Fa見表3。Ⅲ、Ⅳ類場地的峰值加速度有所放大,而Ⅰ類場地考慮場地的有利因素,峰值加速度略有減小。

Ⅰ0、Ⅰ1、Ⅲ、Ⅳ類場地基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期也應(yīng)根據(jù)Ⅱ類場地基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期,按表4確定。

本次地震參數(shù)區(qū)劃的調(diào)整最終歸結(jié)為雙參數(shù)的調(diào)整,即地震動峰值加速度和特征周期的調(diào)整[2]。地震動峰值加速度0.05 g即我們通常所說的6度區(qū),

表3 場地地震動峰值加速度調(diào)整系數(shù)Fa

表4 場地基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期調(diào)整表 s

相應(yīng)的0.10 g(0.15 g)、0.20 g(0.30 g)和0.40 g則分別對應(yīng)7度、8度和9度區(qū)。地震動峰值加速度的增大,意味著抗震設(shè)防烈度的提高。當(dāng)?shù)卣饎臃逯导铀俣扔?.05 g調(diào)整為0.10 g后,結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)增大1倍。

特征周期由設(shè)計地震分組(震源遠近)和場地類別(地基好壞)確定。如圖1(即《抗規(guī)》圖5.1.5)所示,當(dāng)特征周期Tg增大時,結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)α也相應(yīng)增大。當(dāng)特征周期由0.35 s調(diào)整為0.40 s后,結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)增大約13%。

圖1 地震影響系數(shù)曲線

地震動峰值加速度是根據(jù)地震加速度反應(yīng)譜(阻尼比0.05)的平臺值確定的,即將平臺值除以2.5作為峰值加速度。因此,按GB 18306—2015確定反應(yīng)譜平臺值時,應(yīng)按峰值加速度乘以反應(yīng)譜放大系數(shù)2.5確定。

不同場地的多遇地震動加速度反應(yīng)譜特征周期可按基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期取值,不同場地的罕遇地震動加速度反應(yīng)譜特征周期應(yīng)大于基本地震動加速度反應(yīng)譜特征周期,增加值不宜低于0.05 s。

3 新區(qū)劃圖對浙江省抗震設(shè)防區(qū)的影響

本次地震動參數(shù)區(qū)劃調(diào)整對北上廣深區(qū)域各大城市影響較大,對西南區(qū)域影響較小。對于浙江省范圍而言,杭州、寧波、嘉興、金華、衢州、臺州、麗水的影響較大,對省內(nèi)其他區(qū)域的影響相對較小。與四代區(qū)劃圖相比,五代圖的調(diào)整幅度那是相當(dāng)大,消滅了全省6.2萬km2的不設(shè)防地區(qū),原先(四代區(qū)劃圖)6度設(shè)防(地震動峰值加速度0.05 g)地區(qū)面積為3.8萬km2,浙中和浙西大部分地區(qū)均為不設(shè)防(6度以下),調(diào)整后全省6度設(shè)防區(qū)面積達到9.5萬km2,占全省陸域總面積的93%；同時7度設(shè)防(地震動峰值加速度0.10 g)地區(qū)面積也從原先的0.2萬km2提高到0.7萬km2,調(diào)整后占全省陸域總面積的7%。

如杭州市原來桐廬縣、淳安縣、建德市不設(shè)防,其余均為6度第一組,新區(qū)劃圖將此三縣市提至6度設(shè)防,其余除濱江區(qū)、蕭山區(qū)、余杭區(qū)13個街道(鎮(zhèn))、富陽市、臨安市仍為6度區(qū)外,上城區(qū)、下城區(qū)、江干區(qū)、拱墅區(qū)、西湖區(qū)、余杭區(qū)7個街道均提高至7度設(shè)防。寧波市原僅北侖區(qū)、鎮(zhèn)海區(qū)為7度第一組,寧?？h不設(shè)防,其余均為6度區(qū),新區(qū)劃圖將海曙區(qū)、江東區(qū)、江北區(qū)、鄞州區(qū)22個街道(鎮(zhèn))、余姚市6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、慈溪2個鎮(zhèn)均提高至7度設(shè)防,寧?？h當(dāng)然也提至6度設(shè)防。溫州市原來除文成縣不設(shè)防,其余均為6度區(qū),瑞安市為6度第二組,其余均為第一組,現(xiàn)文成縣提至6度設(shè)防,且有較多縣市Ⅱ類場地反應(yīng)譜特征周期細分為0.35 s及0.40 s,設(shè)計時應(yīng)注意。嘉興市原均為6度區(qū),本次調(diào)整幅度相當(dāng)大,僅保留海鹽縣、海寧市3個鎮(zhèn)、平湖市3個鎮(zhèn)、桐鄉(xiāng)市3個鎮(zhèn)仍為6度區(qū),其余均提高至7度設(shè)防。湖州市、紹興市仍為6度區(qū)未變。金華市、衢州市、臺州市均由不設(shè)防提至6度設(shè)防,且臺州市的玉環(huán)縣除了海山鄉(xiāng)外,其余10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道Ⅱ類場地反應(yīng)譜特征周期也提至0.40 s。舟山市仍為7度區(qū)未變。麗水市原僅云和縣、景寧畬族自治縣為6度第一組,慶元縣為6度第二組,其余均不設(shè)防,現(xiàn)也全部改為6度設(shè)防,慶元縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道Ⅱ類場地反應(yīng)譜特征周期也細分為0.35 s及0.40 s。

4 結(jié) 語

新區(qū)劃圖已于2016年6月1日起正式實施,相關(guān)工程技術(shù)人員應(yīng)按新區(qū)劃圖要求嚴格執(zhí)行。地震動參數(shù)增大意味著建設(shè)成本的增加,工程設(shè)計人員在進行項目前期估算時就要預(yù)先考慮。一般來說,抗震設(shè)防烈度由6度調(diào)整為7度后,鋼筋用量每平米會增加2～5 kg,相應(yīng)的建設(shè)成本會增加7%～10%左右。

附：浙江省相關(guān)的地震動加速度以及反應(yīng)譜特征周期確定結(jié)果：

附表1 0.05 g分區(qū)地震動峰值加速度確定結(jié)果

附表2 0.10 g分區(qū)地震動峰值加速度確定結(jié)果

附表3 0.35 s分區(qū)地震動加速度反應(yīng)譜特征周期確定結(jié)果 s

附表4 0.40 s分區(qū)地震動加速度反應(yīng)譜特征周期確定結(jié)果 s

[1] 中國地震局地球物理研究所，中國地震災(zāi)害防御中心，中國地震局工程力學(xué)研究所，等.GB 18306—2015中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖[S].北京：中國標準出版社,2015.

[2] 高孟潭.《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖(GB 18306—2015)》宣貫教材[M].北京：中國標準出版社,2015.

Influence of the Brief Introduction of the New Edition of 《Zoning Map of the Seismic Parameters of China》to Zhejiang Province

GELiyong

2016-10-14

葛立勇(1965—),男，浙江湖州人，高級工程師，從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。

P315.5

A

1008-3707(2017)03-0026-03