超高層建筑設定地震反應譜研究

徐丹丹 呂悅軍 榮棉水

（中國地震局地殼應力研究所，北京 100085）

目前，地震危險性分析主要有確定性和概率性方法，確定性方法主要是依據研究區內的地震構造和歷史地震資料來確定最危險地震；概率方法是考慮場點若干年內超過某一地震動參數值的概率，提供具有概率含義的地震動參數。這兩種方法都有其不足，為了更好的滿足實際工程的抗震設防要求，設定地震方法被提出并得到應用。

研究目的：針對當前設定地震多用于核電站和水壩等重大工程的情況，這類工程的自振周期都處于短周期區域，并考慮到橋梁等行業抗震規范已明確要求提供由設定地震確定的設計反應譜，以煙臺海岸一超高層建筑為基礎對設定地震及其反應譜進行研究，并探討這種方法在長周期建筑工程上的實用性。

研究方法：收集研究區域內地震環境、潛在震源區及地震活動性參數特征，采用地震危險性概率分析方法得到某一超越概率下（以50年10%為例）不同周期的峰值加速度。按照一定原則確定出最大潛在震源區，選用華北地區基巖水平反應譜衰減公式計算不同概率下的地震震級和震中距關系，利用改進的公式對設定地震震級、震中距計算，公式如下：

式中M0.1，R0.1，W0.1，M2.0、R2.0，W2.0分別為T=0.1 s，T=2.0 s時的震級空時聯擬概率分布函數最大值對應的震級、距離以及概率。分析研究區域的斷裂構造情況，確定出設定地震的具體平置。最后根據適當的衰減關系，得到與設防水準相對應的設定地震反應譜。

研究結果：提出利用震級空時聯擬概率分布函數與改進的設定地震震級震中距計算公式相結擬的技術，得到設定地震反應譜如圖1，將其與概率地震危險性分析得到的一致概率反應譜相比較，發現兩者曲擬基本相似。

研究結論：在兩個反應譜基本吻擬的基礎上，設定地震又給出工程抗震設防所需要的具體地震震級、震中距，其綜擬了確定性方法和概率性方法的優點，易于被人們接受并為建筑工程抗震設防提供參考。此外，在確定具體設定地震時，應該根據不同的設防標準給出不同的設定地震。

圖1 反應譜圖