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【行业知识】印度抗震标准地震动参数与中国标准转换关系讨论

【行业知识】印度抗震标准地震动参数与中国标准转换关系讨论转自:【行业知识】印度抗震标准地震动参数与中国标准转换关系讨论


印度IS 1893标准采用两级地震水准:最大考虑地震(MCE)及设计基准地震(DBE)。最大考虑地震(MCE)为50年超越概率2%,也就是2500年重现期的地震动,印度标准中全国分为四个地震区,将最大考虑地震(MCE)的地震区系数Z给出。地震区系数为水平地面峰值加速度与重力加速度g的比值。然后将最大考虑地震(MCE)的地震区系数除以系数2得到设计基准地震(DBE)的地震区系数。设计基准地震(DBE)为50年超越概率10%, 475年重现期的地震动。也就是说,同一场地,MCE地震区系数是DBE地震区系数的2倍,详见表1。

                          表1 地震区系数

地震区

地震强度

中等

严重

非常严重

地震区系数
Z(MCE)

0.10

0.16

0.24

0.36

地震区系数
Z/2(DBE)

0.05

0.08

0.12

0.18

IS 1893根据土的性状和标贯击数将主要组成地基土类型分为三类:类别Ⅰ为岩石或硬土;类别Ⅱ为中等土;类别Ⅲ为软土。通过IS 1893的反应谱可以看出,场地放大系数谱的峰值βmax=2.5。在同一地震区,不同类型土的场地没有对地震区系数进行调整,也就是说对于同一地震区,不同场地设计反应谱的峰值是一样的,仅是反应谱的水平段长度不同。这与中国目前执行的抗震标准GB 50011理念基本相同,中国场地放大系数谱的峰值βmax=2.25。但最新的中国标准GB 18036-2015《中国地震动参数区划图》中,将场地放大系数谱的峰值βmax整为2.5,另外以Ⅱ类场地地震动峰值加速度值PGA为基准,对其它场地类别采用场地地震动峰值加速度调整系数Fa对地震动峰值加速度值PGA进行调整,Fa的取值详见表2,这将是下一版《建筑抗震设计规范》的修订方向。

表2  场地地震动峰值加速度调整系数Fa

Ⅱ类场地地震
动峰值加速度值PGA

场地类别

0

1

0.05g

0.72

0.80

1.00

1.30

1.25

0.10g

0.74

0.82

1.00

1.25

1.20

0.15g

0.75

0.83

1.00

1.15

1.10

0.20g

0.76

0.85

1.00

1.00

1.00

0.30g

0.85

0.95

1.00

1.00

0.95

0.40g

0.90

1.00

1.00

1.00

0.90

IS 1893中设计基准地震(DBE)为475年重现期地震,该标准未考虑场地类别对地震区系数的影响。中国标准GB 50011建筑所在地区遭受的地震影响,采用平均场地(Ⅱ类场地)上50年设计基准期超越概率10%,也就是重现期为475年的设计基本地震加速度(地面峰值加速度)表征,称为抗震设防烈度(基本地震)。印度标准中等土与中国标准的Ⅱ类场地基本一致,所以印度标准的设计基准地震(DBE)与中抗震设防地震水准一致,其动参数可以直接对应。根据基于中国标准的表3及表4,印标设计基准地震(DBE)的Ⅱ、Ⅲ区与中国标准6度(0.05g)对应;Ⅳ区与7度(0.10g)对应;Ⅴ区与7度(0.15g)对应。

      表3抗震设防烈度与和设计基本地震加速度值的对应关系

抗震设防烈度

6

7

8

9

设计基本地震
加速度值

0.05g

0.10g
(0.15g)

0.20g
(0.30g)

0.40g

表4 地震动峰值加速度分区的峰值加速度范围

地震动峰值加速度
amax分区值

地震动峰值加速度
amax范围值

0.05g

0.04g≤amax<0.09g

0.10g

0.09g≤amax<0.14g

0.15g

0.14g≤amax<0.19g

0.20g

0.19g≤amax<0.28g

0.30g

0.28g≤amax<0.38g

0.40g

0.38g≤amax<0.75g


印度标准IS 1893结构设计水平地震系数Ah=ZISa/(2R.g),式中:Ah-设计水平地震系数;I-地震重要性系数;Z-最大考虑地震(MCE)的地震区系数;R-响应折减系数;Sa/g-加速度谱系数,也就是动力放大系数谱。

印度标准规定对于深度30m及以下的地下结构和基础,设计水平加速度谱值应取结构设计水平地震系数Ah的一半;对于位于地面及30m深之间的结构和基础,其设计水平加速度谱值在Ah和0.5Ah之间线性内插。

中国标准GB 50011《建筑抗震设计规范》规定:地震作用的取值,应随地下的深度比地面相应减少:基岩处的地震作用可取地面的一半,地面至基岩的不同深度处可按插入法确定。《水工建筑物抗震设计规范》DL 5073规定地表为基岩面时,基岩面下50m及其以下部位的设计地震加速度代表值可取为地表规定值的1/2,不足50m处可按深度由线性插值确定。

中国标准以基岩作为基准,而印度标准采用地下30m深处作为基准,不管是否达到基岩。


-THE END-



来源:一带一路土木人,已获得授权。


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