地震動參數

地震動參數表征地震引起的地面運動的物理參數，包括峰值、反應譜和持續時間等。 地震動是由震源釋放出來的地震波引起的地面運動。它是由不同頻率、不同幅值（或強度）在一個有限時間範圍內的集合。所以通常以幅值、頻率特性和持續時間三個參數來表達地震的特點。

基本介紹

• 中文名：地震動參數
• 外文名：The ground motion parameter
• 包括：峰值、反應譜等
• 作用：直接採用本標準提供的地震動參數
• 適用範圍：改建、擴建一般建設工程抗震設防

簡介

地震動參數是工程抗震設計的依據，不同工程對工程場地地震安全性評價的深度以及提供的參數的要求不同，這取決於工程的類型，工程的安全性，危險性以及社會影響等因素。比如對一般工業民用建築，中國已經頒發的抗震設計規範都以基本烈度為基礎來確定設防烈度，以烈度值換算成地震動峰值加速度進行抗震設計，但對一些重要工程和特殊工程如超高層建築，大橋、大壩、核電廠等只提供峰值加速度還不能滿足抗震設計要求，還必須提供地震過程的頻率特性和強震動的持時等地動參數。地震動的重要工程特性至少應包括地動峰值（加速度或速度峰值），反應譜及強震持時這三項參數。

地震動參數

峰值

地震動幅值是地震振動強度的表示，通常以峰值表示的最多，如峰值加速度、峰值速度。峰值是指地震動的最大值。地震動峰值的大小反應了地震過程中某一時刻地震動的最大強度，它直接反映了地震力及其產生的振動能量和引起結構地震變形的大小，是地震對結構影響大小的尺度。在以烈度為基礎作為抗震設防標準時，往往以相應的烈度換算成相應的峰值加速度，例如，中國地震烈度（1980）規定，烈度與峰值加速度和速度的對應關係： 建設部（1992）419號文規定了烈度為Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ時，設計時取對應的峰值加速度平均值分別為：0.1，0.2，0.4，0.8g。

反應譜

地震動頻譜特性就是強震地面運動對具有不同自振周期的結構的回響，反應譜是工程抗震用來表示地動頻譜的一種特有的方式，這是由於它是通過單自由度體系的反應來定義的，容易為工程界所接受。反應譜S（T，ξ）的定義是：具有同一阻尼比ξ的一系列單自由度體系（其自振周期為Ti，i=1，2，…N）的最大反應絕對值S（Ti，ξ）與周期Ti的關係，即S（Ti，ξ），有時也寫為S（T）。或者說 具有相同阻尼特性的，但結構周期不同的單自由度體系，在某一地震作用下的最大反應。反應譜的形狀隨a（t）而變，近震小震堅硬場地上的地震動a（t）的反應譜峰值在高頻部分，遠震大震軟厚場地上的a（t）的反應譜峰值在低頻部分。震害經驗表明：小震近震近堅硬場地上的地震動容易使剛性結構產生震害，而大震軟厚場地上的地震動容易使高柔結構產生震害。這一規律從地震動的頻譜特性去理解就很容易解釋，前一種地震動的高頻比較豐富，而後一種則以底頻含量較強，由於共振效應，前者易使高頻結構受到破壞，後者易使底頻結構受損。

強震持時

強地震動的持續時間在震害及對結構的影響，主要發生在結構反應進入非線性化之後，持時的增加使出現較大永久變形的機率提高，持時愈長，則反應愈大，產生震害的積累效應。對一般工業民用建築的抗震設計，利用地震動幅值 （強度）就行了，但對重大工程、特殊工程，僅有幅值不行，需要考慮持續時間。

劃分

地震動參數劃分，是以國土為背景，按照不同的地震強弱程度，以一定的標準（包括時間年限、機率水準、地震動峰值加速度、地震動反應譜特徵周期等地震動參數標準），將國土劃分為不同抗震設防要求的區域，並以圖件的形式表示出來。地震動參數區劃圖展示了地區之間潛在地震危險程度的差異，設計人員可以根據地震動參數區劃圖上所標示的各個地區的抗震設防要求進行建設工程抗震設計。

地震動參數

從50年代至今，隨著國民經濟的發展和科學的進步，地震區劃的目的、內容和方法也在不斷地改進和發展。我國的地震區劃圖已編制完成了三張地震烈度區劃圖；2001年8月1日即將頒布實施的是我國第一張地震動參數區劃圖。國家標準《中國地震動參數區劃圖》（GB18306—2001）是根據《中華人民共和國防震減災法》的有關規定及工程建設對編制地震動參數區劃圖的需求制定的。本標準吸收了我國近10年來新增的、大量的地震區劃基礎資料及其綜合研究的最新成果，該標準與國際接軌，採用了國際上最新的編圖方法，較《中國地震烈度區劃圖（1990）》更能準確地反映地震動的物理效應，更能滿足現代工程對地震區劃的需求。該圖由《中國地震峰值加速度區劃圖》（1：400萬）、《中國地震動反應譜特徵周期區劃圖》（1：400萬）和《地震動反應譜特徵周期調整表》組成，圖上所標示的地震動參數指一般中硬場地條件下，設防水準為50年超越機率10%時的峰值加速度和特徵周期。

地震動參數區劃圖可作為編制社會經濟發展和國土利用規劃的基礎資料；是新建、擴建、改建一般建設工程和已建一般建設工程的抗震鑑定與加固的抗震設防要求；但抗震設防要求高於本地震動參數區劃圖抗震設防要求的重大工程、可能發生嚴重次生災害的工程，核電站和其它有特殊要求的核設施建設工程，位於地震動參數區劃分界線附近的新建、擴建、改建建設工程；某些地震研究程度和資料詳細程度較差的邊遠地區；位於複雜工程地質條件區域的大城市、大型廠礦企業、長距離生命線工程以及新建開發區等，不應直接採用本標準，需做專門研究。

作用

抗震設計驗算直接採用本標準提供的地震動參數

當涉及地基處理、構造措施或其他防震減災措施時，地震基本烈度數值可由本標準查取地震動峰值加速度並按表D1確定，也可根據需要做更細緻的劃分。

適用範圍

適用於新建、改建、擴建一般建設工程抗震設防

編制社會經濟發展和國土利用規劃

編制防震減災規劃

已建一般建設工程的抗震鑑定和加固