考虑场地放大效应的概率地震危险性分析

论文摘要

本文首先介绍了地震安全性评价工作中考虑场地影响的常规方法：（1）计算基岩超越概率曲线,得到基岩一致概率反应谱合,合成人造地震动作为基岩地震动输入；（2）进行确定性的土层地震反应计算得到场地地表反应谱。该方法没有有效考虑场地效应的不确定性,所得到的场地反应谱不具有概率一致意义。对此本文提出了一种在我国考虑地震时空非均匀性的危险性分析中考虑场地效应的方法：其思想是通过理论场地反应计算建立不同类型场地的放大系数概率分布,然后根据全概率公式将其加入到概率危险性计算中。以北京地区93个Ⅱ类场地为例,按照土层结构的差异分为3个子类。从NGA数据库选取的614条加速度时程作为基底地震动输入,不同震级档,距离档范围均有一定的加速度样本。首先对一个典型土层场地的进行场地地震反应计算,研究了场地放大因子的概率分布特征。然后以Ⅱ-2类场地为例建立了的加速度峰值放大系数模型。土层场地危险性计算结果表明：在较高超越概率水平下,本文方法与现行概率地震危险性分析方法给山的结果基本一致；在较低的超越概率水平下,由于场地效应不确定性的影响,本方法的结果高出10%左右；研究表明,放大系数不确定性对低超越概率水平的地震动影响较大。与现行工作中的土层场地地震危险性计算方法相比,本方法直接得到了土层场地的超越概率曲线,同时减少了危险性分析中设计地震,合成人造地震动等工作,从而减少了人为造成的不确定性,并且有效地考虑了场地效应的不确定性,计算所得到的反应谱是土层上的一致概率反应谱。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 场地条件对地震动的影响
• 1.2 概率地震危险性分析方法
• 1.2.1 概率地震危险性分析方法
• 1.2.2 概率地震危险性分析结果的分解分析
• 1.3 危险性分析中对场地影响的考虑
• 1.3.1 抗震设计规范对场地的考虑
• 1.3.2 具体土层场地的地震反应分析
• 1.4 场地效应中的不确定性
• 1.4.1 抗震设计规范中场地放大系数的不确定性
• 1.4.2 具体土层场地地震反应分析中的不确定性
• 1.5 地震危险性分析中考虑场地效应的相关研究进展
• 1.6 本论文的目的
• 第二章 考虑土层放大效应的CPSHA方法
• 2.1 计算原理
• 2.2 场地放大系数的概率模型的建立
• 2.2.1 土层场地的分类
• 2.2.2 基底地震动输入
• 2.2.3 典型场地放大系数模型的研究
• 2.3 本章小结
• 第三章 实际算例分析
• 3.1 Ⅱ-2类土层场地加速度峰值放大系数
• 3.2 土层场地的概率地震危险性计算
• 3.2.1 地震活动性参数
• 3.2.2 基岩地震动衰减关系及上层放大系数
• 3.2.3 计算结果及分析
• 第四章 结语及展望
• 4.1 结语
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢