[发明专利]考虑潜在震源方位影响的工程场地地震危险性分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程场地地震影响评价领域，尤其涉及考虑潜在震源方位影响的工程场地地震危险性分析方法。

背景技术

工程场地地震危险性评定是工程地震工作的一个重要组成部分，主要目的是为工程抗震提供设计依据。我国许多大中城市都处在地震区，那里人口众多，建筑物密集，而且对水、电、天然气等生命线工程依赖越来越重。为保证社会经济的平稳发展和人民生命财产的安全，以抗震设防、减灾防灾为目的的工程场地地震危险性评价就显得尤为重要。

地震危险性(Seismic Hazard)是指某一场地或某一区域在未来一定时期内可能遭受到的最大地震影响，可以用地震烈度或地震动参数表示。

1960年美国学者Cornell提出地震危险性概率分析方法，在地震地质研究基础上对场地周围一定范围内潜在震源进行分类，考虑潜在震源地震活动的重现关系和地震动的衰减关系，可以给出地震影响区范围内所有潜在震源对场地造成的最大地震影响程度及其超越概率。潜在震源的地震重现关系依据震源区带的历史地震活动，按古登堡-里克特公式统计获得，获得地震动衰减关系的最常用方法仍然是统计回归法。

目前概率地震危险性分析的结果实际上是叠加了场地周围地震影响区范围内所有潜在震源对场地的地震影响，是场地可能遭受的最大地震影响(最不利情况)。从地震影响强度方面考虑，这样的分析结果对工程抗震而言是偏于安全。然而，正是由于这个分析结果是不同方向上所有潜在震源影响的叠加，这又带来了一个很大的问题，即，这个分析结果没有体现潜在震源方位的影响，所给出的地震作用只有强度没有方向。

实际上，工程构筑物和岩土体的地震破坏方式不仅与地震作用的强度有关，也和地震作用的方向密切相关。工程场地周围不同方向上可能对场地构成威胁的潜在震源活动性各不相同，场地周围各个方向上的区域地质建造也会有很大变化，从而各个方向上地震动的衰减规律也必然存在差异，因此，不同方位的潜在震源对场地的地震影响程度必然存在显著变化；另外，由于潜在震源辐射特征的变化和地震波入射方向的变化，从不同方向到达场地的地震动作用方向也必然存在差异。地震作用的强度和方向变化必然会导致场地岩土体和工程建筑物地震破坏方式的不同。

显然，不能反映潜在震源方位对工程场地地震动影响的地震危险性分析结果与实际地震作用效应有很大的偏差，不能满足工程抗震对地震破坏方式分析的要求，需要进一步改进。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种考虑潜在震源方位影响的工程场地地震危险性分析方法，充分考虑潜在震源方位对工程场地地震作用的影响，以减小地震危险性分析结果与实际地震作用效应的偏差，满足工程抗震对地震破坏方式分析的要求。

为实现上述目的，本发明提供了一种考虑潜在震源方位影响的工程场地地震危险性分析方法，包括以下步骤：

步骤1，划定地震影响区范围，包括：

以可能对工程场地造成影响的潜在震源中最远者到场地中心的距离R_u作为影响半径，划定工程场地地震影响区范围[R₀,R_u]；

式中，R₀为对场地有影响的潜在震源到场地中心的最小距离。

步骤2，划分潜在震源，包括：

对工程场地地震影响区范围内的潜在震源类型进行划分、对潜在震源进行编号、确定潜在震源的震级变化范围；

潜在震源类型划分包括根据地震地质和地震活动性研究，将工程场地地震影响区范围内的潜在震源划分为点源、线源、面源及本底源四种类型；

对潜在震源进行编号包括：

设场地地震影响区范围内有l个潜在震源：

S_k,k＝1,2,…，l；

式中，l为正整数；S_k表示第k个潜在震源；k为正整数或0，称为潜在震源个数计数器；

确定潜在震源的震级变化范围包括根据潜在震源的地震活动性确定地震影响区潜在震源的震级范围[m₀，m_u]；

式中，m₀为震级下限，为m_u震级上限。

步骤3，建立场地地震影响分析框架，包括：

震级分档，m_i∈[m₀,m_u],i＝0,1,2,…,n-1；