http://www.jdcui.com/?p=2948 这是原作者(CJD)网址,由co188_sturcture_zhyn进行了一些整理(补充了一些实例,图片),软件为原作者(崔济东)设计。GB18306-2015地震动参数确定步骤与实例 前段时间分享了一个用于GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》地震动参数计算的免费小程序,收到了很多网友的反馈。许多网友对部分地震动参数的计算过程存在一些疑问,比如,非Ⅱ类场地的地震动加速度峰值计算、非Ⅱ类场地不同地震动水平下地震动峰值加速度的关系等。这里对GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》地震动参数的计算过程做一个整理,并通过一个简单实例介绍具体的地震动参数计算过程。
GB18306-2015地震动参数确定步骤与实例
前段时间分享了一个用于GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》地震动参数计算的免费小程序,收到了很多网友的反馈。许多网友对部分地震动参数的计算过程存在一些疑问,比如,非Ⅱ类场地的地震动加速度峰值计算、非Ⅱ类场地不同地震动水平下地震动峰值加速度的关系等。这里对GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》地震动参数的计算过程做一个整理,并通过一个简单实例介绍具体的地震动参数计算过程。
- 关于GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》
GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》是GB 18306-2001的修订版。GB 18306中的“两图”(中国地震动峰值加速度区划图 和 中国地震动加速度反应谱特征周期区划图)是确定抗震设防要求的核心技术要素。GB 18306-2015对“两图”进行了修订,并给出了相应地震动参数的确定方法(双参数调整)。双参数调整指的是根据场地条件和地震动水平同时调整峰值加速度和反应谱特征周期这两个参数,和以前GB 18306-2001仅调整反应谱特征周期的做法不一样。
- GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》参数确定步骤
这里的地震动参数包括:地震动峰值加速度;地震动加速度反应谱特征周期;地震动加速度反应谱平台值
(1)地震动峰值加速度的确定
a. 确定Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度分区值(规范第6.1条,附录A或附录C)
b. 确定Ⅱ类场地各级地震动水平对应的峰值加速度(规范第6.2条)
其中,多遇地震动峰值加速度宜按不低于基本地震动峰值加速度 1/3 倍确定,罕遇地震动峰值加速度宜按基本地震动峰值加速度 1.6~2.3 倍确定,极罕遇地震动峰值加速度宜按基本地震动峰值加速度 2.7~3.2 倍确定。注意,这条针对Ⅱ类场各级地震动峰值加速度的计算而设定的,对于其他类场地地震动的峰值加速度,则按下面的(c)来确定。(PS.这点很容易理解错)
c. 确定各类场地、各级地震动对应的峰值加速度(规范第8.1条,附录E)(PS.这条很容易理解错)
表E.1应该如图中的红色箭头一样,按行来看。当按(2)计算出Ⅱ类场的地震动峰值加速度后,按蓝色箭头查找加速度值所在的区间,然后插值获得不同场地的调整系数Fa,最后根据公式(E.1)计算相应场地下的地震动峰值加速度。
比如,当Ⅱ类场的地震动峰值加速度amaxⅡ=0.175g时,Ⅲ类场地的调整系数Fa=0.5×(1.15+1.0) = 1.075,则相应的Ⅲ类场地的地震动峰值加速度amax=0.175g×1.075 = 0.1881g。
(注1:2016年9月后的地质勘查报告中的地震动峰值加速度值会修正,目前笔者手中的一本勘察报告所填为0.125g,按表E.1应该是0.1g*1.25修正了(III类土),见下图)
(注2:Q:地震动峰值加速度与抗震规范的设计基本加速度是什么关系呢?
A:笔者觉得应该是抗规中基本加速度(上表E.1蓝色箭头栏即为基本加速度的值)*调整系数Fa,根据你选用的是罕遇、基本、多遇情况,先将基本加速度(0.05、0.1、0.15、0.2、0.3、0.4)乘以折减系数(规范6.2),再根据表E.1选择调整系数。 例,设计7°区 0.1g 三类土。 多遇地震下0.1/3=0.0333<0.05,故调整系数为1.3,多遇地震动峰值加速度=0.1/3*1.3=0.0433 基本地震动峰值加速度为0.1*1.0*1.25=0.125g(基本折减系数为1.0)
)
(注3:Q:我们在这里讨论这么多干嘛用了?
A:这里主要是为了填写下图的这个参数,这个参数是上面注2多遇地震动峰值加速度*2.5出来的,以注2为例,地震影响系数最大值为0.0433*2.5=0.1083,所以下面应填0.1083 PS:老规范中的0.g对应的水平系数为0.08,但这本地震动的规范如下图2,似乎最小都为0.09)
图1
图2
规范附录C~G,可以去 http://www.morgain.com/Help/GB18306-2015/F.htm查阅
(2)地震动加速度反应谱特征周期的确定
a. 确定Ⅱ类场地基本地震加速度反应谱特征周期分区值(规范第7.1条,附录A或附录C)
b. 确定各类场地基本地震加速度反应谱特征周期(规范第8.2条,表1)
c. 确定各类场地、各级地震动的加速度反应谱特征周期(规范第7.2条)
多遇地震动加速度反应谱特征周期可按基本地震动加速度反应谱特征周期取值,罕遇地震动加速度反应谱特征周期应大于基本地震动加速度反应谱特征周期 , 增加值宜不低于0.05s。规范没有给出极罕遇地震的特征周期取值建议。( PS.这个规定和场地类型无关 )
总体来说,地震动加速度反应谱特征周期的确定 比 地震动峰值加速度的确定 简单。
(3)地震动加速度反应谱最大值确定
根据规范 附录 F,可以知道,规范中的地震动峰值加速度是按阻尼比 5% 的规准化地震动加速度反应谱最大值的 1/2.5 倍确定。也就是说地震动加速度反应谱的最大值为2.5倍的地震动峰值加速度(地震动加速度放大系数反应谱的平台值为2.5)。
- GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》地震动参数计算程序
根据以上过程,即可编制相应的GB 18306-2015《中国地震动参数区划图》地震动参数计算程序。
程序可以在这里下载: http://www.jdcui.com/?p=2746
程序界面如下:
- 地震动参数确定实例
从前面的介绍可以看见,GB 18306-2015的地震动参数的确定过程较为复杂。以下以广州华南理工大学所在地的地震动参数确定过程为例,说明如何利用程序,执行GB 18306-2015规范的相关规定。
(1)确定Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度分区值(规范 6.1条,附录A或附录C)
根据规范GB 18306-2015的表C.19,查得广东省->广州市->天河区->五山街道(华南理工大学所在地)Ⅱ类场的地基本地震动峰值加速度值和基本地震动加速度反应谱特征周期值分别为0.10g和0.35s,并在软件的下拉菜单中选择。
(2)填写好缩放系数K1,K2,K3,和地震动加速度反应谱周期增加值,本文填0.05s,地震动反应谱放大系数反应谱平台值取2.5,点击计算即可出来参数的计算结果,并可以将计算结果保存为文本数据。
(3)由于 地震动峰值加速度的确定 过程比较容易出错。以下对相关计算结果进行解释。
如图中 蓝色 为Ⅱ类场地的基本地震动峰值加速度值,为输入值0.1g。
如图中 红色 为Ⅱ类场地的多遇地震动峰值加速度值,其值为0.1g*0.3333 = 0.0333g,其中0.3333为输入的系数K3。
如图中 绿色 为I1类场地的多遇地震动峰值加速度值。根据表E.1,由Ⅱ类场地的多遇地震动峰值加速度值为0.0333g可知,Fa = 0.80。则相应的地震动加速度值为0.80*0.0333 = 0.0267g。(PS. 注意,这里Fa不是0.82,这条很多网友都有问我,比较很容易理解错。)
由于我不会操作,所以图片没法显示,有兴趣的伙伴可以下载附件查看