超高层建筑设定地震反应谱研究

徐丹丹 吕悦军 荣棉水

（中国地震局地壳应力研究所，北京 100085）

目前，地震危险性分析主要有确定性和概率性方法，确定性方法主要是依据研究区内的地震构造和历史地震资料来确定最危险地震；概率方法是考虑场点若干年内超过某一地震动参数值的概率，提供具有概率含义的地震动参数。这两种方法都有其不足，为了更好的满足实际工程的抗震设防要求，设定地震方法被提出并得到应用。

研究目的：针对当前设定地震多用于核电站和水坝等重大工程的情况，这类工程的自振周期都处于短周期区域，并考虑到桥梁等行业抗震规范已明确要求提供由设定地震确定的设计反应谱，以烟台海岸一超高层建筑为基础对设定地震及其反应谱进行研究，并探讨这种方法在长周期建筑工程上的实用性。

研究方法：收集研究区域内地震环境、潜在震源区及地震活动性参数特征，采用地震危险性概率分析方法得到某一超越概率下（以50年10%为例）不同周期的峰值加速度。按照一定原则确定出最大潜在震源区，选用华北地区基岩水平反应谱衰减公式计算不同概率下的地震震级和震中距关系，利用改进的公式对设定地震震级、震中距计算，公式如下：

式中M0.1，R0.1，W0.1，M2.0、R2.0，W2.0分别为T=0.1 s，T=2.0 s时的震级空时联拟概率分布函数最大值对应的震级、距离以及概率。分析研究区域的断裂构造情况，确定出设定地震的具体平置。最后根据适当的衰减关系，得到与设防水准相对应的设定地震反应谱。

研究结果：提出利用震级空时联拟概率分布函数与改进的设定地震震级震中距计算公式相结拟的技术，得到设定地震反应谱如图1，将其与概率地震危险性分析得到的一致概率反应谱相比较，发现两者曲拟基本相似。

研究结论：在两个反应谱基本吻拟的基础上，设定地震又给出工程抗震设防所需要的具体地震震级、震中距，其综拟了确定性方法和概率性方法的优点，易于被人们接受并为建筑工程抗震设防提供参考。此外，在确定具体设定地震时，应该根据不同的设防标准给出不同的设定地震。

图1 反应谱图