建筑抗震设计中地震作用取值问题分析

李金香 李广亚

摘要：建筑物设计中都有关于抗震设计的内容，地震作用的取值需要不断的深入研究。不同建筑抗震设计不同，多震地区与罕见地震的作用变化以及取值等方面都具有显著的不同，罕见地震的破获作用非常大，需要加强建筑抗震设计的地震取值。本文主要研究抗震设计公式以及不同设计条件的取值问题，供读者参考。

关键词：地震设计；取值；分析

我国属于地震的高发地区，严重威胁人们的生命财产安全，同时也影响正常的社会活动。因此在进行建筑物的设计中，需要进行抗震结构分析，以便抵抗地震灾害对人们生活的影响。对建筑物进行抗震设计能够最大限度的减轻地震对建筑物的破坏，保证人们以及生命财产的安全。进行抗震设计的依据是地震的参数，确定地震烈度和参数是进行减震设计的前提条件，直接影响抗震的经济性和安全性。

1 建筑抗震设计概述

目前，抗震设计的的规范中规定了建筑抗震作用是按照设计的标准期为50年。结合抗震建筑的重要性和用户的需要合理的确定使用年限以及相应的设计标准。建筑中的办公大楼以及城市广场等他们的设计使用年限就比50年要长，同时设计中还需要考虑罕见地震的作用，随着经济水平的发展，建筑的类型逐渐增多，对住房的使用年限以及抗震等级的等方面的要求逐渐增多，要求建筑生要更新使用期，同时对地震的烈度需要进行有效的调整。这样确定地震的取值将成为目前需要解决的问题，结合这些内容，需要了解抗震等级的公式，以便提高对抗震设计中地震作用的取值。不同的公式代表的不同的设计方式，但是关于抗震设公式主要一下几种类型。

第一， （1）其中重建期为Tj年的地震烈度在T=50年内超过的概率值。

第二， （2）是指抗震烈度为I所对应的地震地面的运动加速度。

第三， （3） 设计基准期为Tj年内，超过概率为3%—2%的烈度地震重建期。

第四， （4），属于50年内发生地震烈度I的概率分布值。

第五， （5）属于50年的超越概率所相应的地震烈度，其中式中的ω为地震烈度的上限值，ω=12：Iε属于概率密度的分布众值。要求比50年超越的概率都低于1.55度，其中K为分布的参数，可以从特定的列表中查出其中的数值。

2 地震作用确定的原则

地震作用参数中防裂与地震参数存在一定的换算关系，需要直接设计防裂度数值来保证现建筑物所遭受的地震作用程度，在设计的使用年限内，对于场地的防烈度的超越概率，与平均发生的概率以及重现期之间存在一定的关系。随着建筑物使用年限的增长，后续的使用年限在逐渐的减少，对于现有的建筑结构和使用年限内地震的作用确定通常可以按照以下几方面设计防震的烈度。那么总结抗震设计中地震作用的原则主要表现在以下几个方面：第一，等设防裂度的原则，对没有超过使用年限的建筑物在后续的使用年限中计算抗震作用；第二，等超概率的原则，在现有的建筑物后续服役期内保持相同的防裂度，目标是为了维持相同的地震风险水平，但是随着结构以及使用时间的变化，也会引起不同的防烈度的变化；第三，等重原则，指建筑物在相同的年限中，對应的不同的防震烈度，依据不同的公式得到的计算结果也不同。

2 关于多遇地震的取值

笔者分析了很多关于这方面的资料，总结其中的研究结果可以发现，在一些多发的地震的区域，不同的设计基准期的地震的取值，需要重现期等于设计基准期。在设计的时候要注意这方面的问题，在设计中需要把不同的设计基准数值以及峰值烈度等方面的内容换算成50年期限内的超越概率。通过公示进行计算能够得出50年内的地震烈度，得出的地震面加速度值为A，从这方面出发，在设计一些大型的城市别墅的时候可以按照抗震烈度为7度进行设计。当设计中基础期为65年或者80年的时候，多遇地震等级和取值水平的计算过程和数值为以下的内容。

（1） 在多遇地震的作用下，重现期以便都为地震的设计基准期，当基准期Tj=65年的时候能够得出 P（ I≥iε|T ） = 0. 536 6。这个数值的意义在于，当重建期为65年的时候地震的烈度在50年内超越的概率为53.66%。其中相应的地震烈度I=5.63度。通过抄表可以得到相关K的数值为6.8713.对应的地面运动的加速度为A=39cm/s2.

当基准年限为80年的时候，P（ I≥ i|T ）的数值为0.4647.这个数值的意义是当重建期为80年的时候，地震的烈度在50年内超越的概率为46.47%，其中相应的数值为Fm（ I ）= 0.5353， I= 5.88度， A = 46cm/s2。结合这些计算内容以及两组计算的数据，可以发现对于城市别墅的设计，如果设计的基准期不同，地震烈度以及加速度的数值都不同。在其他条件都相同的条件下，如果设计的基准长，建筑物的地震烈度以及抗震设计的数值取值就相对要大，对建筑物的构建以及钢度和强度等方面的要求也很高，需要注意的是，在进行多遇地震的设计和计算的时候，设计的基准去和重现期需要弄清楚这一点才能直接计算出地震的取值。

3 罕见地震取值分析

所谓的罕见地震属于强度很大的地震，在设计基准期的时候基准期的概率一般都设置在3%—2%的地震烈度。不同设计基准期内，超越的概率一般都超过了3%—2%。其中重现期在设计的过程中也不容，规范中遇见罕见的地震取值设计的基准期一般都在50年内，超过的概率为3%-2%的地震烈度。

和上文中涉及的基准期一样，分别为65年和80年两个时间段，其他的设计条件也不变，分析建筑物与地震的取值和水平以及地震的加速度都会产生一定的变化，当出现罕见的地震的时候，设计的基准期为65年的时候，按照超越的概率进行计算。对于超越概率的取值是按照2%进行考虑，建筑物重建期为3217年。其中重建期内的地震烈度在50年内的相应数值的概率为：

P（I ≥ ＼i|T ）= 0. 015 4。在50年内超越的概率值以及相应的地震烈度为：I=8.44度。相应的地震地面运动东的加速度值一般都设置为271cm/s2.在罕见地震的作用下，当设计的基准期为80年的时候，TK的数值为3960年。在50年内相应的超越概率为：P（ I ≥i| T ）= 0. 01255，计算对应的地震烈度为8.53度，对应的地面运动的加速度A=289cm/s2。在罕见地震的作用下，设计基准期不容，那么地震的烈度以及加速度在数值都不同，设计的基准期越长，地震的加速度的数值就越高，这一点和多遇地震的作用相同。结合城市别墅在多遇地震和罕见地震的作用下，罕遇地震的作用破坏性要很大，所以要注意设计罕遇地震的作用情况，设计的基准数值超越一定的概率的时候，以便取值都在3%—2%之间，这种数值的在重现期内的地震烈度中50年内以超越的概率值都属于不同的概念，两者不能相互混淆。

结束语：

结合上文中叙述的内容，设计的基准期和重现期内超越的概率与重现期内50年的超越概率属于不同的概念，设计的地震作用的取值也不同。地震作用的取值会随着基准值变化而产生不断的变化，罕遇地震的破坏程度与多遇地震的破坏程度要大很多，因此需要结合各个地区的特点设计抗震作用取值。

参考文献：

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