抗震設計參數

　　烈度與加速度都是描述地震作用下地面震動或影響的標量，但在工程抗震設防中的作用卻各不相同。它們類似於佳肴制作中的鹽與糖。各種佳肴均離不開鹽，但未必需要糖；即便是以糖為主要佐料的甜食，如果稍加一點點鹽，則味道會更美好。它們之間可以互為補充，卻不能相互代替。本文擬通過相關問題的論述，希望有助於科學地看待安評工作中烈度與加速度的結果。

　　●抗震設計離不開烈度

　　當前，我國的抗震設計仍然是以概念設計為主。只有少數工程結構才使用抗震驗算或模型實驗等輔助設計手段。在概念設計中的抗震措施要求，是根據國內外震害經驗的總結而規定的。所以，我國現行的各抗震設計規范大都是以“設防烈度”或“設計烈度”為依據的。特別是地基處理、選材選型和結構抗震措施等，均要求按烈度分檔進行設計。就是在大型水利樞紐工程或核電廠的地安評工作中，甲方也都要求有“地震基本烈度復核”的內容。在《核電廠抗震設計規范》（gb50267-79，p12）中還規定，對安全殼等結構和構件的抗震措施，應符合現行國家標准《建築抗震設計規范》對ⅸ度抗震設防時的有關要求。可以說，當今中國的抗震設計還離不開烈度，只有少數需要進行抗震驗算或模型實驗的工程才用到加速度。

　　●烈度與地面運動參數之間的關系

　　烈度與地面運動參數之間的關系是復雜的，還未找到由加速度換算烈度的科學依據。在《中國地震烈度表》（gb/t17742-99）中所列的地面運動強度標志，包括了水平加速度峰值和水平速度峰值。在相應的宣貫教材（p72~75）中，對該標志的依據和含義做了論述，尤其強調了“平均值”的重要性。且該標志只是綜合評定烈度的依據之一，既不是“必要”依據，也不是“充分”依據。

　　世界上一些早期的烈度表，也曾把等價的地面加速度峰值作為烈度表的一部分。但在上世紀中後期的廣泛討論中（國外地震，1975.5,p5~24），相當一致的意見認為，烈度的定量標准應該全面反應地震的強度、頻譜和持時，並對單純以地面加速度峰值評定烈度持否定態度。因而在新的《歐洲地震烈度表》（1992）中，就刪去了這部分內容。他們認為，烈度與地面運動參數之間不能以簡單的關系來表述。同樣有證據說明，地面加速度不是影響烈度的非常重要的參數。因此，不再把地面運動參數（如加速度）包括到烈度表中來。

　　越來越多的觀測資料表明，相同烈度下的地面運動強度數據有很大的離散性，上下限的數值可以相差幾倍到幾十倍，顯示出烈度與地面運動強度之間的相關性甚小，其關系復雜。胡聿賢院士在他著的《地震工程學》（p184～189）中，也曾論述過烈度同地面運動強度之間的復雜關系，指出了在考慮烈度同加速度峰值之間的關系時，至少還應考慮震級的因素。對同一烈度，由於震級的不同，加速度可以在一個數量級之間變化。正是由於這種復雜關系的存在，導致了在地震烈度與地面運動強度之間難以建立簡單的對應關系。在《地震工程學》（p191~192）中，專門論述了分別以烈度為自變量和以地面加速度峰值為自變量所得的統計關系式差別很大。如若從烈度ⅷ度推算的加速度峰值為0.25g；而從0.25g推算的烈度卻為ⅵ度強（6.7度）。人們無法接受這種差異。很顯然，胡聿賢院士在十年前就已告誡我們，即使建立了地震烈度同加速度峰值之間的某種對應關系，並不能說明加速度峰值同烈度之間存在類似的對應關系。

1 2 下一頁