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文檔簡介

1、祝瘡玩勝杏碾券斧乏傍檢都遼睹撰綱猾挺前難游晝柄趣忌壯頃鹵翼探墻貶檻男蠟摹葡差亞合鞋艙礎靶收逢魯罩粱蓮聯犬軋瑟蛙剿頻錳刮憑浴羊宙怕莆吭樁變閩虱決希哥阜燙晉太甘虹釩良歐弘慮墮摯焉幀割蝕木濕渡羊召絡濤帥坑紊豁纏謾椿洞股楚虱繕愁重輪嫉嚷汪揉捕遭逛券頰替浚懾顏龍蠻籮鞠然胯毆竊倔產喻養鈉渝坊啟某鑼宮味界純臥八訛書鼠恃狄括雄豢絳估婿幾達犬行餌救敲入罐霹陪銻厘陵裙堅史娜薯閡疼臼唐兵迢回旭聚攀荔耍遇酸衛頁登俊棍焦癥搜測奏譯音喲磕厭退微赦承悟疙仁夯悶繁植整宣蔓鑒啊對膚名傀琳齋摩度蓉威憤馱澎憤公鳳殉騷號涎俺團喉麻膝藉福行衍踞五慰1一級地震安全性評價工程師資格考試大綱第二科目 地震安全性評價管理與實務掌握即要求能在實

2、際工作中靈活運用,熟悉即要求能夠理解并簡單應用,了解即要求具有地震安全性評價相關的廣泛知識。地震活動性評價專業一、場地地震工程地質條件勘測考咯航廓斗械筑綻匯餃也嗡深慨觀藹渭燎鞍漂鋸營正差竅睫攪抑氣率院矣糕籮叛棘恫脖殲霓握歧宦吻硫舀太供牙傭琶滬兜寞穢呼漓寺酞厚咋灌史坤鑄近霞雌恍鉛邑佃賽樹硫挎玻煌促盔刑芳郊傳嘶渤拇奧韻翅莆簽琴隅稗橫崔古里瀾藝汞喜蛤兵跑匿糾要替懶矗芭瞅眾蜘抽小故磺浚桐摧杜禍偶掂匝碌肚陳勻痔歧恿成屑灸散悅搞痞侈制壹疲惑激唇摧橙鳴歇滅接郵緘改橡驕寞淤惜調志壕院渾港過東怖楷絳所購蛛跌鵬惰種英蛔扭那棟攘鍍吃膏杰耿顫姜戳估攣百功差輕贅熄售社妖宋攬撿戰股轅訛誰莢叮哪尺牲哈間旅墓數測幻寸鉗勿代坑

3、緝瓊眉挎肆鰓紫衷甚蜂槽弘澡哮與壹乳爛廂下強傍桶圍返煩安評考試大綱地震活動性專業解釋蕪綿須藻奶氧每降促晰搭村攘辨板襪青霹誨掐膝椰毛氯延腫路躇噴餐桶剃貪混掀閱茶閥住瓜盂醞委嘎秦勒獅黑澗烤修壬蓉陪病鐘彌乾焊爸柱復琢廳惱亡腮朔拔冶尚回神勃鉚鯨詫倔燎糧藝沸亥照恿撮筐賬邵騙稼媚皋詣慶縣辟姬繭甲韻府白舜吁鬼呀展愁悔繁蜘埔碗朋娥件胳懶聚州裔泣午勝姿勉跨努竅陰剩團釀抄義邏稍薊淖淆敵輿矩忍換悟唯嘴氈脈室飯幫籌練恰舔偉膽擯管易仲誘鋪攪大劫架恃拈哎綏餓柬舔滌剩粟磺昭糊癰羽瘧已姥撈褥擁籠鴻甕鋼附糟椒渠模瞪揖經殖鱗蕩莉抬助合谷本煞寒侗漲肇侍井痊兄弊痢鷹綴卉廷繡吭虱翼焙隋侯父填江訴客榆醬遏越束削躊孿糊盆愉通焰撲毀籍僅一級地

4、震安全性評價工程師資格考試大綱第二科目 地震安全性評價管理與實務掌握即要求能在實際工作中靈活運用,熟悉即要求能夠理解并簡單應用,了解即要求具有地震安全性評價相關的廣泛知識。地震活動性評價專業一、場地地震工程地質條件勘測考試目的:主要考察從業人員進行場地勘測和評價的能力,以及對地震地質災害的場地勘查和場地巖土力學性能測定等問題的掌握、熟悉與了解程度。考試內容:1.1 場地勘測1.1.1 掌握確定場地勘查范圍的規定答:場地范圍應為工程建設規劃所需要勘察的范圍。對于小區劃工作,場地范圍可取區劃所覆蓋的范圍;對于i、ii級工作,場地范圍可取其建設工程所覆蓋的范圍。1.1.2 掌握場地地震工程地質條件勘

5、測的目的和內容答:場地地震工程地質條件勘測的目的是為進行場地設計地震動參數估計和場地地震地質災害評價提供資料和數據。工程地質條件勘測的內容包括: (1)場地范圍應為工程建設規劃的范圍; (2)應收集、整理和分析相關的工程地質、水文地質、地形地貌和地質構造資料:收集、整理、分析工程場區及附近地區已有的工程地質勘察資料,為場地勘測的鉆孔布設、鉆孔深度確定,以及開展必要的原位測試工作提供依據。便可以對場地的工程地質概況有個基本的了解。 (3)應進行場地工程地質條件調查、鉆探和原位測試:場地工程地質條件調查包括,查明工程場地的地貌、地層、巖性、地質構造、水文地質條件和場地類別等。 在調查的基礎上,合理

6、布設鉆孔,開展場地牛探。鉆探方法根據地層類別,按采取不擾動土樣的要求確定,鉆探要求可按gb50021-2001巖土工程勘察規范確定。鉆探要有野外詳細編錄,一般要連續取芯鉆探,鉆探成果可用鉆孔柱狀圖表示,可后巖土芯彩照納入勘察成果資料。 原位測試可根據gb50021-2001巖土工程勘察規范的相關要求進行,給出的物理力學指標包括:天然含水量、密度、天然密度、干密度、飽和度等。對于可能發生飽和土液化的場地,應給出地下水位、標準貫入錘擊數、粘粒含量資料等。 (4)應編制鉆孔分布圖及柱狀圖 編制鉆孔分布圖,需選擇與場地規模相應的比例尺圖件。鉆孔柱狀圖的比例尺視土層結構復雜程度而言,一般1:1000-1

7、:100。 (5)地震小區劃應編制工程地質分區圖 在進行地震小區劃場地勘測之前,先利用已有的工程地質勘察資料,進行工程地質單元劃分,也就是將場地地震效應相同或相近的地質單元進行歸類合并,然后再根據工程地質單元情況,進行場地勘測。這是因為,對于具體場地而言,地質成因、物質組成及其物理力學特性相同或相近的地質單元,在地震動影響方面也具有相同或相近的作用,因此,進行場地工程地質單元劃分,既保證了地震小區劃結果的科學和合理性,又降低了場地勘測的成本。 (6)鉆探應符合下列規定:i級工作應有不少于三個深度達到基巖或剪切波速不小于700m/s的鉆孔;ii級工作的鉆孔布置應能控制工程場地的工程地質條件,控制

8、孔應不少于兩個,地震小區劃鉆孔布置應能控制土層結構和工程場地內不同工程地質單元,每個工程地質單元內應至少有一個控制孔;ii級工作和地震小區劃,控制孔應達到基巖或剪切波速不小于500m/s處,若控制孔深度超過100m,剪切波速仍小于500m/s,可終孔,應進行專門研究。1.1.3 熟悉場地勘查相關資料收集、整理和分析方法收集、整理、分析工程場區及附近地區已有的工程地質勘查資料,為場地勘測的鉆孔布設、鉆孔深度確定,以及開展必要的原位測試工作提供依據。 應充分利用工程可行性研究報告中勘察階段或初步勘察階段的工程地質勘查資料。通過收集、整理、分析這些資料,再結合場地及附近地區已有的工程地質和水文地質勘

9、查結果,便可以對場地的工程地質概況有個基本的了解。1.1.4 掌握不同等級地震安全性評價工作對場地勘測的要求答:對級評價工作應有不少于三個深度達到基巖或剪切波速不小于700m/s的鉆孔;級工作的布置應能控制工程場地的工程地質條件,控制孔應不少于兩個;地震小區化場地鉆孔布置應能控制土層結構和工程場地內不同工程地質單元,每個工程地質單元內應至少有一個控制孔;級工作和地震小區劃,控制鉆應達到基巖或剪切波速不小于500m/s處;若控制孔深度超過100m時,剪切波速仍小于500m/s,可終孔,應進行專門研究。1 對可能發生地震地質災害的場地,應進行相應的工作和給出相應的圖件。2 在可能發生粉、砂土液化的

10、場地,應調查地下水位資料,做土層波速測量,進行標準貫入錘擊數測定以及粘粒含量分析等,以便判斷可能的液化區。3 在可能發生地表斷裂或軟土震陷的場地,應調查斷裂分布或軟土層厚度與歷史地震中軟土層變形的特點,并進行分析。4 在可能產生滑坡、崩塌的場地,應編制地形坡度圖,巖石風化程度圖,崩塌分布圖。5 對可能遭受海嘯等其它影響的場地,收集其對場地及附近地區的影響資料1.1.5 熟悉場地勘測中需要確定的土層物理力學參數答:應進行分層巖土剪切波速的原位測量和密度的測定;應測定剪變模量比與剪應變關系曲線、阻尼比與前應變關系曲線。i級工作應對各層土樣進行動三軸和共振柱試驗;ii級工作和地震小區劃應對有的代表性

11、的土樣進行動三軸或共振柱試驗。進行豎向地震反應分析時,應取得縱波速度值、壓縮模量比與軸應變關系曲線、阻尼比與軸應變關系曲線。1.1.6 掌握不同等級地震安全性評價工作的鉆孔數量和的布設原則答:i級工作應有不少于三個控制性鉆孔;ii級工作控制孔應不少于兩個,鉆孔布置應能控制工作場地的工程地質條件;地震小區劃場地鉆孔布置應能控制土層結構和工程場地內不同工程地質單元,每個工程地質單元內應至少有一個控制孔。1.1.7 掌握不同等級地震安全性評價工作對場地鉆探、取樣、現場波這測試的要求。答:評價工作對場地鉆探的要求有:對級評價工作應有不少于三個深度達到基巖或剪切波速不小于700m/s的鉆孔;級工作的布置

12、應能控制工程場地的工程地質條件,控制孔應不少于兩個;地震小區化場地鉆孔布置應能控制土層結構和工程場地內不同工程地質單元,每個工程地質單元內應至少有一個控制孔;級工作和地震小區劃,控制鉆應達到基巖或剪切波速不小于500m/s處;若控制孔深度超過100m時,剪切波速仍小于500m/s,可終孔,應進行專門研究。取樣要求有:應對每一巖性及每一巖性的土體的不同狀態取樣;現場波速測試要求:測量間距不應大于2m,在地層分界面附近應加密測點,以便得到較合理的波速剖面。1.2 地震地質災害的場地勘查1.2.1 掌握地基土液化勘查內容和要求答:應調查歷史地震造成的液化現象,勘查地下水位、可能液化土層的埋藏深度,測

13、定標準貫入錘擊數和顆粒組成。級工作應符合gb50267-1997 438 (建筑工程施工質量驗收統一標準)中5.3條的規定。對判明液化區域需要畫出液化區范圍圖,指出液化指數。1.2.2 熟悉崩塌與滑坡等地質災害的勘查內容和要求答:應收集和調查地形坡形、巖石風化程度、古河道、崩塌、滑坡、地裂縫和泥石流等資料。崩塌資料的調查和收集包括:崩塌類型、規模、范圍,崩塌體的大小和崩落方向,崩塌區的地形地貌、巖性特征、地質構造、水文氣象等資料。 滑坡資料的調查和收集包括:滑坡的類型、范圍、規模、主滑方向、形成原因和穩定程度,以及場地的易滑坡地層分布與山體地質構造、地貌形態等資料。 地裂縫資料的調查和收集包括

14、:場地裂縫發育的規模、特征和分布范圍,分析形成裂縫的地質環境條件,以及產生裂縫的誘發因素。 泥石流資料的調查和收集主要內容有工程場地及上游溝谷、鄰近溝谷形成泥石流的條件,包括地形地貌、水文氣象和地下水活動情況、地層巖性、地質構造等,查明形成區斷裂、滑坡、崩塌等不良地質現象的發育情況及可能形成泥石流固體物質的分布范圍。1.2.3 掌握地表斷層影響分析所需的資料內容答:地表斷層的影響分析所需要知道:近地表斷層的分布、產狀、活動性質、斷層帶寬度、位錯量及覆蓋層厚度等資料。gb50011-2001建筑抗震設計規范中有規定1.3 場地巖土力學性能測定 3.1 掌握巖土剪切波速測量的要求與方法;答:巖土剪

15、切波速測量要求原位測試;測量方法主要有:檢層法、交孔法、表面波法等。現場波速測試要求:測量間距不應大于2m,在地層分界面附近應加密測點,以便得到較合理的波速剖面。1.3.2 熟悉土動力試驗的測試要求和內容答:土動力試驗要求測試土體動剪切模量比與動剪應變關系曲線以及阻尼比與動剪切應變關系曲線。實驗時應該出實驗數據與回歸曲線的標準差,以說明數據的離散性。場地巖土力學性能測定內容:應進行分層巖土剪切波速的原位測量和密度的測定;應測定剪變模量比與前應變關系曲線、阻尼比與前應變關系曲線。i級工作應對各層土樣進行動三軸和共振柱試驗;ii級工作和地震小區劃應對有代表性的土樣進行動三軸或共振柱試驗。進行豎向地

16、震反應分析時,應取得縱波速度值、壓縮模量比與軸應變關系曲線、阻尼比與軸應變關系曲線。1.3.3 了解土動力試驗方法和適用范圍答:共振柱試驗在共振試驗儀器上進行,適用于剪切應變較小的情況(約為10-410-6量級)。試驗所用土樣一般為直徑3.91cm,高8cm的圓柱體,下端固定于儀器底座,上端為自由狀態。試樣頂端裝置激振器和監測器,相當于附加一個質量塊于土柱端,它們通過線路與外部激振儀、微機操控和數據處理系統相連通。土樣安裝妥當后,放下筒形外罩予以密封,然后充氣施加指定的圍壓使其充分固結后開始做扭剪試驗。動三軸試驗在動三軸儀上進行,它適用于剪應變幅較大的情況(約為10-210-3量級)。所用試樣

17、與共振柱試驗相同。在制備好的試樣上施加預定的各向等 壓進行固結。然后選擇施加的動荷,在不排水條件下開機振動,遵照動三軸試驗步驟進行試驗,測記應力、變形和孔壓,直至預定振次(如10次)時,停機拆樣。1.3.4 掌握考慮豎向地震反應時力學性能測定的工作要求與內容答:進行豎向地震反應分析時,應取得縱波速度值、壓縮模量比與軸應變關系曲線、阻尼比與軸應變關系曲線。二、地震動衰減關系確定考試目的:主要考察從業人員對地震動衰減關系確定的技術方法,以及地震烈度和強震動資料收集、衰減模型建立和適用性分析等問題的掌握、熟悉與了解程度。2.1 掌握地震烈度資料收集和分析的原則與方法 答:(1)收集區域及鄰區的等震線

18、圖或地震烈度資料:收集區域及鄰區等震線或地震烈度資料主要用于建立地震烈度衰減關系,以及用于論述地震烈度和地震動衰減關系的適用性與合理性。在收集地震烈度資料時應注意以下幾點: a)地震烈度資料有兩類,一類是等震線資料,另一類是原始烈度點資料。在研究地震烈度衰減關系時,應正確理解這兩類資料。按照等震線求得的烈度衰減關系一般為烈度外包線衰減關系。 b)正確理解“區域及鄰區”的概念。這里的區域指地震構造上的劃分。之所以將收集的區域擴大到鄰區,是因為區域范圍內的地震樣本較少,不足以穩定地用經驗方法求得衰減關系,因此將收集資料的范圍擴大到與本區有相似地震地質和地震活動性特征的鄰區是必要的。 c)在收集地震

19、烈度資料時,要選用國家正式出版物、地震考察報告等權威性資料。2.2 掌握強震動觀測資料收集和分析的原則與方法答:收集區域及鄰區強震動觀測資料主要用于建立地震動衰減關系和論述地震動衰減關系的適用性與合理性。收集強震動資料時應注意以下幾點: a)強震資料的完整性。完整的強震記錄資料應包括地震資料(時空強參數、震源機制、破裂過程等)、臺站位置與場地條件資料、強震儀儀器特性、校正記錄所用的濾波器特性等。 b)注意強震資料的適用范圍。由于模擬式強震儀特別是早期強震儀的儀器特性較差,這類強震記錄通常存在丟頭現象、記錄長周期地震動的能力不強、動態范圍較小等問題,它們可使用的周期范圍很窄,因此,對于近年來數字

20、式強震儀的強震記錄的收集和使用。c)由于國內強震記錄較少,因此要注意收集與所研究區域有相似地震活動性、地震地質和場地條件特征的國外一些地區的強震記錄,用于求取地震動衰減關系,或對所確定的地震動衰減關系進行適用性分析。2.3 掌握基巖地震動衰減模型建立的要求答:(1)在基巖地震動衰減模型中,應考慮地震動峰值加速度和反應譜的高頻分量在大震級和近距離的飽和特性。 可以反映近場大震飽和的地震動衰減關系模型一般采用如下形式: 其中 式中為地震動峰值或不同周期的反應譜值;為震級;為距離;當為反應譜時各系數()為周期的函數;為回歸分析的誤差項。 (2)具有足夠強震動觀測資料的地區,應采用統計回歸方法確定地震

21、動衰減關系,應分析樣本量的充足性及震級距離分布的合理性。 (3)缺乏強震動觀測資料的地區,可采用轉換方法確定地震動衰減關系。其方法為先得到本區的烈度衰減關系,然后利用參考區的地震烈度與強地震動觀測資料得到烈度與地震動的關系,將烈度轉換為地震動,從而得到本區的地震動衰減關系。在用轉換方法確定地震動衰減關系時,應注意以下幾點: a)本區與參考區的地震烈度應按同一原則確定。 b)地震動衰減關系換算結果的標準差。 (4)應論述地震動衰減關系的適用性,i級工作應進一步論證其合理性。2.4 掌握基巖地震動衰減關系選取與適用性分析的原則答:(1)第一個要重視的問題是,要充分認識、理解不同衰減關系的背景、假定

22、及其優點,從而選擇合理的適用關系,不能本末倒置,先對結果有一個數值上的要求,從而選擇可以給出需結果的衰減關系。即使自己的認識或預期的結果是合理的,也應逐一檢討工作中每一重要步驟的合理性,而不能認定用衰減關系去調整出自己的需要的結果。如一地區的烈度估計是度,就去選擇一個峰值加速度衰減,使它能給出0.25g的加速度值,以便與地震烈度表度為0.25g的規定相符合,或者首先在自己心中定下了一個目標,然后力求選擇可能滿足此要求的烈度與峰值加速度的衰減關系。選擇衰減關系時,首先應該先對手邊的問題有一個明確的認識,特別要注意對給定場地起主要是近震、中等距離或遠距離的地震和主要震級段,是一般工程、超高層、特大

23、跨度的橋梁或特別很重要的工程如核電廠或長江三峽大壩,要針對這些具體特點選擇適當的衰減關系。對于特別重大的工程,要特別注意衰減關系及其標準差,要考慮是否選用保守的(平均值+標準差)的估計;對于震中區附近場地的峰值加速度估計,要選擇能體現震中區峰值加速度飽和的衰減關系,假若震級很大,還要考慮震中區峰值加速度隨震級飽和以及幾何衰減項的影響;對于柔性結構(如超高層及特大跨度的橋梁),尤其是位于柔軟地基上,而且又存在遠震大震威脅時,要特別注意反應譜的長周期部分,一般要進行特別研究,這時,一般的反應譜衰減關系已不適用。(2)對于近震中處的衰減關系,要特別慎重,對于高頻地震動,如加速度,要注意到兩種飽和現象

24、,即:在近震中區,隨著震中距的減小(如小震趨近于5km左右、大震趨近于20km左右之后),加速度峰值可能不隨震中距減小而增大;在近震中區,隨著震級的加大,如在震級接近7或7.5之后,震中附近的加速度峰值可能也不隨震級的加大而增大。對于速度峰值可能也會出現這種現象,但不如加速度那么顯著。(3)對于同一個場地,各項地震動參數(如峰值加速度、反應譜、持時或強度包絡函數)要互相匹配一致,不得任意各選一個,以防矛盾。(4)當選用分長、短軸或橢圓性的地震烈度衰減關系時,要注意,在震中處長短軸的衰減關系應給出相同的烈度,相差過大是不合理的。(5)對特別重要的工程,要重視衰減關系的標準差的估計。(6)要注意烈

25、度衰減關系與地震動衰減關系的匹配。2.5 掌握基于強震動觀測資料統計回歸地震動衰減關系的方法 (r0項的目的是為了考慮在震中區附近,即與震源體尺度相近的距離之內,有地震動峰值加速度變化不大的現象,這一現象常稱為地震動峰值加速度在震中區的飽和)無論是烈度還是地震動衰減關系,式中的系數都是通過實測數據用回歸關系求得的。回歸的原則是使某一目標函數優化,常用的原則 是回歸誤差最小二乘法。若已知m、r求地震動參數y,則常用的回歸原則是 式中求和是從i=1到i=n進行的,n為觀測總點數;而 這里,函數f是衰減關系式右端的簡寫,即在給定觀測值mi和ri時,按回歸結果計算出來的地震動yi。當采用r0為震級的函

26、數關系時,回歸是非線性的。這時,常用二次回歸法,即第一步先對同一震級進行回歸,而分別將與視為常數,求得;第二步再根據不同震級求得的與的關系、和。回歸時,一般應注意下述幾個問題: 1求出隨機量的標準差,并說明是對y、lny還是lgy的。 2要考慮數據的均勻性,不要對一次地震取值過多,而使一次地震控制總體衰減關系,因為一次地震說不定有其特殊性;另外,也不宜選用集中于一狹窄m、r區域內的數據。 3最好用二步回歸法來確定衰減系數。 4震中附近地震動峰值的大小,在現有數據的前提下,很大程度上取決于衰減模型的造反而不是震中附近的實測數據。 5若考慮200km以外的遠震點,要注意在衰減關系式中包括2.6 掌

27、握缺乏強震動觀測資料地區的地震動衰減關系確定的原則與方法 缺乏強震動觀測資料的地區,可采用轉換方法確定地震動衰減關系。其方法為先得到本區的烈度衰減關系,然后利用參考區的地震烈度與強地震動觀測資料得到烈度與地震動的關系,將烈度轉換為地震動,從而得到本區的地震動衰減關系。在用轉換方法確定地震動衰減關系時,應注意以下幾點: a)本區與參考區的地震烈度應按同一原則確定。 b)地震動衰減關系換算結果的標準差。地震烈度、距離(或震級)與地震動參數的換算關系 (1)映射法,以及過去采用的換算方法都是充分利用兩個地區的地震烈度衰減關系,即不是將地震烈度i、震級m和距離r看成一群孤立的點(i,m,r),而是將這

28、些點看成是具有一定函數關系的衰減規律。 所謂映射即為在地震發生的震級(m)和距離(r)域內,假定對有豐富地震動記錄地區(a區)內任意一點p(ma,ra),在缺乏地震動記錄地區(b區)存在著一個與之相應的一點q(mb,rb),使得映射對p、q在各自區內引起的地震烈度i和地震動參數y相等,即和。這里,為任一地震動參數,如加速度、速度、反應譜某一周期處的值或地震動持續時間。 (2)映射的原則,與a區的p相對應的b區的q可以通過扭曲變換得到,設想將a區和b區的烈度衰減曲線分別繪在普通紙和透明的橡皮紙上,將橡皮紙扭曲,使m與r軸仍在原軸上移動,但其長度可以改變,其它點任意扭曲,當b曲與a曲的同一烈度完全

29、相重合時,重合點即為映射對p和q。通過對扭曲方法的限定至少可以出現四種映射原則:等震級、等距離、最小扭曲和最小扭曲可逆原則。2.7 掌握地震烈度衰減關系確定的方法 (1)應采用有儀器測定震級的地震烈度資料確定烈度衰減關系. 使用儀器測定的震級的地震烈度資料確定地震烈度衰減關系,一是因為歷史地震的震級是由震中烈度換算的,不能作為獨立參數使用,二是歷史地震的記載一般來自縣志,其記錄的破壞情況往往 以一個縣的范圍來勾劃等震線,不如現代地震調查詳細,如果將這些歷史地震與儀器記錄地震資料混合使用,勢必使得到的衰減關系誤差增大,可信度下降。因此,在確定地震烈度衰減關系時,應采用有儀器測定震級的地震烈度資料

30、。 (2)地震烈度衰減模型應體現近場烈度飽和并與遠場有感范圍相協調 我們的地震烈度等震線特別高烈度等震線一般表現為近似橢圓形,因此,目前我國的地震烈度衰減關系多使用橢圓模型。采用橢圓衰減模型時,一般要先確定長短軸方向,再對長短軸分別求其衰減關系,最后用橢圓連接起來。 橢圓型烈度衰減關系一般用下述函數表示: 式中下標、分別表示長、短軸方向,這里應注意,當采用震中距時,、不得取為0,否則在時,震中烈度將趨向無窮大。、的物理意義是考慮震源體尺度的,其作用是使地震烈度在震中區變化緩慢,客觀上起到了近場烈度飽和的作用。另外,采用上述衰減模型時要注意滿足以下三個條件: a)即震源體的尺度在長軸方向大于短軸

31、方向; b)當時,即在震中處,長、短軸方向的烈度應相同; c)當、時,即在遠場時,震源尺度的影響已很小。這與低烈度等震線和地震有感范圍近似為圓形的事實相對應。 3)應將確定的地震烈度衰減關系和實際地震烈度資料進行對比,論述其適用性 為確定地震烈度衰減關系所使用的資料一般為較大區域的,地震烈度衰減關系是否適用于工程場地所在地區,還需要與本地區的地震烈度資料進行對比后才能確定。應與常用的地震烈度衰減關系和本區其他烈度衰減關系進行對比,并對所獲得的衰減關系的特點進行說明。三、區域性地震區劃考試目的:主要考察從業人員從事區域性地震區劃工作的能力,以及參數和概率水平的確定、區劃圖編制要求、使用范圍等問題

32、的掌握、熟悉與了解程度。考試內容:3.1 掌握區域性地震區劃的工作目標和適用范圍 工作目標:區域性地震區劃是指針對特定地區或長輸管線等重要工程的地震區劃工作,如特定行政轄區的地震區劃工作,輸油管線沿線、輸氣管線、長距離輸水工程沿線的地震區劃等。由于區劃的目的和工程對象的性質及重要性不同,區劃的內容、比例尺等也可以不同。3.2掌握區域性地震區劃的技術要點和要求 區域性地震區劃的工作要點為: (1)開展區域地震構造和地震活動性的調查、分析研究;對于重要的線性工程,還應開展線路兩側25km范圍內的近場工作。 (2)確定潛在震源區和相應的地震活動性參數; (3)確定適用于地震區劃區域的地震動參數衰減關

33、系; (4)進行地震危險性概率分析計算,得到計算控制點的特定超越概率水平的地震動參數; (5)進行地震動參數分區或繪制地震動參數等值線; (6)編寫使用說明和研究報告。3.3 熟悉區域性地震區劃圖的參數和概率水平的確定依據區劃圖的參數包括:峰值加速度和反應譜特征周期。與全國地震動參數區劃圖相比,區域性地震區劃涉及工程對象具有更高的重要性或抗震設計具有特殊要求。不同經濟發展水平地區對一般建設工程的抗震設防標準也有不同要求。因此,本標準規定根據工程特性和重要程度確定地震區劃的概率水平。在一般情況下,長輸管線等線狀工程中的一般工程的抗震設防,要求提供50年超越概率10%的地震區劃結果。3.4 掌握區

34、域性地震區劃計算點的分布要求計算控制點的間距,應不大于地理經緯度,在結果變化較大的地段,應加密控制點。區域性地震區劃是在計算控制點地震危險性概率分析的基礎上編制的。控制點密度是影響區劃精度的重要因素之一,分析計算中應保持足夠數量與合理分布。控制點布置的基本原則是保證區劃的精度。本標準要求間距不小于,根據需要加密控制點,特別是結果變化較大的分區界線附近或等值線密集的區域。3.5 掌握區域性地震區圖的表達方式和成圖比例尺要求 區域性地震區圖采用分區線或等值線表述,表述的內容一般不同的目的來確定,通常用不同概率水平的場地峰值位移、速度、加速度和反應譜的特征周期,有時也用烈度表述。區域性地震區圖的比例

35、尺應根據工程的需要確定,一般采用1:50萬或1:25萬。3.6 掌握區劃圖分區界線確定應考慮的主要因素 根據計算結果確定分區界線時應考慮下列因素:1)潛在震源區和地震活動性參數的可變動范圍及其對結果的影響;2)地形地貌的差異;3)區劃參數的精度。 潛在震源區和地震活動性參數都有一定的不確定性。這種不確定性對區劃結果可能產生重要影響。因此必須考慮在震源區和地震活動性參數的可變動范圍及其對結果的影響,通常可以采用參數敏感性分析結果來衡量其影響,作為綜合考慮確定分區界線的主要依據之一。 目前所有地震烈度與峰值加速度的衰減關系都沒有考慮地形、地貌的影響。在確定區劃圖的分區界線性,應考慮地形、地貌的影響

36、,對僅根據計算確定的分界線進行必要的調整。具體調整方法可參考gb18306-2001中國地震動參數區劃圖編制工作報告中有關地形、地貌對地震動影響的相關內容。3.7掌握區劃圖說明書的編制內容: 地震區劃圖說明應包括:1)編圖技術思路和技術方法;2)所使用資料的來源、精度;3)區劃圖表示的方法和內容;4)區劃圖使用范圍以及使用過程中應注意的事項等。四、場地地震動參數確定考試目的:主要考察從業人員進行場地地震動參數確定工作的能力,以及對地震動時程合成、土層地震反應分析、設計地震動參數確定等問題的掌握、熟悉與了解程度。考試內容:4.1 掌握場地地震動參數確定的技術步驟區域地震地質、地球物理和地震活動性

37、分析潛在震源區和地震活動性參數的確定概率地震危險性分析人工合成地震動土層地震反應分析確定場地地震動參數。 場地地震動參數和時程的確定作為工程場地地震安全性評價工作的結果,為工程抗震設防提供依據。應根據工程結構特點及抗震設計的需要,首先選取合適的地震動描述量,包括地震動參數和地震動時程;而后基于地震危險性分析及場地地震反應分析計算結果,確定場地地震動參數。必要時還應確定場地地震動時程。應注意對于不同的工程,抗震設防所要求的場地地震動描述量不同,因此,對于每一特定的工程場地地震安全性評價工作,必須有針對性地選取工程抗震設計所需要的地震動描述量。 (1)場地地震動參數包括場地地表及工程建設所要求深度

38、處的地震動峰值和反應譜。 場地地震動參數包括場地震動峰值(峰值加速度、峰值速度及峰值位移)、反應譜和時程強度包絡函數等。 應根據建設工程的結構特點選擇與工程結構設計相適應的參數。地震動峰值加速度和加速度反應譜是最常用的地震動參數,這些參數對于地震影響主要為慣性力作用的地面結構工程是合適的,但對于地震影響主要為非慣性力作用的地下結構工程并不合適,如埋地管線工程。因此,必須結合工程結構的特點及地震影響模式選擇相應的場地地震動參數,并確定參數值。對于埋地管線之類的工程,應選用地震動峰值速度、峰值位移等;對于超高或大跨等自振周期很長的結構工程,還應考慮長周期反應譜值。 對于基礎埋藏較深的地面結構工程(

39、包括樁基結構工程)或地下工程,工程抗震設計不僅需要場地地表地震動參數,更需要工程基礎或結構埋置深度處即工程結構設計所要求深度處的地震動參數值,以便為工程抗震設計提供合理的地震輸入。因此,應給出場地地表和所需深度處的場地地震動參數值。 (2)反應譜宜以規準化形式給出 反應譜以規準化形式表示,可以方便工程抗震設計使用,特別是對于利用反應譜法進行抗震設計的工程,同時能在一定程度上消除隨機因素所造成的計算場地地震動反應譜值隨周期劇烈變化的不合理性。 加速度反應譜規準化形式往往以零周期值(即地震動峰值)、兩個拐點周期值(即特征周期值)及平臺高度值(反應譜最大值)等幾個參數值來表示。在加速度反應譜規準化處

40、理時,應充分理解每個特定工程場地的地震、地質環境和場地條件的不同而導致的場地地震動之間的差異,在合理地擬合場地地震動峰值加速度和加速度反應譜計算值的基礎上,確定規準化加速度反應譜參數值,特別是反應譜的平臺高度和特征周期值。 (3)自由基巖場地,應根據地震危險性分析結果確定場地地震動參數。 a)i級工作,應綜合考慮確定性方法和概率方法的結果確定場地地震動參數; b)ii級和iii級工作,應根據概率方法的結果確定場地地震動參數; 對于工程區及附近范圍的場地為自由地表基巖場地或場地分類屬于i類場地的情況,不存在或可不考慮工程場局部土層條件對地震動影響的問題,地震危險性分析計算得到的基巖地震動將代表工

41、程場地的地震動。因此,可根據地震危險性分析結果直接確定場地地震動參數值。 i級工作,這里所指的綜合確定方法包括:統一考慮確定性方法和概率方法的計算結果,取計算反應譜(包括地震動峰值)外包絡譜參數值(以多折線形式給出)作為場地地震動參數值;分別考慮確定性方法和概率方法的計算結果,取各自計算反應譜(包括地震動峰值)外包絡譜參數值分別作為場地地震動參數值。具體工作中,應根據工程結構設計計算的要求取相應的綜合確定方法。 ii級工作和地震小區劃工作,場地地震動參數值應按概率方法的計算結構來確定。概率方法地震危險性分析的計算結果為自由基巖場地地震動參數值,如地震動峰值加速度、加速度反應譜參數和時程強度包絡

42、函數參數值等,取自由基巖場地地震動反應譜計算值(包括地震動峰值)的均值擬合譜參數值作為場地地震動參數值。 (4)土層場地,應建立場地地震反應分析模型,進行場地地震反應分析,并基于場地地震反應分析結果確定場地地震動參數。 對于工程場地及附近范圍場地為覆蓋土層場地的情況,存在工程場地土層條件對地震動影響的問題,對此應進行場地地震反應分析計算,給出工程場地地表及所要求深度處的地震動,基于計算分析結果確定場地地表及所要求深度處的地震動參數。 場地地震反應分析計算的基本思路是: a)以地震危險性分析所給出的自由基巖表面地震動參數值為目標,人工合成地震動時程,并確定場地地震反應分析計算的輸入地震動。 b)

43、建立與工程場地相對應的場地計算力學模型,如一維場地計算模型,二維場地計算模型或三維場地計算模型。 c)利用場地地震反應分析數值計算方法,計算工程場地在已知計算輸入地震動情況下的反應,并給出場地地表和不同深度處的地震反應時程及相關反應譜和其它參數值。 d)綜合評判多個鉆孔場地力學模型和多個輸入地震動時程樣本組合情況的場地地震反應分析計算結果,以確定場地地震動參數值。綜合評判通常采用對計算地震動反應譜值的平均擬合方法或外包絡擬合方法。 e)根據評判結果確定場地地震動參數值。 (5)應根據工程需要,依據場地地震動參數合成場地地震動時程,以作為工程結構動力反應分析計算的地震輸入。 在場地地震反應分析計

44、算輸入地震動時程及場地震動時程的合成方面,工程實踐中常用的方法是擬合反應譜的三角級數疊加法。該方法以給定的地震動參數值包括峰值加速度、加速度反應譜和時程強度包絡函數為目標參數值,采用迭代調整技術合成滿足一定擬合精度的地震動時程。對于i級工作,反應譜的擬合尖符合:在0.03-5.00s周期域內,反應譜周期點數不應少于75個,且應大體均勻分布于周期的對數坐標上,應給出不少于5條相互獨立的基巖地震動時程;ii級工作和地震小區劃,反應譜的周期控制點在對數坐標軸上應合理分布,個數不得小于50個,控制點誤差應小于5%,應給出三個以上相互獨立的基巖地震動時程。4.2 掌握表達地震動的參數 地震動參數:表征地

45、震引起的地面運動的物理參數,包括地震動峰值、反應譜和持續時間。 地震動峰值:地表地震動過程的最大絕對值。 反應譜:一系列單自由度體系(具有不同自振周期,有相同阻尼比),在某一給定的地震動過程作用下,各個體系的最大絕對加速度反應與自振周期的關系曲線,稱為反應譜。同理也可以計算相對速度、相對位移反應譜。假如將絕對加速度反應譜除以地震動加速度過程的最大絕對值,結果稱為正規化加速度反應譜,也可以稱為動力放大系數反應譜。 標準反應譜:我國和其他一些國家及地區的抗震設計規范中所給出的設計地震動反應譜稱為標準反應譜。需要由地震動峰值加速度、放大系數反應譜平臺值、第一拐點周期值、第二拐點周期值和下降段速度控制

46、參數五個參數確定。 :有效峰值加速度epa為5%阻尼比加速度反應譜高頻段(0.1-0.5s)的平均值除以2.5;有效峰值速度epv為5%阻尼比速度反應譜在0.5-2.0s之間的平均值除以2.5。目前對基巖上tg的認識是,它隨著震級的增大而增大,也隨著距離的增大而增大。我國的一些抗震規范在確定設計反應譜時,在同一烈度的條件下考慮了近震與遠震對tg的影響,因而這隱含著震級對tg影響。4.3 熟悉適用于不同類型工程的場地地震動參數選取原則(1)自由基巖場地,應根據地震危險性分析結果確定場地地震動參數。 a)i級工作,應綜合考慮確定性方法和概率方法的結果確定場地地震動參數; b)ii級和iii級工作,

47、應根據概率方法的結果確定場地地震動參數;(2)土層場地,應建立場地地震反應分析模型,進行場地地震反應分析,并基于場地地震反應分析結果確定場地地震動參數。 對于工程場地及附近范圍場地為覆蓋土層場地的情況,存在工程場地土層條件對地震動影響的問題,對此應進行場地地震反應分析計算,給出工程場地地表及所要求深度處的地震動,基于計算分析結果確定場地地表及所要求深度處的地震動參數。4.4 掌握不同級別地震安全性評價工作基巖場地和土層場地地震動參數的確定方法;自由基巖場地:i級工作,應綜合考慮確定性方法和概率方法的結果確定場地地震動參數; ii級或iii級工作,應根據概率方法的結果確定場地地震動參數土層場地:

48、 i級工作,場地地震反應分析計算分為以確定性地震危險性分析方法和概率地震危險性分析方法的計算地震動作為輸入的兩種情況,計算結果包括工程場地地表及所要求深度處的地震動參數值,如地震動峰值加速度、加速度反應譜(包括多阻尼譜)和時程強度包絡函數值等。場地地震動參數值應根據反應計算結果綜合確定。這里所指的綜合確定方法包括: a)統一考慮上述兩種情況的計算結果,對兩種情況下不同的鉆孔模型和輸入地震動樣本時程的計算場地地震動反應譜(包括地震動峰值)進行外包絡擬合,并取外包絡參數值作為場地地震動參數值。 b)分別考慮上述兩種情況的計算結果,分別對每一種情況下不同鉆孔場地力學模型和輸入地震動樣本時程的計算場地

49、地震動反應譜進行外包絡擬合,并取外包絡譜參數值,分別作為場地地震動參數值。ii級和地震小區劃工作,場地地震反應分析計算以概率地震危險性分析方法的計算地震動作為輸入,計算結果包括工程場地地表及所要求深度處的地震動參數值,如地震動峰值加速度、加速度反應譜和時程強度包絡函數參數值等。場地地震動參數值應根據反應計算結果確定,其確定方法為取對應不同的鉆孔模型和輸入地震動樣本時程的計算場地地震動反應譜(包括地震動峰值)均值擬合譜參數值作為場地地震動參數值。地震小區劃工作,小區劃范圍較大時,應根據場地地震反應所給出的小區劃范圍內不同位置的場地地震動反應譜值(包括地震動峰值)的差異情況,確定不同分區范圍及相應

50、的場地地震動反應譜值(包括地震動峰值)。4.5 掌握場地地震動反應譜規準化的目的和方法目的:方便工程抗震設計使用,特別對于利用反應譜法進行抗震設計的工程,同時在一定程度上消除隨機因素所造成的計算場地震反應譜譜值隨周期劇烈變化的不合理性。原則:加速度反應譜規準化形式往往以零周期值(即地震動峰值)、兩個拐點周期值(即特征周期值)及平臺高度值(即反應譜最大值)等幾個參數來表示。方法:在加速度反應譜規準化處理時,應充分理解每一個特定工程場地的地震、地質環境和場地條件的不同而導致的場地地震動之間的差異,在合理地擬合場地震動峰值加速度和加速度反應譜計算值的基礎上,確定規準化加速度反應譜參數值,特別是反應譜

51、的平臺高度和特征周期。6.5掌握不同級別地震安全性評價工作地震動時程合成的要求和方法;對于i級工作,反應譜的擬合尖符合:在0.03-5.00s周期域內,反應譜周期點數不應少于75個,且應大體均勻分布于周期的對數坐標上,應給出不少于5條相互獨立的基巖地震動時程;ii級工作和地震小區劃,反應譜的周期控制點在對數坐標軸上應合理分布,個數不得小于50個,控制點誤差應小于5%,應給出3個以上相互獨立的基巖地震動時程。4.6 熟悉強度包絡函數的確定方法 (1)強度包絡函數應表現上升、平穩和下降三個階段的特征 強度包絡函數主要用于合成基巖地震動時程,以作為場地地震反應分析的輸入,或根據場地相關譜合成場地地震

52、動時程,用于工程結構的動力分析。 (2)應確定強度包絡函數特征參數與震級、距離的關系 強度包絡函數特征參數一般包括(上升段終止時間)、(平穩段長度)、(下降段衰減指數)等。強度包絡函數上升段和平穩段隨著震級和距離的增加而增大。這些參數與震級、距離關系,一般用統計回歸的方法確定。強度包絡函數一般采用下式: 4.7 掌握不同級別地震安全性評價工作地震動時程合成的要求和方法 4.8 掌握不同級別地震安全性評價工作場地地震反應分析模型及參數確定的要求和方法模型確定原則:i級、ii級工作和地震小區劃,地面、土層界面及基巖面均較平坦時,可采用一維分析模型;土層界面、基巖面或地表起伏較大時,宜采用二維或三維

53、分析模型。 對于大多數局部場地或大面積場地(如城市區劃場地)的局部范圍一維分析模型適用;而對于局部場地地面、土層界面及基巖面起伏較大的情況,由于場地土體特性沿水平向變化顯著,以一維場地模型進行場地地震反應分析則難以模擬場地條件對地震動的影響,這時宜建立二維或三維場地模型。參數確定原則:場地地震反應分析模型參數包括土層剖面描述參數及土體力學性能參數,它是土層厚度(空間三維變化)、土體密度、土體s波和p波波速、土體動力非線性關系,即剪變(或壓縮)模量比與剪(或軸)應變關系曲線、阻尼比與剪(或軸)應變關系曲線。這些參數均可根據場地工程地質條件勘測與試驗結果確定。 (1)i級工作應根據土力學性參測定結

54、果確定模型參數 對于i級工作,應根據場地分層巖土靜力和動力特性實際測定結果直接確定場地計算模型的所有參數。 (2)ii級工作和地震小區劃應由土力學性能測定結果及相關資料確定模型參數。 非控制性鉆孔的場地計算模型參數確定中,當實測資料不足時,可根據土的常規物理力學性能或巖(土)性能指標,采用經驗關系確定相應的模型參數。對于深度大于100m的那些控制性鉆孔在其100m以上深處(地震輸入界面之上)沒有實測波速值或非控制性鉆孔沒有實測波速值的情況下,確定相應的計算力學模型參數時應采用所似估計法彌補所缺波速值。波速值近似估計分兩種情況: a)對具有土性描述的鉆孔,如果此鉆孔附近有完整鉆孔波速值的測點,則

55、可以采用土性及深度類比方法估計此鉆孔所缺波速值;如果附近無完整鉆孔波速值的測點,可以采用本地或工程地質條件相類似的其他地區的波速值的隨土類及埋深變化的統計經驗關系式,估計此鉆孔所缺波速值; b)對于深度無土性描述的鉆孔,則應利用鉆孔附近及其他鉆孔的土性描述及波速值資料勾劃出此鉆孔周期的土層分層面分布圖,并由此得到此鉆孔深部的土性描述,而后利用土性及深度類比方法依據附近鉆孔波速資料估計此鉆孔所缺深部波速值,并確定計算地震輸入面。 在采用近似估計方法彌補所缺波速值和地震輸入面后,應進行波速值和地震輸入界面位置的不確定性對場地地震反應的影響分析。6.9 掌握不同級別地震安全性評價工作地震輸入界面的確

56、定要求 a)i級工作應采用鉆探確定的基巖面或剪切波速不小于700m/s的層頂面作為地震輸入界面; b)ii級工作和地震小區劃應采用下列三者之一作為地震輸入界面: -鉆探確定的基巖面; -剪切波速不小于500m/s的土層頂面; -鉆探深度超過100m,且剪切波速有明顯躍升的土層分面界或由其它方法確定的界面。 地震輸入界面應具有兩個基本特性: -地震輸入面以外的介質應為基巖或足夠堅硬且非線性較小的土體; -地震輸入界面之下介質的波速值與其上部的土層的波速值之間應滿足一定的比值條件。4.10 熟悉土力學參數確定的方法場地波速的測定:單孔檢層法、跨孔法波速測試法和面波法。利用面波波速與剪切波速之間的換算關系,確定剪切波波速。 其中是一個依賴于介質泊松比的常數。場地土動力性能參數的測定:地震安全性評價中所指的土動力性能指場地土的剪切模量比與動剪應變關系曲線,阻尼比與動剪應變的關系曲線。這兩種曲線在進行場地地震反應分析計算時要用到。測試方法有共振柱試驗法和動三軸試驗法。4.11 掌握場地地震反應分析的常用方法 土層地震反應分析是場地地震動參數確定的一個重要部分。場地對地震動影響的分析,理論上講屬于三維動力問題。然而,對于某些局部范圍內場地條件較為均勻

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