地震安全性评价的问题及对策刍议
地震安全性评价的问题及对策刍议
梦到妻子怀孕摘要：随着地震安全性评价理论的成熟及工程经验的积累，地震安全性评价工作取得很大进展，但是在理论和工程实践方面仍存在一些局限性。本文基于现有研究，分析和总结了现阶段地震安全性评价工作中存在的问题和不足，并探讨和提出了一些相对应的改进办法及工作建议。
关键词：地震；安全性评价；危险性分析；问题；建议
总结历次地震灾害的经验教训可知，地震引起的建筑物和工程设施倒塌破坏是导致人员伤亡和经济损失的主要原因，因此，只有使建筑物和工程设施具备适当的抗震能力才能有效减轻地震造成的人员伤亡和经济损失。一般而言，建设工程抗震设防涉及从工程的选址规划一直到竣工验收的全过程，确定科学合理的抗震设防要求是抗震设防的基础，只有按抗震设防要求和抗震设计规范进行严格的设计和施工，才能保证建筑物具备一定的抗震能力。基于这个目标，地震安全性评价工作应运而生，其目标是针对未来可能发生的强震，从工程上着眼为设计提供抗震依据，并力求在最经济的条件下，使建、构筑物具有足够抗震性能的设防标准，从而减轻地震对建筑物和构筑物的破坏。
1.地震安全性评价概述
地震安全性评价是对工程建设场地所进行的地震烈度复核、地震危险性分析、设计地震动参数（包括加速度、设计反应谱、地震动时程曲线）确定，地震小区划、场址及周围地震地质稳定性评价、场地震害预测等工作，是确定建设工程应该达到什么样的抗震设防要求和采取什么样的工程抗震设防措施的重要基础性工作。近年来我国针对地震安全性评价的研究与应用工作取得较大进展。地震安全性评价的主要内容包括：工程场地和场地周围区域的地震活动环境评价、地震地质环境评价、断裂活动性鉴定、地震危险性分析、设计地震动参数确定、地震地质灾害评价等。依据评价对象不同，可将工程场地地震安全性评价工作划分为以下四个等级：Ⅰ级工作，包括地震危险性的概率分析和确定性分析、能动断层鉴定、场地地震动参数确定和地震地质灾害评价；Ⅱ级工作，包括地震危险性概率分析及地震小区划；Ⅲ级工作，包括地震危险性的概率分析、场地地震动参数确定和地震地质灾害评价；Ⅳ级工作，是对需要进行地震烈度复核者进行地震危险性分析。此外，根据《地震安全性评价管理条例》的规定，地震安全性评价报告应包括编制说明、工程概况和地震安全性评价的技术要求、地震活动环境评价、地震地质构造评价、设防烈度或设计地震动参数、地震地质灾害评价以及其他有关技术资料等几个部分。
2.存在的问题和不足
尽管近年来，随着地震安全性评价理论的成熟及工程经验的积累，地震安全性评价工作取得了很大的进展，但是，由于在理论和工程实践中仍存在的一些局限性，现阶段的地震安全性评价工作还存在着不少问题，包括区域地震活动性、设定地震、概率危险性分析、土层反应、抗震设防标准等方面。
2.1地震活动性分析具有局限性
按照我国地震安全性评价规范（GB17741-2005），地震安全性评价的工作范围应包含场地附近不小于150km的区域，通常称为工作区。地震活动性分析以地震带为统计单元。这意味着工作区内若涉及多个地震带，则需要研究各个地震带的地震活动性，确定各个地震带地震的b值和发生率，然后在各个地震带内划分潜在震源，将地震带内各震级按地震的发生率分配给各潜在震源。然而，由于该方法不对地震带内所有潜在震源进行评价，因此也就不可能统一对地震带内的震源作统一分配。这使得工程场地的地震安全性评价在理论上难以明确统计区域与地震带的联系，如此导致地震活动性分析存在一定的局限性，而且在实际可操作性方面也存在很大的困难。
2.2人工合成地震存在一定的困难
谙怎么读随着强震观测的发展及人们对地震宏观震害经验和仪器测量结果的大量分析研究发现：对于工程抗震而言，地震动特性可以通过振幅、频谱和持时这三要素如描述，因此工程上一般要求对地震动三要素进行模拟。比如Scanlan和Sachs提出的三角级数模型，其基本思路就是用一个三角级数构造平稳高斯过程，然后乘以确定性的包线，从而得到非平稳过程。然而由于震级－距离组合的不确定性导致控制包线函数时存在一定的任意性。尽管目前关于概率意义的设定地震已有较多研究成果，但在我国工程场地的地震安全性评价中仍然较少应用。因此，怎样在地震安全性评价中合理运用设定地震的概念来确定时程包线函数，是人工合成地震动时程所必须面临的一大难题。
2.3潜在震源区地震发生率的非均匀性
地震危险性分析方法的基本假定之一，就是潜在震源区的地震发生率是均匀的。在如今正在使用的各种程序中，也仍然遵从这一基本假定。但是，实际资料和研究结果均表明，潜在震源区内的地震发生率是非均匀的。在这种情况下，如果继续采用地震发生率均匀分布的假定，则显然不太准确，尤其对位于高震级上限潜在震源区内的场地，将会低估其地震
危险性，给工程建设带来安全隐患。另一方面，当地震活动性参数的统计单元由潜在震源区扩展到地震带时，则会产生地震年平均发生率的分配问题，即对于大陆板块内部的地震活动，如何通过提高空间分布函数的“可信性”来反映地震活动的时空非均匀性仍是值得研究的课题。
2.4土层地震反应测算结果的失真
现阶段，在地震安全性评价工作中，土层反应分析主要采用一维土层等效线性化方法。然而，大量的研究和工程应用证实，运用等效线性化方法存在相应的缺陷，其中一个主要问题是当土层应变较大或地震动较大时，等效线性化方法计算出来的土层强烈非线性反应情况将出现严重失真，且其在高频段算得的频响放大倍率比实际场地的实测结果明显偏低且算得的地面反应偏大。针对这种计算结果与实测结果的差异，目前国内外虽然有许多改进的方法，但仍不是十分有效，尚有待于进一步的研究和解决。
2.5地震动参数最终确定时的问题
在提交地震安全性评价结果时，必须把场地相关的一致概率谱与抗震规范的反应谱进行对
比。然而，由于规范反应谱是根据大量强震记录的统计数据建立的，而地震安全性评价的一致概率谱是按照综合概率法得到的，两者在方法上存在着根本性的区别，这也导致两者得出的设计地震动参数必然存在差异。同时，由于目前针对所得设计地震动参数尚缺乏一个评估和衡量的标准，因此，在实际的地震安全性评价中如何选取和确定最终的设计地震动参数就成为工程地震界普遍关注和亟待解决的重点问题。
不能换头像2.6地震动衰减关系研究的难题
由于缺乏强震观测资料，到目前我国仍难以建立起适用于全国各地区的地震动衰减关系，在其研究方面主要存在以下几点问题：①囿于强震资料的有限性，难以评价和论证衰减关系的合理性和适用性。目前，虽然全世界已取得6万余条强震记录，但能用于分析研究地震动衰减关系的资料仍不足，特别是自由基岩地的资料并不多，且大地震和近距离的资料也比较缺乏，如此造成不同研究者得出的衰减关系相差甚远，在实际运用中，也难以避免选用的任意性。②点源和点椭圆模型具有局限性。对于6级以下地震，使用基于点源和点椭圆模型的衰减关系基本上是没有争议的。但对于6级以上的地震，仍使用点源或点椭圆模型就未必合理了。特别是７级以上的浅源大地震，震源的破裂过程就是影响近场地震动的重要
因素，很难用点源或点椭圆模型来描述沿着发震断层及其附近的影响场。③烈度与地面运动参数之间的转换具有限制条件。越来越多的观测资料表明，烈度与地面运动参数之间的关系是复杂的，不能以简单的关系来表述，其转换须限制于特定的前提条件，若是盲目使用则会引入新的问题。因此，能否建立烈度与地面运动参数之间现实可行的转换关系是地震动衰减关系研究的又一难题。
3.相应的对策和建议
3.1调整地震统计单元划分方案西双版纳旅游攻略必去景点
应组织有关专家，对作为地震危险性分析中地震活动性参数统计单元的地震带痛地球动力学研究中的地震带之异同进行讨论。在统一原则和方法的基础上，再对全国的地震统计单元划分方案进行调整。比如以地震统计区作为描述地震强度、频度及其时间过程的基本统计单元，使地震的时间过程符合分段泊松过程，并用未来百年地震活动趋势来确定地震活动水平。同时，地震带的划分范围也应适度调整，避免因范围过大而导致其与技术规范的要求不符以及影响其在地震安全性评价工作中的推广应用等困难。
3.2复核地震活动性参数
由于地震统计单元方案的调整变化，相应的地震活动性参数也应进行复核。而且在复核过程中应尽可能克服以往工作中的不足之处，通过慎重对待、反复试算和严格检验参数，确保地震安全性评价结果的科学性和合理性。比如为了确保设防地震参数在工程结构设计使用基准期内的有效性，应保证地震活动性参数的有效期大于相应类型结构的使用基准期。
3.3提高空间分布函数的可信性
为了避免对高震级地震影响的低估，有研究人员提出了按震级区间来分配地震年平均发生率的方法，即引入空间分布函数作为震级的条件概率，从而通过潜在震源区各震级档次地震分布概率来反映地震强度时空分布的非均匀性。然而，由于全国各地地震作用因子的区域性差异，相应空间分布函数取值的合理性和可信性就大打折扣了。因此，为更精准地确定空间分布函数，一般应采用多因子综合评定方法并吸收多方面的（包括中长期地震预报）研究成果。
国定假期3.4建立新的地震动参数衰减关系
十余年来，强震观测资料逐渐丰富，分析方法也逐步得到改进，在地震动衰减关系研究方
面也取得了显著的进展，在这种情况下，如果继续沿用原有的地震动衰减关系曲线，就难免选用的任意性和由此带来的强大的不确定性，而且也不利于论证衰减关系的精准性和适用性。因此，有必要建立更为合理的地震动衰减关系。
3.5改进低概率地震动参数的确定方法
改进方法包括：①用各地区不同震级档次地震的重复发生率或古地震的复发率，来佐证其地震活动性参数的合理性；②考虑场地地震影响的极限性，对超越概率曲线的外推进行限制；③在地震危险性分析计算中，重视衰减关系的方差对低概率结果可靠性和合理性的影响；④采用综合概率法，综合各种偶然因素组合来总体衡量场地的地震危险性，以提高低概率结果的科学性。
3.6合理对待地震烈度与地震动参数结果的差异
地震烈度和地震动参数都是描述地震作用下地面震动或影响的标量，但在工程抗震设防、震害预测和制定防震减灾规划等方面的作用确实不同的。它们之间的关系是互补的，而非相互包容或排斥的。因此，应合理对待地震烈度与地震动参数结果之间的差异，包括其变
异系数（方差与均值的比值）、对震源深度的敏感性和结果精准度佐证方法等方面的显著差异。
同时，应允许采用多元化的结果表述形式，从而得以更全面地描述工程场地的地震危险性。
乐山大佛阅读答案4.结语
在各类重大工程选址与抗震设防要求的确定、防震减灾的规划、社会经济发展等工作中都应考虑抗震问题，如此便涉及到工程场地地震安全性评价工作。然而由于现阶段在地震安全理论方面存在的局限性和技术难题，导致实际地震安全性评价出现了不少问题，如区域地震活动性、设定地震、概率危险性分析、土层反应、抗震设防标准等方面，这对地震安全性评价的具体工程应用与实践造成很大的影响。本文结合即有研究和一些工程实践做法，针对地震安全性评价工作提出了一些相应的对策和建议，旨在通过这些刍议和探讨，引起学界对此进行更深入、更细致的思考，从而抛砖引玉，为地震安全性评价工作的研究和开展提供一些参考和借鉴作用。
参考文献
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