美标IBC和UBC地震参数与国标抗震设防烈度对应关系探讨.doc

美标IBC和UBC地震参数与国标抗震设防烈度对应关系探讨
摘 要:该文通过对IBC地震参数Ss、S1、PGA,UBC地震分区系数,GB设防烈度及各规范相应场地类别进行分析探讨,[3]。同时根据《中国地震动参数区划图》GB 18306-2015,地震动峰值加速度分区值所采用的峰值加速度可按阻尼比5%的规准化地震动加速度反应谱最大值的1/。
2 IBC抗震设计参数分析
根据美国标准IBC定义,IBC中地震设计重现期基于MCE确定,MCE的设计重现期是2500年,也就是50年超越概率2%,并以MCE作为全国地震动参数区划图(Ss、S1)绘制的基本地震作用水准[4]。但根据IBC进行抗震设计时加速度值仅取MCE的2/3作为基准设防地震作用强度SDS=2/3Ss、SD1=2/3S1进行计算[5]。IBC中地震区划图均参照的美标B类场地,5%阻尼反应谱。
研究表明,2500年一遇地震效应的2/3所对应的50年超越概率为5%~10%,其中美国西部强震地区接近5%,中东部弱震地区约为10%,这是满足美国地震特征情况的。根据我国国家地震局的研究成果,,[3]。若采用此数值,,并取其2/3与中国标准峰值加速度进行对比。 3 UBC地震分区分析
根据美国标准UBC定义,其采用的是50年超越概率10%,及地震设计重现期是475年[5]。UBC中地震分区系数Z和估算有效峰值加速度值(无量纲量)保持一致。根据UBC规定,不同地震分区的分区系数Z值关系见表2。
因此,UBC不同地震分区可根据分区系数与GB中地震动峰值加速度做近似参考,并对应相应的抗震设防烈度。IBC中地震区划图均参照的美标B类场地,5%阻尼反应谱。
4 IBC短周期加速度、UBC地震分区与国标抗震设防烈度对比分析
中国抗震设防的目标是3个水准即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。美与竖向力抵抗体系,来提供足够的强度、刚度与能量耗散能力,以抵抗设计地面运动且满足变形与强度要求。
《中国地震动参数区划图》中相应的成果参照场地为国标的Ⅱ类场地,5%阻尼反应谱;而IBC和UBC中地震区划图均参照的美标B类场地,5%阻尼反应谱。美标中B类场地(岩石)属《抗规》中Ⅰ类场地,根据《抗规》,认为场地类别不改变反应谱加速度平台的值,及认为Ⅰ、Ⅱ类场地的有效峰值加速度系数相等[7]。
当采用美标IBC加速度和UBC地震分区,对比中国《抗规》进行前期项目工程量初步估算时,可对IBC和UBC中相关参数进行估算对比《抗规》的有效峰值加速度,并估测抗震设防烈度。当按照IBC相关参数进行对比时,可采用两种方法:一是当给出地面峰值加速度PGA时可取PGA加速度的2/3,当按照短周期加速度Ss计算时,,取其2/3,并最终与《抗规》的有效峰值加速度对比;二是可根据地面峰值加速度PGA或短周期加速度Ss的1/,分别与《抗规》中罕遇地震最大加速度对比,并查表可知对应设防地震有效峰