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吕悦军 中国地震局地壳应力研究所 Email: luyj1@263.net 电话： 13910560906. 地震安全性评价工程师 资格考试. ———— 地震活动性评价专业. 地震安全性评价总论 地震活动性评价 一、地震活动性分析 二、地震危险性的确定性分析 三、地震危险性的概率分析. 地震安全性评价总论. 定 义.
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吕悦军 中国地震局地壳应力研究所 Email: luyj1@263.net 电话：13910560906 地震安全性评价工程师资格考试 ————地震活动性评价专业
地震安全性评价总论 • 地震活动性评价 • 一、地震活动性分析 • 二、地震危险性的确定性分析 • 三、地震危险性的概率分析
地震安全性评价总论 定 义 工程场地震安全性评价是（1）根据对建设工程场址和场址周围的地震与地震地质环境的调查，场地地震工程地质条件勘测；（2）通过地震地质、地球物理、地震工程等多学科资料的综合评价和分析计算；（3）按照工程类型、性质、重要性，科学合理地给出与工程抗震设防要求相应的地震动参数，以及场址的地震地质灾害预测结果。
地震安全性评价总论 目 的 • 为各类建设工程选址与抗震设防要求的确定、防震减灾规划、社会经济发展规划等提供抗震设防的依据。 • 为已有工程的抗震可靠性分析和震害预测等提供地震作用依据 • 为其它有关问题决策（如投资决策、地震保险、房屋出售）提供依据
地震安全性评价总论 目 标 • 评价未来一定时段内工程场地或区域遭受地震威胁的可能性及相应的程度与特性 • 提供包括场点上的及场地空间分布的地面运动及地面破坏两方面的评价结果
地震安全性评价总论 模型、计算、分析 资料 方案 结论 场地地震影响 土层反应 场地稳定性 地震危险性 概率法 确定性法 目标 分级 技术对策 人员 搜集 调查 测试 设计地震动 地震地质灾害
地震安全性评价总论 • 术语的定义、应用对象、技术内涵 • 区域、近场范围的确定 • 工作分级的原则和技术要求 • 不同专业的技术内容 • 各技术环节的关联性 • 不同工程结构对设计地震动参数的要求 • 针对不同地震环境，确定工作内容和方法 • 评价结果的合理性分析
地震安全性评价总论 • 术语的定义、应用对象、技术内涵 震级上限： 地震危险性概率分析中，地震带或潜在震源区内可能发生的最大地震的震级极限值。 震级上限。 × 地震危险性区的最大震级 × 具有一定的时间性 × 不能取历史地震的最大值
地震安全性评价总论 • 术语的定义、应用对象、技术内涵 古地震：没有文字记载、采用地质学方法发现的地震。 古地震主要被利用于地震构造方面的分析 × 地震活动趋势 × 地震的空间分布特征 × 地震资料的完整性 ？ 地震活动性参数确定 潜源的震级上限？
地震安全性评价总论 • 区域、近场范围的确定 国家标准GB17741－2005规定：“区域取对工程场地地震安全性评价有影响的范围，不应小于工程场地外围150km。” 特别要注意两点： 1、对工程场地地震安全性评价有影响的范围； 2、不应小于工程场地外围150km。 绝不能不加分析地只取150 km。
地震安全性评价总论 有几点要注意： 1、存在对工程场地有影响的远场大震； 2、弱震区; 3、地震活动的完整性； 4、有影响的发震构造。
地震安全性评价总论 如山东半岛北部的工程场地，应考虑郯城81/2地震的危险性。
地震安全性评价总论 如北京的工程场地，向东应包括完整的唐山地震震群，有些报告不加分析取150 km，就将7.1级余震甩在外面。
地震安全性评价总论 某工程场地位于《中国地震动参数区划图》0.10g区，有一个震级上限为6.5级的发震构造从距离工程场地170km处经过，区域范围确定是否要考虑该构造？？？ 近场区范围确定：一个6级地震离场地20km，发震断层长度20km。 ● ▲
地震安全性评价总论 • 工作分级的原则和技术要求 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、场地设计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、场地设计地震动参数确定和地震地质灾害评价。 Ⅲ级工作包括地震危险性概率分析、区域性地震区划和地震小区划。 Ⅳ级工作包括地震危险性概率分析、地震动峰值加速度复核。
地震安全性评价总论 技术环节 钻孔要求 • 关注不同级别工作内容的差别，特别是技术环节的差别： • I级工作的特殊性：近场区图件的比例尺、近场区小震精确定位、局部构造应力场分析、地球物理场编制、地球动力学模型的建立、地震构造区定义及判别、弥散地震定义与判别、能动断层鉴定。 • II级与III级工作的差别：II级工作针对工程重要性、场地要求不同 • IV级工作的差别：地震危险性结结果的表述、对地震动衰减关系的处理、对场地影响的处理
地震安全性评价总论 各级工作对钻探的要求
地震安全性评价总论 II工作不需要进行（ ）。 小地震重新定位 地震活动性趋势分析 地震引起海啸的可能性评价 对参数有疑问的破坏性地震进行核查 地表断裂的鉴定
地震安全性评价总论 IV工作不需要进行的技术内容是？ 重新确定地震动衰减关系 分析起主要作用的潜源贡献 确定基岩峰值加速度 给出地表峰值加速度 论证潜在震源区边界 某地震安全性评价工作（IV级），给出了50年超越概率10%的地表峰值加速度为120gal？×
地震安全性评价总论 • 不同专业的技术内容 • 各技术环节的关联性
地震安全性评价总论 • 不同工程结构对设计地震动的要求
地震安全性评价总论 工程特殊结构特点： 高柔、大跨结构：长周期，远场大震 超高建筑、竖向地震动，近场大震 钢结构：不同阻尼比 地下工程：地下设计层位
地震安全性评价总论 • 针对不同地震环境，确定工作内容和方法 • 地震构造：主要是活断层（基岩断层、隐伏断层方法） 、大震发震构造（发震标志、复发周期） • 地震活动：参数有疑问历史地震、远场地震（长周期）、近场大震（竖向地震动）、地震活动性参数确定方法（弱震区） • 场地条件：覆盖层厚度、土层结构（软硬夹层）、局部特征（是否二维）， • 地震地质灾害：灾害类型及其判别方法
地震安全性评价总论 • 评价结果的合理性分析 • 与四代图的关系 • 地震危险性分析结果与潜在震源区划分、地震活动性参数、地震动衰减关系的协调性，比如不同概率水准结果的谐调、加速度峰值与潜源上限、潜源贡献的合理性等。 • 土层反应分析结果与场地勘测资料、模型的协调性，如土层放大倍数合理性、土层非线性。
地震活动性评价 • 一、地震活动性分析 • 二、地震危险性的概率分析 • 三、地震危险性的确定性分析
地震活动性分析 地震活动性分析 地震活动性的定义 地震空间、时间、强度分布规律。 地震活动性研究 关于地震空间、时间和强度分布规律研究。
地震活动性分析 区域地震活动性分析 近场区地震活动性分析 两者区别：目的不同 资料精度不同 内容不同 深度不同
地震活动性分析 1．地震资料 2．地震区、带划分 3．地震活动性分析 4．构造应力场分析 5．场地影响烈度分析
地震活动性分析 • 1．地震资料 • 熟悉地震部门正式公布的地震目录和地震观测报告。 • 掌握历史地震资料收集、整理和分析的方法。 • 熟悉破坏性地震的资料考证和现场考察的内容与方法。 • 熟悉地震资料可靠性与完整性的分析方法。 • 熟悉区域性地震台网观测资料的收集与整理方法。 • 掌握微震重新定位的方法。 • 熟悉不同震级标度之间的关系。 • 掌握编制地震目录的内容。 • 掌握编制地震震中分布图的内容。
地震活动性分析 破坏性地震目录来源：地震目录和地震观测报告 《中国地震目录》，李善邦，1960 《中国地震目录》，李善邦，1970 《中国地震目录(前1831 －1969)》，顾功叙，时振梁，1983 《中国地震目录(1970－1979)》，顾功叙，时振梁， 1984 《中国地震简目(前780－1986)》，（三代区划图） 《中国历史强震目录(前23世纪－1911)》（四代区划图） 《中国近代强震目录(1912－1990)》 各个版本都有变化！一般使用地震部门正式公布的最新地震目录。对地震安全性评价结果有明显影响的疑难地震必须慎重分析。
地震活动性分析 如1730年9月30日北京西郊61/2级地震 在95版强震目录中，却将震中定为40.0N、116.2E，震中位于图所示的的极震区之外。 目前在北京地区重大项目安评工作中，根据上图，采用同图协调一致的宏观震中参数(40.03N，116.25E) 。
地震活动性分析 其他资料（尤其是1990年以后）： 《中国地震历史资料汇编》(谢毓寿、蔡美彪等，1983) 1 ～ 5 卷 《中国历史地震图集》 元、明、清 卷 地球物理所：中国地震年报，2004年以前 中国地震台网中心：中国数字地震台网观测报告，2004年后 各省地震局：各省的地震台网地震目录 中国地震局：中国地震年鉴，每年一期 各种期刊上的研究论文…………。
地震活动性分析 现代中小地震目录来源：地震台网观测资料 1970以来 全国区域台网地震目录－分析预报中心（台网中心） 省级、区域性地震台网目录
地震活动性分析 预处理：收集、整理 破坏性地震目录的基本要求： ① 时间上的完整性，要求从区域有地震记载以来至上年度12月底止。 ② 资料的完整性，不能遗漏。注意不同版本目录。 ③ 要收集区域内全部的等震线资料、破坏性文字记载资料等。
地震活动性分析 整理： ① 按时间先后顺序逐条整理。 ② 整理的内容包括发震时间、震中位置、震中烈度（震级大小）、破坏情况或等震线与文字记载资料、地震有感范围等。 ③ 对有疑问的地震应进一步分析。 分析： ① 资料的可靠性分析。 ② 发震时间。 ③ 震中位置。 ④ 震级大小（震中烈度） ⑤ 对场地的影响烈度
地震活动性分析 参数存疑时，资料的考证和现场考察 • 资料核查 • 现场调查 • 灾情回顾性调查 • 震级与震中位置的确定方法 • 空间分布点（一般为县以上行政中心）地震烈度评定 • 确定等震线 • 确定震中位置（极震区几何中心）和震中烈度I0 • 确定地震有感范围 • 确定地震震级
地震活动性分析 现代中小地震目录的要求： 协调－不同省的目录不一样 甄别人工事件 小震精定位（I级工作） 主要针对I级工作 收集震中附近台网（站）的资料 重新辨认震相（若需要增加震相） 采用或改进定位速度模型 使用新的定位程序
地震活动性分析 地震资料可靠性与完整性 • 影响因素 • 政治、经济、文化水平 • 人口密度，县以上行政中心分布 • 战乱 • 台网密度与分布 • 分析方法 • M-T图 • G-R关系 • 台网监测能力
地震活动性分析 基本概念 浅源地震 中源地震 深源地震 地方震 近震 远震 弱震 有感地震 中强震 强震 巨震 震中： 定义：震源在地面上的投影点。 震源 震源深度 震中距离 历史地震的震中位置 如何判别的？震中精度 （5类） 现代地震的震中位置：宏观震中 微观震中
地震活动性分析 震级 历史地震震级：Ms，1/4， 震级—烈度（震中）关系 无破坏性记录时：Ⅳ度等效园半径(R)与震级(M)的经验公式。 近震震级ML：地震波最大水平记录振幅确定。 面波震级Ms：面波水平分量的最大振幅确定。 体波震级mb：用1s左右的P波地震动竖向分量确定。 矩震级Mw：用地震矩M0确定地震大小。
地震活动性分析 量测的周期为0.1至2秒，波长300m至6km。 零震级：两水平分量最大振幅的平均值为1微米的地震。 能量：105J
地震活动性分析 T为20秒，相应的波长60km。 震级饱和 长周期地震仪（T=100秒） 矩震级M0
地震活动性分析 不同震级标度之间的关系 Ms=1.13ML-1.08 Ms=1.59mb -4.0
地震活动性分析 地震目录的内容 区域范围内有历史文献记载的震级M≥4 3/4的破坏性地震事件和区域地震台网资料中的震级M≥4.7的破坏性地震事件，以表格的形式列出收集整理的区域破坏性地震目录，地震目录应包括发震时间、地点、震级、震中烈度、震源深度及定位精度等。
地震活动性分析 当目录内容较多，不适宜以表格的形式全部给出时，可以仅列出较高震级的，如6.0级以上，但应给出相应的文字说明以及一些描述性的统计表格或图件(如震级分布、深度分布)。
地震活动性分析 地震震中分布图的内容 分别编制破坏性地震震中分布图（Ms≥4.7）和区域性地震台网记录的现代地震震中分布图(M<4.7)。 • 基本要求 • 区域：半径≥150Km。比例尺： 1：100万～1：250万。 • 标明场地位置，场地应在图中央或附近。 • 注明资料起止年代。 • 注明主要地震的震级和时间。 • 区分浅源、中源和深源地震。
地震活动性分析 图3－3 区域内历史破坏性地震震中分布图(前231年 ～2008年12月)
地震活动性分析 • 2．地震区、带划分 • 熟悉地震区、带的含义和作用。 • 掌握地震区、带划分的原则。 • 了解地震区、带与地球物理场特征的关系。 • 了解我国地震活动的区域性特征。 • 掌握地震区、带划分的方法。
地震活动性分析 含义： 作用： (1) 地震区作为评价大范围内地震活动总体水平的范围； (2) 地震区带作为分析地震活动特点的单元； (3) 地震区作为地震波衰减的统计单元； (4) 地震带作为地震活动趋势和地震活动性参数的统计单元； (5) 地震带常常作为发震构造条件和震级上限确定的构造类比范围； (6) 地震带是划分潜在震源区的基础。
