地震危险性概率分析方法

历史地震及现代地震活动情况：了解地震发生的规律、活动 水平、地震波传播的路径等；
工程场地的具体条件：关系到地震波在具体场地的反应情况。
震源
路径
场地条件
地震危险性概率分析方法的基本假设
1. 在潜在震源区的任何一个地方发生地震的可能是相同的 2. 潜在震源区内地震平均发生率在时间上是相等的 3. 地震的发生服从泊松分布，地震发生事件是独立的、随机的 4. 地震发生的次数随震级的增加而呈指率减小，即服从GR关系 5. 场地地震动参数是震级和距离的函数
地震危险性概率分析方法
综合概率法
设有N个地震带对场点地震危险性有贡献，而第n个地震带在场点的某地震动年超 越概率为Pn(Z≥z)，则场点总的年超越概率为：
N
p(Z z) 1 (1 pn (Z z)) n1
Ns
Pn(Z z) 1 exp{
l 1
Nm
地震危险性概率分析方法
地震危险性评定实质上是长期地震预报的问题。工程设计时 要求我们回答在未来一定时期内，工程场地可能遭遇多大的 地震问题，或者采用声么样的抗震措施将承担多大的风险。 因此，地震危险性分析离不开几个方面的工作：
地震构造环境：分析未来可能发生地震的地点、强度和性质， 及其与本工程场地的关系；
地震危险性ห้องสมุดไป่ตู้析方法：
• 综合概率法
目前我国采用的主要地震危险性分析方法，包括 地震区划图的编制，地震安全 性评价等工作。
• 构造地震法 • 历史地震法
这两种方法某些重要和特殊的地震危险性分析时 要求使用，如《核安全导则》（HAF0100 （1991））以及《核电厂抗震设计规范》 （GB50267-97）有明确要求。这里不做过多地 介绍，有关教材中都有描述。
我国地震危险性分析思路
地震动
古地震 历史地震 微地震
断层 大地构造 地球物理 强震观测 历史烈度
潜源 类型
地震带活动性参数，b,muz,m0,v4 潜在震源几何参数及空间分布、mu
场地地震危险性分析 危险性概率分布
地震动衰减关系 不确定性校正
需要收集的资料和进行的研究
1. 地震资料
①研究区4¾级以上地震目录及时空分布 ②近场区现代地震目录 ③破坏性地震等震线及其对场地的影响 ④震源机制解及区域应力场分布 ⑤地震活动性分析资料
P(mj )
j 1
fl ,m j Sl
P(Z

z E) fl ( )dxdyd}
有不同版本的计算程序，许多单位采用中国地震局地球 物理研究所提供的程序
地震危险性分析结果的敏感性分析及不确定性校正
1.影响地震危险性分析结果的因素
①地震动衰减关系；②潜在震源区上限、V4、B值的 信度与精度；③潜在震源区几何参数、主破裂方向的 信度与精度等。
2. 地震动参数不确定性与超越概率的关系：
概率水平越高，不确定性越小
1 0.08 0.16 0.24 0.32 0.4 0.48
0.1
0.01
3. 地震动参数不确定性的量级
概率
0.001
1 2
3 0.0001
50年超越概率10%时可达0.2-0.3度 0.00001
0.000001
具体情况可具体分析计算后得出
值得注意的是，这样设防水准并不是通用的，不同性质的工程对抗震设 防水准要求不同，如大型水坝工程要求100年10%的抗震设防水准。因此， 地震危险性分析结果的概率水准要根据工程的实际需要，给出不同年限 和概率水准的结果。这就要求地震安全性评价部分在施工前要明确工程 的性质，抗震设计的设防水准，了解相应行业的抗震设计规范。不能一 概在报告中提“50年超越概率63%的地震动参数用于强度验算， 50年超 越概率3%的地震动参数用于变形验算”。
烈度
不确定性校正值的估计：
地震年平均发生率
± 50%
震级上限
± 0.5级
B值变化范围
± 0.05
潜在震源区住破裂方向
± 15‫ﹾ‬
烈度一般相差0.2-0.3度，个别高震级潜源附近可达 0.4-0.5度
地震危险性概率分析结果的表述
1.潜在震源区对场地的贡献
2. 概率水准
在现行《建筑抗震设计规范》中，提出了“小震不坏，中震可修，大震 不倒”的抗震设计理念，对应超越概率的水平为50年超越概率63%、 10%和2-3%，前者用于强度验算，后者用于变形验算。50年超越概率为 10%水准的地震动参数就是抗震设防标准。
烈度（度）
12
10 M=8 M=7
8
M=6 6 M=5
4
2
0 1
10
100
震中距（公里）
Eevents e
1000
N eabM
厘米/秒2 140
70 0
年超越概率0.0002 初始相位3
-70
-140
秒
0.00E+00 1.00E+01 2.00E+01 3.00E+01 4.00E+01 5.00E+01
地震危险性概率分析的实现步骤
1. 根据地震活动性与地震构造研究，确定潜在震源区的范围及 最大地震强度
2. 根据GR关系及地震活动，确定潜在震源区的地震活动性
3. 根据等震线衰减特征以及实际强震记录，确定本地区的地震 动衰减规律
4. 计算给定场点的概率分布 5. 在我国，在第一步之前，增加了地震活动带划分的步骤
2. 地震地质资料
①区域大地构造、新构造及现代构造活动资料， 编制不同比例尺图件
②近场区新构造活动情况 ③航卫片资料及地壳形变、古地震资料
3. 地球物理资料
①区域重磁异常资料 ②地壳厚度资料
分析制定出地震 带、潜在震源区 划分原则，并进 行划分。确定地 震带及全在震源 区的地震活动性 参数、几何参数 等。