GB 17741-2005 工程场地地震安全性评价.pdf

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1、ICS 91. 120.25 P 15 道昌中华人民共和国国家标准GB 17741-2005 代替GB17741一1999工程场地地震安全性评价Evaluation of seismic safety for engineering sites 2005-03-28发布中华人民共和国国家质量监督检验检瘦总局中国国家标准化管理委员会2005-10-01实施1111111111111111 GB 17741-2005 目次前言.回引言.N l 范围-2 规范性引用文件3 术语和定义4 工程场地地震安全性评价工作分级35 区域地震活动性和地震构造评价36 近场区地震活动性和地震构造评价47 工程场地

2、地震工程地质条件勘测8 地震动衰减关系确定9 地震危险性的确定性分析10 地震危险性的概率分析11 区域性地震区划12 场地地震动参数确定和地震地质灾害评价813 地震小区划14 地震动峰值加速度复核.9 I GB 17741-2005 前本标准的2，3，6.1.3、6.3.4、8.2.3、9.1.2、10.5.2、11.2. 1、12.1. 2、12.2.1、12.4.4和13.2.4为推荐性的，其余的技术内容为强制性曲。本标准代替GB17741一1999(工程场地地震走全性评价技术规范。本标准与GB17741-1999相比，主要有以F变化:a) 重新划分了工程场地地震安全性评价(!gr作分

3、级，工作内容和适用对象调整如下:I级工作的内容不变，明确了核电厂地震安全性评价属于I级工作;原E级工作为现田级工作，原E级工作为现E级工作;一-N级工作的内容由地震烈度复核变为也震动峰值加速度复核。b) 删除了原文本的第4章符号和所有t第公式;c) 增加了发震构造、空间分布函数、5fF散地震、超越概率和地震动反应谱特征周期5个术语及其定义;d) 增加了地震动峰值加速度复核一章，并规定了具体工作要求;e) 调整了部分内容的层段和章节划分，修iT了部分内容的技术要求，修改了部分文字的表述和措词。本标准由中国地震局提出。本标准由全国地震标准化技术委员会(SAC/T叫:225)归口。本标准起草单位:中

4、国地震局地球物理研究所、中国地震局地质研究所、中国地震局地壳应力研究所、中国地震局地震预测研究所、中国地震局工程加学研究所。本标准主要起草人t胡幸贤、张裕明、高孟潭、唐荣余、陈国星、李小军、赵凤新、薄景山、徐宗和、金严、鄙家全、陶夏新、吴建春、杜蹄、陶裕录、韦开波、冯义钧。mm GB 17741一2005引GB 17741-1999实施4年来，在新建、扩建、改建建设工程及大型厂矿企业、城镇、经济建设开发区的选址，抗震设防要求的确定，发展规划及防震减灾对策的制定等工作中发挥了重要作用。本次修订依据GB18306二2001中国地震动参数区划图及4年来地震安全性评价工作经验。对GB17741-199

5、9进行修订的主要原因:a) GB 18306-2001已不采用地震烈度表征地震动，工程场地地震安全性评价应与之协调一致;b) GB 17741-1999中的工作分级已不能完全满足建设工程抗震设防的需求，应对工作分级进行调整，并对工作内容和要求作相应修改;c)按GB18306-2001的使用规定，工程场地地震安全性评价需相应增加地震动峰值加速度复核的内容。N GB 17741-一2005工程场地地震安全性评价1 范围本标准规定了工程场地地震安全性评价的技术要求和技术方法。本标准适用于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工作中所涉及的工程场地地震安全性评价。2 规

6、范性引用文件是否可使用这些文件3.1 3.2 3. 4 3.5 3.6 GB 50267一GB/ T 182 地震构造与地震孕去活动断层active fault 晚第四纪以来有活动的断层。断层活动段active fault segment 、生同样强度地震的可能。在一活动断层上，活动历史、几何形态、性质、地震活动和运动特性等具有一致性的地段。3. 7 能动断层capable fauIt 可能引起地表或近地表明显错动的断层。3. 8 古地震paleo-earthquake GB 17741-2005 没有文字记载、采用地质学方法发现的地震。3.9 地震区seismic region 地震活动性和

7、地震构造环境均相类似的地区。3. 10 地震带seismic belt 地震活动性与地震构造条件密切相关的地带。3. 11 地震构造区seismic tectonic zone 具有同样地质构造和地震活动性的地理区域。3. 12 弥散地震diffuse earthquake 在地震构造区内，与已确认的发震构造无关的最大潜在地震。3.13 3.14 3. 15 3.16 本底地震background earthquake 一定地区内没有明显构造标志的最大地震。潜在震源区potential seismic source zone 未来可能发生破坏性地震的地区。空间分布函数spatial distr

8、ibution function 地震危险性概率分析中，表征地震带内各震级档地震发生在每个潜在震源区可能性的函数。震级档magnitude interval 地震危险性概率分析中的震级分档间隔。注:一般取0.5级。3. 17 3. 18 3. 19 3.20 3.21 3.22 2 震级下限lower limit magnitude 地震危险性概率分析中，影响工程场地地震危险性的最小地震震级。震级上限upper limit magnitude 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。地震动参数ground motion parameter 表征地震引起的地面运

9、动的物理参数，包括峰值、反应谱和持续时间等。超越概率probability of exceedance 在一定时期内，工程场地可能遭遇大于或等于给定的地震烈度值或地震动参数值的概率。地震动反应谱特征周期ground motion characteristic period of response spectrum 规准化的反应谱曲线开始下降点所对应的周期值。场地相关反应i曾site-specific response spectrum GB 17741-2005 3.23 考虑地震环境和场地条件影响所得到的地震反应谱。地震地质灾害earthquake induced geological di

10、saster 在地震作用下，地质体变形或破坏所引起的灾害。4 工程场地地震安全性评价工作分组工程场地地震安全性评价工作划分为以下四级:a) 1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。适用于核电厂等重大建设工程项目中的主要工程;b) II级工作包括地震危险性概率分析、场地地震动参数确定和地震地质灾害评价。适用于除I级以外的重大建设工程项目中的主要工程;c) 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。适用于城镇、大型厂矿企业、经济建设开发区、重要生命线工程等;d) 凹级工作包括地震危险性概率分析、地震动峰值加速度复核。适

11、用于GB18306-2001中4.3 条b)、c)规定的一般建设工程。5 区域地震活动性和地震构造评价5. 1 区域范围和图件比例尺5. 1. 1 区域范围取对工程场地地震安全性评价有影响的范围，应不小于工程场地外延150kmo 5.1.2 区域地震构造图比例尺应采用1: 1 000 000，其他图件比例尺应不小于1: 2 500 000。5. 1.3 所有图件应标明工程场地位置。5.2 地震活动性5.2.1 地震资料收集与目录编制，应符合以下要求:a) 根据地震部门正式公布的地震目录和地震报告，收集相关的地震资料;b) 历史地震资料应包括区域内自有地震记载以来的全部破坏性地震事件;c) 区域

12、性地震台网地震资料应包括区域内自有区域性地震台网观测以来可定震中参数的全部地震事件;d) 编制区域破坏性地震目录，包括发震时间、地点、震级、震源深度及定位精度等。5.2.2 震中分布图的编制，应符合以下要求:a) 分别编制破坏性地震震中分布图、区域性地震台网记录的地震震中分布图;b) 注明资料起止年代;c) 注明主要地震的震级和发震日期;d) 区分出浅源、中源和深源地震。5.2.3 地震活动时空特征的分析应包括:a) 不同时段各级地震的可靠性与相对完整性;b) 地震的空间分布特征;c) 震源深度分布特征;d) 地震活动时间分布特征;的未来地震活动水平。5.2.4 应收集、补充本区域震源机制解资

13、料，编制震源机制解分布图。5.2.5 应收集、分析对工程场地有影响的历史地震烈度资料。5.3 地震构造5.3.1 1级工作，应有下列工作内容:3 GB 17741-2005 a) 收集区域地质构造和地球物理场资料，分析其与地震活动的关系;b) 编制区域大地构造单元划分图、地质构造图和新构造图;c) 编制区域布格重力异常图、航磁异常图和地壳结构图;d) 建立区域地球动力学模型。5. 3. 2 II、田、凹级工作，应收集区域地质构造资料，分析区域内地震发生的大地构造和新构造背景。5. 3. 3 对工程场地地震安全性评价结果可能产生较大影响的断层，资料不充分时，应补充下列工作:a)查明断层最新活动时

14、代、性质和运动特性;b)进行断层活动性分段;c)分析重点地段古地震的强度及活动期次。5. 3. 4 应根据实地调查和已有资料jLa) 第四纪以来活动的主要b) 活动断层的性质;6. l. 3 活动构平面图和剖面6. 2 地震活动6.2. 1 对破坏性. 圈E6.2. 2 6. 2.3 6.2.4 6. 3 地震构造6. 3. 1 应收集第四纪地胆四纪地质构造剖面图和平面6. 3. 2 应对主要断层进行详细帕潜在地震的震级。作应进行现场勘察，编制第6. 3. 3 在覆盖区，已有资料不能确定已知主要断层的活动时代时，应选用地球物理、地球化学、地质钻探和测年等手段进行勘查。6. 3. 4 直收集地壳

15、形变和考古资料，分析现代构造活动特点。6.3. 5 J气工作应在工程场地及其外延5km的范围内进行能动断层鉴定。6. 3. 6 应编制近场区地震构造图，近场区地震构造图应包括以下内容:a) 第四纪以来有活动的主要断层及其活动时代;b) 活动断层的性质;c) 第四系分布及其厚度;4 d) 第四纪盆地的范围及其活动性质;e ) 破坏性地震震中位置。6.4 综合评价6. 4. 1 应综合评价近场区地震活动特征。6. 4. 2 应综合评价近场区发震构造。7 工程场地地震工程地质条件勘测7. 1. 1 7. 1. 2 7. 1. 3 7. 1. 4 7. 1. 5 7. 1. 6 钻探应符合下a) 1级

16、工作应b) II级工作H场地钻飞少有一100 7. 2 地震地JrlJl?-7. 2. 1 地基I应调查历和颗粒组成。7.2.3 崩塌、滑姐、应收集和调7. 2.4 海啸与湖jI级工作应收集7. 2.5 地表断层应收集地震引起的地资料。GB 177 41 -2005 7. 3. 2 应测定剪变模量比与剪应变关系曲线、阻尼比与剪应变关系曲线。I级工作应对各层土样进行动三轴和共振柱试验;II级工作和地震小区划应对有代表性的土样进行动三轴或共振柱试验。7.3. 3 进行竖向地震反应分析时，应取得纵波速度值、压缩模量比与轴应变关系曲线、阻尼比与轴应变关系曲线。8 地震动衰减关系确定8. 1 基础资料8

17、. 1. 1 应收集区域及邻区的等震线图或地震烈度资料。5 GB 17741-2005 8.1.2 应收集区域及邻区的强震动观测资料。8.2 基岩地震动衰;戚关系8.2.1 在基岩地震动衰减模型中，应考虑地震动峰值加速度和反应谱的高频分量在大震级和近距离的饱和特性。8.2.2 具有足够强震动观测资料的地区，应采用统计回归方法确定地震动衰减关系。8.2.3 缺乏强震动观测资料的地区，可采用转换方法确定地震动衰减关系。8.2.4 应论述地震动衰减关系的适用性，1级工作应进一步论证其合理性。8.2.5 强度包络函数应表现上升、平稳和下降三个阶段的特征。8.2.6 应确定强度包络函数特征参数与震级、距

18、离的关系。8.3 地震烈度衰减关系8.3. 1 应采用有仪器测定震级的地震烈度资料确定地震烈度衰减关系。8.3.2 地震烈度衰减模型应体现近场烈度饱和并与远场有感范围相协调。8.3.3 应将确定的地震烈度衰减关系和实际地震烈度资料进行对比，论述其适用性。9 地震危险性的确定性分析9. 1 地震构造法9. 1. 1 应依据地震活动和地质构造划分地震构造区，确定弥散地震。9. 1. 2 宜根据断层活动时代、力学性质、地震活动性等对活动断层进行分段，确定发震构造。9. 1.3 应根据各断层活动段的尺度、活动特点、最大历史地震和古地震，判定最大潜在地震。9. 1. 4 确定工程场地地震动参数，应遵照下

19、列规定za) 将最大潜在地震置于其可能发生范围内距工程场地最近处;b) 考虑衰减关系的不确定性，分别it算工程场地的地震动参数pc) 计算结果中的最大值为地震构造法所确定的地震动参数。9.2 历史地震法9.2.1 应计算历史地震在工程场地处的地震动参数。9.2.2 应根据历史地震的记载与调查资料，确定工程场地的烈度值，转换得到地震动参数。9.2.3 应将计算和转换结果中的最大值作为历史地震法所确定的地震动参数。9.3 结果的确定应取地震构造法和历史地震法结果中较大者作为地震危险性确定性分析的结果。10 地震危险性的概率分析10. 1 地震区和地震带划分10. 1. 1 应依据地震活动空间分布的

20、分区性和地震与活动构造区的相似性划分地震区。10. 1. 2 应在地震区内依据地震活动空间分布的成带性和地震与活动构造带的一致性划分地震带。10.2 潜在震源区划分10.2. 1 应在地震带内划分潜在震源区。10.2.2 综合判定潜在震源区时应考虑下列标志:a) 破坏性地震震中;b) 微震和小震密集带;c) 古地震遗迹地段;d) 地震空间分布图像的特征地段:e) 断层活动段;f) 晚第四纪断陷盆地;6 GB 17741-2005 g) 活动断层的端部、转折处或交汇处等特殊部位。10.2.3 应根据地震活动空间分布图像和地震构造几何特征确定潜在震源区边界。10.2.4 应考虑各个潜在震惊、区主破

21、裂取向，确定其方向性函数。10.3 地震活动性参数的确定10.3. 1 地震活动性参数应包括:a) 地震带的震级上限;b) 地震带的震级下限;c) 地震带的震级一频度关系;d) 地震带的地震年平均发生率;e) 地震带的本底地震震级及其年平均发生率;f) 潜在震惊区的震级上限;g) 潜在震源区各震级档空间分布函数。10.3.2 确定地震带的地震活动性参数应符合下列要求:a) 按地震带内历史地震的最大震级和地震构造特征，确定地震带的震级上限;b) 考虑地震资料的完整性、可靠性、代表性以及必要的样本量，统计确定震级一频度关系;c) 根据地震活动趋势确定地震带的地震年平均发生率;d) 根据区域地震活动

22、水平和震惊深度确定震级下限;e) 本底地震震级，应取地震带内潜在震惊区震级上限的最低值减去o.5。10.3.3 确定潜在震源区的地震活动性参数应符合下列要求:a) 依据下列因素确定潜在震源区震级上限:一一潜在震惊区内最大地震震级;一一构造类比结果;一一古地震强度;一一地震活动图像判定的结果。b) 潜在震惊区震级上限按O.5级分档。c) 按各潜在震惊区资料依据的充分程度和相应各震级档地震发生的可能性大小确定空间分布函数。10.4 地震危险性分析计算10.4. 1 应给出地震动参数超越概率曲线。10.4.2 计算地震动反应谱时，周期点的分布应能控制反应谱形状，数目应不少于15个。10.5 不确定性

23、校正10.5. 1 应考虑地震动衰减关系不确定性校正。10.5.2 宜分析潜在震源区及地震活动参数不确定性对结果的影响。10.6 结果表述10.6. 1 1、E、皿级工作应以表格形式给出对工程场地地震危险性起主要作用的各潜在震源区的贡献;凹级工作应说明起主要作用的潜在震源区。10.6.2 根据工程需要，应以图和表格的形式给出不同年限、不同超越概率的地震动参数。11 区域性地震区划11. 1 基本规定11. 1. 1 应根据地震危险性概率分析结果，编制地震区划图。11. 1.2 地震区划图的概率水平应根据工程的特性和重要性确定。11. 1. 3 区域地震活动性和地震构造评价，应符合第5章的规定。

24、7 GB 17741-2005 11.1. 4 近场区地震活动性和地震构造评价，应符介第6章的规定。11.1. 5 按第8丰的规定，建立适介于l丘划范围的地震动衰减关系。11 . 1. 6 计算控制点的间距.应不大于地理经纬度O.10。在结果变化较大的地段，应加密控制点。11. 2 结果表述11. 2. 1 地震区划阁比例尺直采用J: 500 000。11.2.2 地震区划罔采用分区线或等值线表述。11. 2. 3 根据计算结果确定分区界线时应考虑下列1)，;1素:a) 潜在震rJ，、区和地震活动性参数的可变动范用及其对结果的影响:b ) 地形、地貌的差异;c) 区划参数的精度。11. 2.

25、4 12 场地地震动参数确定和12.1 场地地震动参数12. 1. 1 场地地震动气12. 1. 2 12. 1.3 h ) 12. 1. 4 土层场地结果确定场地地在12. 1. 5 应根据12.2 场地地震反112.2.1 1级、II组I以界由、基岩面或直12. 2.2 确定地震前a) 1级工作JlZb ) II级工作和一一钻探确定的基12. 2.3 选用二维或三维分析现型训，ii:12.3 场地土层模型参数的确定12. 3. 1 1级工作应根据土力学件能也I12. 3.2 日级工作和地震小区划)，l:i:J土力学节前酬贾茹关资料确定模型参数。12. 4 输入地震动参数的确定12.4. 1

26、 1级工作的基岩地震动参数应按确定性方法和概率方法得到的结果确定。12. 4.2 日级_1:作和地震小区划的基岩地震动参数应接概率方法得到的结果确应。12.4.3 合成适合程场地的基岩地震动时科，但符合下列要求:a) 1级工作，反应谱的拟合应符合G50267一1997中第.iJ . 2. 3条的规店:地震反应分析b ) II级工作和地震小区划，反应谱的周期控制点在对数坐标轴上应合理分布，个数不得少于50个，控制点谐的相对误差应小于5%;也给出三个以上相互独立的基岩地震动时程。12.4.4 本地有强震动记录时，直充分利用其合成适合工程场地的基岩地震动时程。12.4.5 应按基岩地震动时程幅值的5

27、0%确定输入地震波。12.5 场地地震反应分析与场地相关反应谱的确定GB 17741-2005 12.5. 1 一维模型土层厚度应划分得足够小，使层内各点剪应变幅值大体相等，计算可用等效线性化波动法。12.5.2 二维及三维模型采用有限元法求解时，有限元网格在波传播方向的尺寸应在所考虑最短波长1 1 的一范围内取值。12 8 12.5.3 应根据场地反应分析得到的地震动时程，计算场地相关反应谱。12.5.4 应根据计算所得到的场地相关反应谱，综合确定场地地震动参数。12.6 工程场地地震地质灾害评价12.6. 1 应根据工程场地工程地质条件，确定工程场地地震地质灾害类型，评价其影响程度。12.

28、6.2 根据断层活动性调查结果，评价断层的地表错动特征及其对工程场地的影响。13 地震小区划13. 1 工作内容地震小区划应包括地震动小区划和地震地质灾害小区划。13.2 地震动小区划13.2.1 地震动小区划应包括地震动峰值与反应谱小区划。13.2.2 地震动小区划应符合下列要求:a) 根据工程场地工程地质分区图，选择有代表性的控制点或工程地质剖面;b) 按12.112.5的规定，计算控制点或工程地质剖面的地震反应，确定控制点上的地震动参数。13.2.3 应根据控制点上的地震动参数，并结合工程地质分区结果，编制给定概率水平的工程场地地震动峰值和反应谱分区图或等值线图。13.2.4 相邻分区或

29、两条等值线，地震动峰值的差别宜不小于20%，反应谱特征周期的差别宜不小于0.05 s。13.2.5 应编写地震动小区划图说明。13.3 地震地质灾害小区划13.3. 1 应按12.6条的规定，评价工程场地地震地质灾害的类型、程度及其分布。13.3.2 应编制给定概率水平地震作用下的地震地质灾害小区划图。13.3.3 应编写地震地质灾害小区划图说明。14 地震动峰值加速度复核地震动峰值加速度复核应符合下列要求:a) 应按第6章的要求，对工程近场区地震活动和地震构造资料进行收集和补充调查，对相关潜在震游、区及参数进行论证;b) 应采用编制中国地震动参数区划图所使用的地震动峰值加速度衰减关系;c)

30、应确定50年超越概率10%的工程场地基岩地震动峰值加速度;d) 应根据中硬场地与基岩场地地震动参数的对应关系，确定中硬场地的地震动峰值加速度，并按GB18306-2001(中国地震动参数区划图的分区原则进行归档，作为复核结果。OON-叮hhF筒。国华人民共和国家标准工程场地地震安全性评价GB 17741-2005 中9峰中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 印张1字数22千字2005年8月第一次印刷开本880X1230 1/16 2005年8月第-版 书号:155066 1-23338定价12.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533GB 17741一2005