關于PSHA 法和DSHA 法計算村鎮建筑場地抗倒塌地震危險性的研究

陳艷輝

（沈陽建筑大學土木工程學院，遼寧沈陽 110168）

自古以來，地震就是具有很大破壞力的自然災害，特別是在不發達國家的村鎮范圍內容易頻繁出現因地震而引起的房屋破壞現象，多個國家地區逐漸變得在意村鎮房屋結構安全隱患[1]。我國規范的抗倒塌峰值加速度按1.9 倍在基本峰值加速度的基礎上間接外推考慮[2]。不同地區不同地震環境的抗倒塌水平差異較大，按照基本烈度外推罕遇地震作為抗倒塌的烈度具有安全風險[3]。本文以具體的場地為實例，首次采用兩種方法計算場點罕遇地震動，以PSHA 法計算的重現期為2500 年的峰值加速度和DSHA法計算的峰值加速度進行對比，得到實例場地的峰值加速度。

1 PSHA 法分析

1.1 潛源劃分方案

潛源劃分基本原則為重復性和構造類比。三級潛源劃分方案一共劃分出31 個潛源統計區。

1.2 統計區帶參數的統計計算

整理區域范圍內的2 個統計區帶的資料，采用數據回歸分析，得到各統計區帶的LgN（m）-m 關系如下：

統計區帶 1：LgN（m）=3.557-0.715m

統計區帶 2：LgN（m）=6.155-1.374m

各帶的參數整理為表1。

1.3 潛源參數的統計計算

各個潛源的地震年平均發生率v 表達的含義為：每一個潛源的每一個震級檔發生在該潛源的區域面積范圍內的概率，通過公式推導得到如下表達式：

1.4 基巖地震動衰減關系（見圖1）

圖1 西南地區峰值加速度衰減關系

1.5 PSHA 法計算原理

PSHA 法的基本分析原理以及基本假設已經形成一套較為完整的理論模式，雖然還不夠完善，但它符合當前人們的認識水平，即地震的發生是未知的，其發生的強度、位置、時間均需要合理預測。由全概率定律，場點一年內地震動A 超過給定值a 的概率為

表1 統計區帶參數

表2 PSHA 法計算結果

表3 潛源對場地的貢獻值比例

1.6 PSHA 法計算結果

計算結果見圖2 和表2。概率法計算抗倒塌峰值加速度結果為362cm/s2。影響較大的潛源對場地峰值加速度的貢獻比例見表3，圖3 則為峰值加速的貢獻分布。

圖2 場地烈度和峰值加速度的超越概率曲線

2 DSHA 法分析

2.1 地震構造法

該方法是DSHA 法的一種，由可能發生的最大地震通過衰減關系來計算場地的峰值加速度。青川—平武斷裂及龍門山地震構造區對場地影響最大。通過統計計算峰值加速度的結果為342cm/s2。

2.2 歷史地震法

該方法是DSHA 法的一種，由該地區歷史上記錄到的發生過的最大地震通過衰減關系來計算加速度。結果表明，2008 年青川6.5 級地震對場地的影響最大，水平峰值加速度達到246cm/s2。

圖3 峰值加速度的貢獻分布

3 結論

本文以PSHA 法和DSHA 法，對選擇場地沙河村地震未來發生的危險性進行分析，得到如下結論：

（1）概率法抗倒塌計算結果大于確定法計算結果，采用抗倒塌峰值加速度計算結果為：地震重現期為2500 年，峰值加速度為362cm/s2。

（2）DSHA 法分析中，由歷史地震法計算結果風險較高，山區村鎮地區發生的強震往往高于設防烈度；用最大潛在地震計算比最大彌散地震計算結果略大。