1、第 1 篇 总则第一章 工程地震与地震安全性评价1.1 工程地震与地震安全性评价在地震工程中的作用地觉学研究与地震有关的科学问题，包括:地震成因、震源力学、地震波及其在地球介中的传播、地震发生的规律、地震预报、地震灾害与对策和工程地震等。仅就直接为社会减灾服务面言，它至少有三方面的内容，即:地震预报、地震工程和地震社会学。短临地震预报的主要目的在于减少人身伤亡和启动应急数灾对策，中长期地震预报的目的则在于为地震工程和社会减灾提供设防标准，顾名思义，地震工程考虑地震危害性的工程问题，它可以分为工程地震和工程抗震两个方面。工程地震以中长期地震预报结果为依据，提供一个工程或地区在其设计寿命中可能遭遇
2、的地震危险，作为工程抗震的设防标准或依据，以保证工程的安全性。对于一般工程，这一结果以全国或大区的地震区划图的形式给出，对于单项重大工程，需要以具体工程场地的地震安全性或危险性的形式给出，对于面积较大的大中城市、经济开发区、或铺设线长或占地面广的生命线工程，则应以地震小区划的形式给出。抗震设防标准由法规性的文件加以规定，如全国地展烈度区划图和经过审查批准的专项文件，以及有关工作规范或规定。工程抗震设计，则应用结构地震反应分析估计工程的抗震能力，再按照给定的抗震设防标准进行工程抗震设计。工程抗震设计规范是工程抗震设计的法规性规定。地震社会学研究的是地震引起的社会问题,本应是与地震工程学并列的一个
3、学科分支,但由于其发展晚于地震工程学半个世纪，又由于重要的地震社会问题多由工程震害所引起，故地震工程学与地震社会学两者的科学技术活动常合并进行。甚至有不少人认为地震工程学也包括地震社会学与社会地震学。社会地震学研究的是与社会有关的地震学，它包括地震预报与工程地震学;而地震社会学则包括震害预测与抗震减灾，其中震害既包括经济抵失，又包括人身伤亡，还可以包括社会地震学。上述关系川以简略地用图 1.1.1 表示。地震工程学与地震社会学密不可分的原因还有两个，第一，广义而言，工程向题也是社会问題，社公损失主要由工程震害所引起;第二，这两个问题都可以用下述公式传示其主要内容:灾害(RSK)=危险度(HZD
4、)*抗实能力(VUL)(1.1.1)*损伤LS) * 社公环境(SOC这一公式不仅可以包括工程与社会(其破坏足以引起灾害的自然环境、工程及社会环境，又常合称为承灾体)，还可以包括地震以外的其它灾种。式中灾害(damage，risk) 表示某一灾种(地震、风、洪水或其他) 引起的社会总损失，危险性或危险度(hezard) 表示某一灾种的可能大小或设防所采用的标准值(如地震烈度或地震动加速度、速度、反应谱或其概率)，对将兴建的工程而言，即为抗震设防标准。它与当地地震环境有关，其大小的选择取决于设防水平: 方括号的下标 i 表示社会环境的第 i 个项目(如某一种房屋、地下管线，或某一种社会组织关系，
5、如抗震减灾组织系统、石油生产线）的内容; 抗灾能力(vulnerability) 在学科上称为易损性，即某一项目抗御灾害的能力，一般可以表示为在各种地震烈度或地震动下的各种破坏在度的可能性或概率，它通常用矩阵形式表示，故称破坏概率矩阵，损伤(loss) 常用双指标，即在工程或社会的各种破坏程度下的伤亡人数和经济损失。社会环境(society) 是社会自然和人为环境财富的总称，其中包括硬财富，如工程和土地，也包括社会组织功能和系统。式 1.1.1 不仅可以用来估计灾害损失，还可以用来表示工程抗震设计和抗震鉴定加固等减灾措旅决策。如根据损失估计，可以选择更适当的抗震设防标准，从而调整工程社会系统抗
6、震能力，以得到可以接受的损失程度。对于已有社会环境项目，可以根据其现有抗震能力，估计其可能的损失，从而决定是否要加固，对于一个地区或社会，可以进行各社会环境项目的震害预测，发现社会环境中的薄弱项目，决定提高其抗震能力的先后顺序。社会中自然环境抗震能力的改变，有时可以对某个灾种的危险度有重大影响，如兴建大型水库有可能诱发地震，从而增加地震危险度；改善自然植被环境，可以减轻洪涝灾害。上述这些关系可以用线图在公式中表示。式(l，1,1) 认为各社会环境项目之间相互独立无关，所以，此式是线性的。但在现代社会中，社会环境项目之同相互影响强烈而复杂，各项生产系统之间相互依存，供销关系链形成复杂网络，需要用
7、非线性的关系代替上述线性关系，即在上式中引入一些求积号 n.从而引入下述这样的因子：RSK,(RSK,) 或 P(RSK,) x PCRSK,) （1.1.2）其中，园括号表示函数关系。这一节的目的在于指明：工程地震问题指的主要是与抗震设防标准或地震危险性有关的问题。为此，除地震活动性外，还必须理解工程和社会对地震的要求，再以此为目的，根据地震中长期预报的方法，估计场地的地震危险度。更具体地说，第一，根据工程或社会的特点，首先决定用什么物理量来表示地震动。如对一般房屋的震害估计，可以采用地震烈度;而对房屋工程的抗震设计则要给出地震动加速度和地震烈度;对于重大工程的抗震设计，就还要提出场地地震相
8、关反应谱；对于地下直埋管线，则应给出地震动速度或地震动位移，由此导出地震时的地基变形;对于高耸或长跨等柔性结构，则要注意给出长周期反应谱或地震动速度或位移。第二，报据地质活动性和场地工程地质条件，给出场地的设计地震动参数的估计值，即抗震设防标准。对工程的理解，包括对一般工程抗震设计规范的理解，以及对特殊和重大工程的抗震设计规范的理解，此外，再加上对地震危险性分析的熟悉，才能对各种各样的设计地震动参数或抗震设防标准作出合理的科学的估计。除地震危险性分析佔计外，工程地震还包括另外一项重要工作，即场地地震地质灾害评价。场地地震动安全性评价和场地地震地质稳定性评价两者合起来就是工程场地地震安全性评价工
9、作，也就是抗震设防标准主要内容。本书以工程为主要对象，评价具体场地的工程地震问题称为工程场地地震安全性评价。1.2 抗震设计与抗震设防标准设计的目的是使工程在承受所考虑的荷数(如以力表示的工程结构物的自重，可移动物如车辆，货物、人等的重量）或作用（如以变形或运动量表示的温度、地震动等) 下具有一定的安全性。因此，抗震设计会涉及到地震作用和工程或社会安全性两方面的问题。抗震设计中考虑的地震作用包含三方面的内容：第一，地震作用的大小或强弱；第二，所考虑地震作用的可能性(或概率）及其频繁程度（常温或罕温）；第三，地震作用的动态特征，工程安全性包话上程达到何种安全程度为宜，下面分别介绍这些内容。1.2
10、.1 地震作用的强明地震作用的强弱过去大多是通过地震烈度（I）的大小来表示的(见第 18.3 节）在抗震设计中再通过近似的关系将烈度换算为设计地震动加速度（a 或 a/g ，g 为地球的重力加速度），用如图 18.5.3 所示，现在，国内外的抗震设计都普遍接受反应谱理论，即认为地震动像声音一样。由不同而复杂的频率成分所组成，在反应谱理论中，还要考虑反应谱随地震的大小、远近和工程所在场地的地质条件而改变形状大小，为了表示反应谱形状和大小的变化。至少要求用两个独立的参数来近似表示反应谱，一个参数表示反应谱大小，另一个参数表示反应谱的形状（如肥瘦和上要频段）。我国现行抗震设计规范就是这样的，如图 2
11、.2.1 所示，我们用加速度反应最大值 max=（u/g）max 表示谱的大小，用特征周期 Tg表示谱的肥瘦。这里 max 为高测部分反应谱的放大倍数。这种考虑反应谱和随地震大小远近和场地条件而变的反应谱，是近几十年国际抗震理论发展的成果，我国从 60 年代中起就处于国际领先的地位。它将原来认为地震作用只是一个仅有大小强弱之分的静力理论，发展到必须考虑地震作用动态特征的动力理论。现在我国的抗震设计规范中所采用的地震烈度只和地震动加速度(k-a/g 或max） 有关，而与频谱(如谱形参数 T）无关，这样，抗震设计规范中的地震烈度几乎只是加速度的一个代名词。在日本，无论是常用的地震烈度（他们成为震
12、度) 或近几年采用的一种烈度计，也只是用地震烈度来作为地震动加速度或速度的代名词而已，实际上是与频谱形状无关的。很早以前，有人建议过用三条直线来近似表示反应谱，这三条直线分别表示地震动加速度、速度和位移，现在仅采用地震加速度和特性同期(T.正比于速度/加速度比值) 这两个独立参数，是三个独立参数的进一步简化。1.2.2 地震作用的概率估计对于发生与否有很大不确定性的事件，人们常用概率本来表示其发生的可能性大小，地震就是这样的事件。虽然人们对地震发生的时、空、强的规律已经有了许多认识，如强烈地震(如震级大于 7 者)大多发生在地质构造近代很强烈的构造带上，如我国华北的郯庐地震带、世界上的环太平洋
13、地震带等等，但是这些构造带的范围常宽达几十公里以上，长达几百、上千公里，而发生地震的震级在 6 一 8.5 之间，发生时间可能在几十年内、也可能在几百年以后，震级在 8 以上的地震在一个有限的地区范围内，甚至在上千年后。对于工程设计而言，这样粗略的估计。或者说这么大的不确定性是不同于它所考虑的其他荷截的，如风、雪、洪水等等。但是，从当前的地震学知识来看，要想确定地说“距某工程场地 50km 之内，在今后 50 年内一定会发生至少一次 7.5 级的地震”是不大可能的事；比较科学的说法是: 发生上述地震或更大地震的概率不会超过 10%。后一种说法比较接近于当前地震学家的认识水平。在这种情况下，工程
14、抗震设计就不可能像桥梁设计那样，把桥梁上布满车辆时所谓最大可能的荷载作为最大设计荷载，而只能给出某地今后 50 年内发生超过七度或超过加速度 0.1g 的可能性不超过 60%，超过八度或 0.2g 的可能性不超过 10%， 超过九度或 0.4g 的可能性不超过2%，等等。当然给出这些量的同时，还可以给出与之相应的反应谱或其他地震动量。在工程设计中可以和抗震设计相比拟的例子是洪水，如 500 年或 1000 年一遇的洪水，设计地震动量也可以用多少年一遇的方式来表示，如上述 50 年60%、10%和 2%大体相当于 80 年、500 年和 1000 年一遇。1.2.3 地震作用的动态特征(参见第
15、18 4 节）地震动态作用的完整描述是：在三个平移和三个转动方向上各自的地震动加速度时程 a(t)。这是一种理想，目前还无此可能。对于特别重要的工程，如核电厂，其抗震设计规范中才规定应该采用三个平移方向的地震动时程作为设计地震作用，对于特别重要的高楼和特大桥梁，一般则只要求考成一个或两个方向的地震动时程。由于按地震动时程进行工程结构的动力分析是一项复杂而费时的工作，所以对于一般工程。都采用简化了的动力分析方法，即反应谱法。现在看来，抗震设计对地震动的进一步要求是考虑反应谱的变化因素，并进一步用简化方式考虑地震动持续时间的影响。1.2.4 工程安全性或抗震设计标准这一问题包括两个方面，第一，如何
16、判断或定义工程的抗震安全性，第二，如何选择适当的安全性，以得到安全与经济之间的平衡。地震安全性的定义在近几十年内有了变化。开始人们只注意到地震时的人身安全，以工程结构是否破坏作为安全的唯一要求，即要求在结构的各构件设计中满处下式:f1+f2f0/u式中，f1 与 f2 分别是由常见荷载(如自重、室内货物、桥上车辆等) 和地震作用引起的构件中的内力，f0 为此构件的强度，u 为安全系数，一般略小于 2。但近几十年，人们对地震安全性的要求已从单纯的人身安全发展到工程功能安全的概念，简单地说，即要求所设计的工程在常遇(使用期内可能遇到几次) 的小震下，工程基本无损，无需修理即可继续使用，在难得一遇的
17、中震下，经修理后仍可继续使用而在不大可能遭遇的特大地震下，可以允许工程破坏，但仍不倒塌，以保证人身安全，地震后此工程可能报废:即所谓小震不坏、中震可修、大震不倒的功能要求。我国现行抗震设计规范就采用此原则，与小、中、大震的地震动相应的超越概率分别为 50 年内 60%、10%和 2%，即 80 年，500 年和 1000 年一遇的地震动，小震不坏、中震可修、大震不倒这样的安全要求是当前国际常用的标准，按此标准选定设计地震动的大小，以求得安全与经济的平衡，在原则上十分合理，但难以用定量分析导出其数值，主要困难在于各使用阶段的经济损失难以计算。为此。人们大多用经验性的方法来决定小、中、大震的超越概
18、率的取值。现以我国现行的抗震规范为例说明如下。在七八十年代，我国规范只采用一个中震，其大小由规范制定者和地震工作者按经验确定。当时的抗震设计规范有两个要求，即在给定的地震动下，进行强度和形变两项验算，如在八度地区，其对应的地震加速度为 k -a/g=0.3，在强度验算时，设计地震动取为 Ck,C 约等于 1/3，故 Ck=0.1,按此进行强度设计; 在验算结构变形时,要求在地震动为 k=0.3 下的变形满足安全要求。这一方法可以归纳如下，在地震动 k=0.1 时，满足强度要求，保证结构不坏；在地震动 k=0.3 时，满足形变要求，要求结构无严重破坏。90 年代后，日本和我国抗震设计规范均明确要
19、求按两级地震动进行设计，如我国规范要求：在地能烈度为 1-1.55 (小震) 成地震系数为 k/3 时，进行强度校核，要求结构不坏; 在地震烈度为 I (中震）或地震系数为是 k-a/g 时，自动满足中震可修；在地震烈度为 I+1(大震) 或地震系数为(4 6)*k/3 时，进行形变验算，要求结构不倒塌。上述小、中、大震的定义，又被解释为其超越概率分别为 50 年内 63%、10%和2%3%。这三种定量的定义(即烈度差、地震系数和超越概率）在全国范围内大致可行，但是这种差别会因地区、因烈度高低而可能有很大的变化。例如在我国不同地区内，按超越概率定义的小、中震的烈度基可能在 0.5 至 2.5
20、度，中、大震之差可能在 0.5 至 2 度之间。对于一般工程，这种近似的简单处理是可行的，对于特殊的、重大的工程则需慎重。真正的、定量的安全与经济的综合分析，目前尚未见应用于抗震设计规范的具体分析中。1.3 抗震设计与设计地震动工程抗震设计包括抗震构造措施和抗震计算分析两个方面。抗震构造措施以经验为主，根据经验提出一些关于工程构造上的规定。一类规定是对总体的要求，如要求房屋体形规整和整体性强，要尽量避免容易在强地震作用下产生突发性的脆性破坏，要尽量设置多道抗震防线，要尽量选择稳定均匀的建设场地，另一类规定是关于细节的，如房屋层高、圈梁与构造柱的设置、钢筋的布置与连接等等。这些结构构造措施的抗震
21、能力难以定量计算，其正确性与有效性来自震害现场的经验和教训，多数是经过定性分析或试验证明有效的。计算分析以结构动力反应分析为主，也包括试验分析，其结果既符合数理力学原现，又符合震害经验教训，并以规范的形式给出法定的计算方法。按照规范规定，就可以确定部件的尺寸和配筋，以确保所要求的抗震能力，一般工程的震害经验多，抗震设计就以构造措施为主；特殊工程的震害经验少（当然，也应符合一些通常需要满足的原则)，抗震设计则以计算和试验分析为主，又由于这些工程的重要性很高，计算方法还应该是先进而又保守的。工程的抗震设计分析需要以给定的设计地震动态数为依据(见第二章)。最简单的设计地震动多数包括地震动峰值加速度和
22、反应谱，在一般工程的抗震设计规范中，规定的是地震动峰值加速度和标准反应谱，即不随地震环境而变的反应谱；对重大工程，则应采用随地震环境而变的场地地震相关反应谱。最详细的设计地震动参数包括很多参数，如场地地震相关反应谱（其中隐含了峰值加速度、速度和位移）和地震动强度包络函数 f(t) (其中隐含了强震动持续时间），有时还要求地震动加速度过程 a（t）。随着工程的重要性、特殊性和复杂性的增加，设计地震动参数和计算分析方法也要求逐渐详细复杂，有时甚至还要求进行模拟地震动的动力试验，这时，也需要一组地震动加速度过程。如我国现行建筑抗能设计规范(GBJ 11 89)第 4.1.2 条规定:“特别不规则的建
23、筑、甲类建筑和表 4.1.2 所列高度范围的房屋建筑，宜采用时程分析法进行补充计算。”这里所说的时程分析法就是按给出的地震动加速度过程 a(t)，逐步计算结构的地震动力反应，此法也称为动力分析法。总之，设计地震动多数是工程抗震设计两个要求之一的计算分析的依据，工程抗震设计的另一要求，即抗震构造措施，通常是根据地震分区规定的，地震分区可以是地震烈度分区，也可以是地震动分区。这种分区和设计地震动更详细的规定都风了抗震设防标准，1.4 一般工程与特殊重人工程的设计地发动参数工程对设计地震动参教的具体要求随工程的重要性程度而异。这种差异表现在以下四个因素对设计地基动参数影响的处理方式，即：哪些参数，其
24、超越概率，地震环境，场地工程、地质条件。1.4.1 工程重要性的差异农 1.4.1 中列举了一般工程与重大工程的一些差异。就中国有言，每年建造的一般房屋可达几十万栋之多，量大而广；而核电厂或三峡大坝那样的重大工程，则几年甚至几十年才有可能建造一座，一栋房层的震害后果一般可能设计几十人的生命财产，而一座核电厂或三峡大坝的震害则可以使几个县甚至几个省的几十万至几百万人民的生命财产受到不可估计的长期的巨大损失。这些区别说明，重大工程应该采用更加安全的抗震设防标准。另一方面，人们对一般房屋有丰富的震害经验，按此经验设计，已可保证一定的安全性，而核电厂在世界范围内也不多，虽然出现过一些事故，大都由于人为
25、错误，而非地震所致，就地震而言，尚无成功经验或失败教训，故不能依赖于由一般房产外推至核电厂的经验，而必须依靠、补充或参考理论计算和试验分析的结果进行抗震设计。因此，从抗震设计技术上说，就要求采用先进而保险的数据、计算、试验和经验方法。综合地进行设计。另外，重大工程的前期工作和设计时间都较长，经费投入较多，有条件、有时间进行更详细更保险的地震安全性评价工作，即对地震环境进行更深入、更详细的了解，对可能产生的地震动特性与场地的地震影响进行更细致的分析研究。以确保安全。1.4.2 设计地震动参数前面说过，工程对设计地震动参数的要求，一方面与工程的重要性有关。另一方面又要考虑工程的特性。从繁简程度分，
26、设计地震动参数从简单到详细的排序是:1、地震烈度，由此换算地震动峰值加速度；2、峰值加速度 a 或地震系数 k=a/g 和标准反应谱或标准放大系数谱，标准谱一般不考虑地震环境，但可以近似地考虑场地工程地质条件的影响；3、 地震动峰值加速度 a 和峰值速度 v，或等效峰值加速度 EPA 和等效峰值速度 EPV,或其“等效对”：地震系数k 和反应谱特征周期成拐点周期 T=2v/a 或 2(EPV)/(EPA)。这几对值(a，v；EPA，EPV ；k， T) 都可以初步近似地表示随地震环境和场地工程地质条件而变的反应谱，即场地地震相关反应谱；4、地震动峰值加速度 a、峰值速度 v 和峰值位移 d，或
27、它们的等效值，这一组参数可以较好地近似表示反应谱，特别是在长周期部分；5、上述参数再加上地震动持时或强度包络远数 f（t）；6、地震动加速度过程 a(t)；7、在特殊情况下，还要求近距离（几十至几百米)内的地震差动和地震动的相关性，一个相互垂直分量的地震动加速度过程。还可以包括绕这三个轴的转动，后面这几项目前还没有公认的成熟的估计方法。表 1.4.2 给出了一些事例，表 1.4 2 各类工程对设计地震动参数的要求1.4.3 设计地震动参数的选择标准对一项具体工程选择多大的设计地震动参数，决定于对安全程度的要求。安全程度有时用超越概率来定量化，有时则根据经验和传统做法来选定，而不说明相应的超越概
28、率值。我国建筑抗震设计规范(GBJ 11-78） 和 1977 年第二代全国地震烈度区划图中规定的设计地震烈度,即无相应的超越概率值。对我国第二代地震烈度区划图中 45 个城市结果的分析认为，当时给出的地震烈度大致相当于 50 年 10%或每年 2%的超越概率；高孟潭、韩炜 1992 年对我国第三代地震烈度区划图中 7000 多个场点结果的分析认为。全国地震烈度区划图给出的结果，与我国现行建筑抗震设计规范(CBJ 11-89) 中的有关规定不完全恰当，需要进一步说明其间的关系。1.4.3.1 小震、中震、大震建筑抗震设计规范(GBJ 11-89)将我国第三代全国地震烈度区划图给出的50 年超越
29、概率为 10%的烈度值定义为中震 1，然后定义小震与大震，如表1.4.3。表 1.4 3 规范 CBJ 11-89 小、中、大震的定义此规范要求，按小震进行弹性结构地震反应分析和强度设计，按大震进行非弹性结构地震反应分析和变形验算，达到小震不坏、中震可修和大震不倒的目的。表 1.4.3 中的数值是根据七八十年代之交时的研究结果确定的。1.4.3.2 小震、中震、大震的概率和加速度根据 1992 年的新数据。若按上述超越慨率定义，小、中震和大、中震的烈度差将有不小的变化，变化范围因地区和烈度而异，大体如表 1.4.4 所示，表中大震超越概率取 50 年 2%；若按上述烈度差定义，小震和大震的超越
30、概率也有不小的变化，变化范围也因地区和烈度而异，大体如表 1.4.5 所示。表 1.4.4 小、中震与中、大震的烈度差表 1.4.5 小、大震烈度与 50 年超越概率值(%)由此可以看出以下几点结果: 1、上述数值在全国范围内有较大的关异；2、与小震 I 一 1.55 度相应的 50 年超越概率在 52%到 99%之间，以 72%为最多，而不是 63%；3、与大震 I+1 度相应的 50 年超越概率在 0.3%到 1.9%之间，以0.5%0.7%为主，远小于 2%的规定值。了解这些差别之后。在尚未作出进一步的明确规定之前，就应该提出这两种结果，与设计者共同研讨如何选取。l.4.3.3 工程重要
31、性与超越概率我国和国际趋向一样，对一般房屋，相当于中震的设计地震动加速度的超越概率均超 50 年 10%左右，对于核电厂的大震，即极限安全地震动，则取年超越概率 0.1%，约相当于 50 年超越概率 0.5%。我国对特大厦如三峡大坝取年超越概率 0.2%或 50 年 1%，对悬索桥有时取年超越概率 0.5%，约相当于 50 年 2.5%。由此可见，从一般房屋、特大桥桥梁、特大水坝到核电厂，重要性逐步加大，安全性要求逐步提高，采用的超越概率逐步减小，它们的比值约为20：5：12： 1。上述这些数值的选择。应该由有关工程部门按型有关抗震设防标准的规定，针对具体工程作出选择；在特别重要的情况下，也可
32、由上级主管部门决定。由于工程的地震安全性的大小，除了直接影响业主之外，还会影响到公众生命的安全。业主亦负有维护社会安全之责，故政府对此应有一最低要求。1.4.4 地震环境的影响一般工程量大而广、无条件也无必要逐个工程详细研究其地震环境，可以只是根据全国地震区划图给的地震烈度成设计地震动参数进行设计。全国地震区划图经针对全国这样大的面积进行的，目的在于为一般工程服务，因而对一个特定的地点而言，研究得可能不够详细。例如有些历史地震由于资料不全，研究不多，震中区可能确定得不当；又如有些潜在震源区的边界划分可能不够恰当。对于重大工程而言，就要求仔细考虑这些因素，以保证工程的安全。从原则上说、这项工作应
33、该仔细研究下列因素：对场地有影响的历史地震的定位与震级，有影响的潜在震源区的详细划分及其地震活动性参数的数值，适用于本地区的地震衰减关系，以及场地条件对地震动的影响。由于研究的深度不同，所得的结果自然可以不同于全国地震区划图，一个明显的例子是，这一工作应该适当考虑地震的大小远近的影响，从而给出更适当的设计反应谱，即场地地震相关反应谱。它完全可以不同于规范中规定的标准反应谱1.4.5 场地条件的影响一般工程在采用全国地震烈度区划图时，对场地工程地质条件的影响采用了简化的场地分类的方式，即：1、认为全国地震烈度区划图给出的是所谓的“平均场地”，即 1 类场地；2、如我国现行建筑抗震规范那样，将场地
34、简化为如下的四类（I 一 VI) ，按这四类给出不同的标准反应谱。I 类场地：1、坚硬场地土，上无更软弱的覆盖土层；2、厚度不超过 9m 的硬场地土；或 3、厚度不超过 3m 的中软至软弱场地土。II 类场地：1、厚度超过 9m 的中硬场地土；2、厚度超过 3m 但不超过 80m 的中软场地土；或 3、厚度超过 3m 但不超过 9m 的软弱场地土。III 类场地：1、厚度超过 80m 的中软场地土；或 2、厚度超过 9m 但不超过 80m 的软弱场地土。IV 类场地：厚度超过 80m 的软弱场地土。上述规定的细节可能因规范而异。对于重大工程，上述简化过于简单，因为场地工程地质条件千变万化，而且
35、对设计地质动的影响又较大，在对地震环境与场地工程地质条件已有详细了解之后，就不应该采用上述这种用过分简化的方法引入不必要的误差。所以，对重大工程均要求考虑具体的场地工程地质条件来估计设计地震动参数，而不再对场地进行分类，方法见第二十二章。1.5 地震区划与设计地震动参数大面积的地震烈度区划是针对量大面广的一般工程需要给出的抗震设防标准，因而对场地工程地质条件及其它仅有局部影响的因素未加考虑。地震区划图中的参数可以是地震动峰值加速度，也看可以是地震烈度，或者是以数字 1,2,3或字母 A,B,C 表示的分区号；若为后两者，就需要再规定一个将地震烈度或分区号转换为设计地震动参数的关系。地震烈度区划
36、并不区分场地工程地质条件的影响，全国地震烈度区划图给出的地震烈度是对所谓“平均场地”而言的。现在还只能给出这种场地或不分场地的地震烈度衰减关系，因为历史地震烈度点的场地工程地质条件无法逐一查明，可是我们可以认为，历史上的居民点虽然也有少数建于基岩或软弱场地上，但绝大多数建于 I 类或“平均场地”上的。非基岩场地的地震烈度或地震动衰减关系的物理意义不强，因为地震波是在基岩介质中，而不是在土壤介质中传播衰减的；土壤介质对地震动所起的只不过是一种滤波作用，即放大和减小不同频段的地震波，而不宜作为衰减处理。1.6 地震安全性评价工作的内容由图 1.1.1 可见，地震安全性评价工作是地震工程的一部分。首先应根据工程特性，明确设防所要求的地震动参数；接着应用中长期地震预报的理论，根据地震历史数据和地质构造资料，估计地震活动性；再根据地震烈度和地震动衰减关系，估计工程场地的设计地震烈度和地震动参数；最后根据场地工程地质条件，估计场地对地震动的影响。对于一个地区，则应再根据此地区多个场点的结果，给出设计地震动的影响。对于一个地区，则合称地震小区划图。对于跨越活动断层的工程，还要估计此断层可能产生的位错。上述这些结果都要有地震发生可能性（如超越概率）的估计，根据工程的重要性规定其取值，这就是
