1、超越概率在一定时期内，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。通俗的说，就是要求的值超出给定值的概率。我国的房屋建筑采用采用三水准抗震设防目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒” 。其中：小震指该地区 50 年内超越概率约为 63%的地震烈度，即众值烈度，又称多遇地震；中震指该地区 50 年内超越概率约为 10%的地震烈度，又称为基本烈度或设防烈度；大震指该地区 50 年内超越概率约为 2%3% 的地震烈度，又称罕遇地震。如 50 年超越概率为 63%相当于 50 年一遇；50 年超越概率为 10%相当于 474 年一遇；50 年超越概率为 23%相当于 1600250
2、0 年一遇。那么具体怎么换算呢？这得从地震活动性的随机过程描述模型说起。描述地震活动性的随机过程模拟有很多，但目前应用最广泛的是泊松分布模型。泊松分布模型有三个基本特点：1.独立性。亦即未来一段时间内事件是否发生与过去一段时间内事件是否发生无关。如今年是否发生地震与去年是否发生地震无关；2.平稳性。亦即只要区段相等，则事件发生的概率与区段所处的位置无关，而仅与区段的大小有关。若所说的区段是指时间区段，则称这种性质为平稳性；若指空间区段，则称为均匀性。如某地区 10 年内发生地震的概率，无论这 10 年是在 1900 年1910 年还是2000 年 2010 年，都一样，只有时间间隔不同，如 1
3、0 年内与 20 年内相比，发生地震的概率才会不同；3.不重复性。亦即事件集中在某一时间或空间发生的概率很小。如某一地区平均每年发生 8 级地震的概率为 2%，则该地区一年内会发生 2 次 8 级地震的可能性很小，可以认为其概率几乎为 0。在 t 年内，某地区发生 n 次地震（不管震级大小）的概率 P(n)，可用泊松分布表达如下：P(n)=(vt)n*exp(-vt)/n!由上式易知，在 t 年内，某地区都不发生地震的概率为：P(0)=(vt)0*exp(-vt)/0!=exp(-vt)则该地区在 t 年内至少发生一次地震的概率（此即为超越概率）为：F(t)=1-P(0)=1-exp(-vt)
4、其概率密度 f(t)为：f(t)=F(t)=vexp(-vt)以上 v 为某地震年平均发生的概率，它与重现期 T0 为倒数关系，即：T0=1/v于是易得重现期 T0 与超越概率 F(t)的关系为：T0=1/v=-t/(ln(1-F(t)由上式即可算出事件某时间段内各种超越概率的重现期。如 t=50 年，超越概率 F(t)=10%的地震，其重现期为 T0=474 年。以上给出的地震概率模型，仅关心地震是否发生，而不管震级 M 的大小。经对大量地震历史数据分析表明，震级 M 实际与地震年均发生的次数 N 存在一定的关系，常用下式表示：N=exp(a-bM)或 lnN=a-bMa,b 为经验常数。震
5、级 M 有着与地震发生的时间间隔 t 类似的概率分布，即其分布函数 F(M)为：F(M)=1-exp(-b(M-M0)其分布密度 f(M)为：f(M)=b*exp(-b(M-M0)M0 为震级下限。如可监测到的震级为 3 级，则可取 M0=3。 1 设计基准期 Design reference period设计基准期，是为确定可变作用及与时间有关的材料性能取值而选用的时间参数，它不等同于设计使用年限。在进行结构可靠性分析时，考虑持久设计状况下各项基本变量与时间关系所采用的基准时间参数。按国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB 50068-2001 总则的有关规定，我国的建筑结构、结构构件及地基
6、基础的设计规范、规程所采用的设计基准期为 50 年。同时，根据建筑物的使用要求和重要性，设计使用年限分别采用 5 年、25 年、50 年和 100年。设计基准期建筑结构设计所考虑的荷载统计参数，都是按设计基准期为 50 年确定的，如设计时所采用其他设计基准期，则必须另行确定在该基准期内最大荷载的概率分布及相应的统计参数。综述可见，设计基准期是一个基准参数，它的确定不仅涉及可变作用（荷载） ，还涉及材料性能，是在对大量实测数据进行统计的基础上提出来的，一般情况下不能随意更改。例如我国规范所采用的设计地震动参数（包括反映谱和地震最大加速度）的基准期为 50 年，如果要求采用基准期为 100 年的设计地震动参数，则不但要对地震动的概率分布进行专门研究，还要对建筑材料乃至设备的性能参数进行专门的统计研究。对于普通房屋和构筑物，在设计文件的总说明中应明确结构（含基础）的设计使用年限为 50 年；纪念性建筑和特别重要的建筑结构应为 100 年。设计文件中，不需要给出设计基准期。
