地下结构地震破坏形式与抗震分析方法综述 摘要：随着人口的在激增以及经济的发展，人们的需求也开始狂飙式的增长。然而，城市的空间有限，地面空间已经被充分利用，人们的视线开始转为地下，地下结构的开发缓解了城市的地面压力。然而，由于地下结构的抗震技术的发展还并不成熟，在地震后，往往会造成地下结构的损坏甚至直接丧失继续工作的能力，给人们的财产安全带来威胁，影响人们的正常生活。因此在此文中对地下结构的震害形式以及近年来地下结构抗震分析的研究成果进行展示。以加深对地下结构震害的了解，并引起人们对地下结构抗震减震的重视。 关键词：地下结构抗震，震害形式，抗震分析，抗震减震 0 引言 地震是自然界自然界一种常见的自然灾害，地球上每年约发生500多万次地震，即每天要发生上万次地震。其中绝大多数太小或太远以至于人们感觉不到。真正能对人类造成严重危害的地震大约有一二十次，能造成特别严重灾害的地震大约有一两次。然而，这种地震不仅仅会给损害人们的财产安全，更有甚者会威胁到生命安全。 以往的抗震研究主要集中在地上建筑。认为地下结构受到的外界环境较少，各方向约束较多，刚度较大，且高度较小，加之过去地下结构的建设规模相对较少，地下结构受地震作用引起的结构的严重破坏的相关资料也较少，因此地下结构的工程抗震研究及设计长期未得到足够的重视。 1923年日本关东大地震（M8.2），震区内116座铁路隧道，有82座受到破坏；1952 年美国加州克恩郡地震（M7.6），造成南太平洋铁路的四座隧道损坏严重；1976年唐山地震（M7.8），唐山市给水系统完全瘫痪，秦京输油管道发生五处破坏；1978年日本伊豆尾岛地震（M7.0）震后出现了横贯隧道的断裂，隧道衬砌出现了一系列的破坏；特别是1995年日本阪神大地震（M7.2）中，神户市及阪神地区几座城市的供水系统和污水排放系统受到严重破坏，其中神户市供系统完全破坏，并基本丧失功能。神户市部分地铁车站和区间隧道受到不同程度的破坏，其中大开站最为严重，一半以上的中柱完全倒塌，导致顶板坍塌和上覆土层大量沉降，最大沉降量达2.5m。 地震对地下结构造成大规模破坏的同时，地震对地下结构的安全性构成的威胁也开始引起了人们的重视，地下结构工程抗震从业者在震后获取了大量的地震动作用在地下结构上产生的动力特性及影响结构动 力响应的影响因素等宝贵资料，对地下结构工程抗震减震领域的发展具有极大的推动作用。 近年来，关于地下结构的工程抗震分析方法的文献大量涌现。学者从不同角度对地下结构抗震进行阐述，并且有不少理论转化为工程技术，在工程实践中得到了论证。笔者试图综合前人的研究成果，在本文中简要介绍地下结构在地震作用下的破坏形式以及地下结构抗震分析方法，以便加深对地下结构工程抗震的了解，也可增加人们对地下结构工程抗震的重视程度。 1 地下结构震害 由于所处环境、约束情况等的差异，地下结构的破坏形式与结构破坏的影响因素与地上结构有很多不同之处。 1.1 地下结构震害形式 以下以日本阪神地震为主要对象，结合其他地震造成的震害，总结了地铁车站、地下管道、地下隧道的主要震害形式。
作业条件危险性分析和预先危险性分析方法简介 1、预先危险性分析 1.1 方法简介 预先危险性分析法（Preliminary Hazard Analysis，PHA）又称初步危险分析。主要用于对危险物质和装置的主要工艺区域等进行分析。它常被用于评价项目、装置等开发初期阶段的物料、装置、工艺过程以及能量失控时可能出现的危险性类别、条件及可能造成的后果，作宏观的概略分析，其目的是辨识系统中潜在的危险有害因素，确定其危险等级，防止这些危险有害因素失控导致事故的发生。 1.2 预先危险性分析主要作用 1）大体识别与系统有关的主要危险有害因素； 2）分析、判断危险有害因素导致事故发生的原因； 3）评价事故发生对人员及系统产生的影响，事故可能造成的人员伤害和系统破坏、物质损失情况； 4）确定已识别危险有害因素的危险性等级； 5）提出消除或控制危险有害因素的对策措施。 1.3 预先危险性分析步骤 1）对系统的产生目的、操作条件和周围环境进行调研； 2）搜集同类生产过程中发生过的事故，查找能够造成故障、物质损失和人员伤害的危险性； 3）根据经验、技术诊断等方法确定危险源； 4）识别危险形成条件，研究危险因素转变成事故的触发条件； 5）进行危险性分级，确定其危险程度，找出重点控制的危险源； 6）制定危险防范措施。 1.4 预先危险性危险等级 在分析系统危险性时，为了衡量危险性的大小及其对系统的破坏程度，将各类危险性划分为四个等级，见下表。 危险性等级划分表 2、作业条件危险性分析 2.1 简介 作业条件危险性评价法（格雷厄姆——金尼法）是作业人员在具有潜在危险性环境中进行作业时的一
种危险性半定量评价方法。它是由美国人格雷厄姆（K.J.Graham ）和金尼（G.F.Kinney ）提出的，他们认为影响作业条件危险性的因素有三个： 1）发生事故或危险事件的可能性（L ）； 2）人员暴露于危险环境的频繁程度（E ）； 3）事故一旦发生可能产生的后果（C ）。 用这三个因素分值的乘积 D ＝L ×E ×C 来评价作业条件的危险性，D 值越大，作业条件的危险性越大。 式中，D 为作业条件的危险性；L 为事故或危险事件发生的可能性；E 为暴露于危险环境的频率；C 为发生事故或危险事件的可能结果。 2.2 取值与计算方法 1）发生事故或危险事件的可能性 事故或危险事件发生的可能性与其实际发生的概率相关。在实际生产条件中，事故或危险事件发生的可能性范围非常广泛，将事故或危险事件发生可能性的分值从实际上不可能的事件为0.1，经过完全意外有极少可能的分值1，确定到完全会被预料到的分值10为止（表2.2－1）。 表2.2－1 事故发生的可能性分值（L ） 2） 暴露于危险环境的频率 作业人员暴露于危险作业条件的次数越多、时间越长，则受到伤害的可能性也就越大。为此，K ·J ·格雷厄姆和G ·F ·金尼规定了连续出现在潜在危险环境的暴露频率分值为10，一年仅出现几次非常稀少的暴露频率分值为1。暴露于潜在危险环境的分值见表 2.2－2。 表2.2－2 暴露于危险环境的频繁程度分值（E ） 3） 发生事故或危险事件的可能结果 造成事故或危险事故的人身伤害或物质损失可在很大范围内变化，以工伤事故而言，可以从轻微伤害到许多人死亡，其范围非常宽广。因此，K ·J ·格雷厄姆和G ·F ·金尼需要救护的轻微伤害的可能结果， 它值规定为1，以此为一个基准点；而将造成许多人死亡的可能结果规定为分值100，作为另一个参考点。在两个参考点1～100之间，插入相应的中间值，列出表2.2－3 所示的可能结果的分值。 表2.2－3 事故造成的后果分值（C ）
第43卷第3期2003年5月 大连理工大学学报 Jour nal of Dalian University of Technology Vol .43,No .3May 2003 文章编号:1000-8608(2003)03-0344-05 收稿日期:2002-04-01; 修回日期:2003-03-25. 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50209002);辽宁省自然科学基金资助项目(20022130). 作者简介:陈健云*(1968-),男,副教授;林 皋(1929-),男,教授,博士生导师,中国科学院院士. 大型地下结构三维地震响应特点研究 陈健云*, 胡志强, 林 皋 (大连理工大学土木水利学院,辽宁大连 116024) 摘要:采用阻尼影响抽取法分析了地下结构无限围岩介质的动刚度特性,建立了岩石地下 结构抗震分析的实用相互作用分析时域模型,比较研究了地下结构-围岩动力相互作用分析中地震动输入机制、无限围岩动刚度及结构特性等各种主要因素对地下结构地震响应的影响程度.指出几种常用地下结构地震响应近似分析方法只在一定条件下适用,无限介质的阻尼特性对结构响应起着重要的作用. 关键词:地下洞室;地震反应分析;动刚度;优化;阻尼影响抽取法中图分类号:T U 35;TU 9;TV3 文献标识码:A 0 引 言 随着国民经济的发展,地下空间得到了越来越广泛的使用.然而近几年世界范围内发生了一 系列大地震,造成了巨大的灾难,不少地下结构遭受破坏.由于与围岩的相互作用,地下结构的动力特性十分复杂,其响应特点与地面结构有明显的差别.研究表明[1] ,对地下结构采用施加惯性力的地震响应分析,即使采用几倍于结构尺寸的地基离散模型,施加不同的边界条件对地震位移响应的影响可达10倍,应力差别达5～6倍. 目前各种实际地下结构的动力响应分析仍以各种近似方法为主.包括各种拟静力方法,如位 移响应法[2、3] ,地基影响参数通常根据简化假定采 用经验参数.动力近似分析通常将结构简化为二维问题处理[4],对于地下管线等结构形式具有一定的适用性.对于处于比较复杂地质、地形条件下的地下结构,或者形式较复杂的大型地下空间结构,要合理地反映地下结构的地震响应,则必须进行三维动力响应分析. 当前常用的地下结构三维地震分析方法,主要有在模型外边界施加各种人工透射边界解决能量向无限远处辐射[5]的波动分析方法;以地下结构为主体,围岩的作用通过相互作用力来求解的相互作用分析方法[6] ,通常采用有限元、边界元、 解析法或半解析法等耦合求解;以及在外边界施 加粘性阻尼器的惯性力方法.前两种方法属于较精确的数值方法,后一种方法则为近似方法. 由于围岩介质对结构的动力影响在时间与空 间都是耦合的,较精确的地下结构地震响应分析具有一定难度,时域求解复杂且求解代价很大. 本文采用相互作用分析方法,结合溪洛渡超 大型地下洞室群的地震响应分析,研究动力相互 作用运动方程中各主要因素对地下结构地震响应的影响程度,为地下结构的简化分析提供依据. 1 地下结构地震响应的相互作用分 析方法 地下结构的相互作用分析主要采用各种耦合 方法,如有限元与边界元的耦合分析.本文则采 用阻尼影响抽取法得到地基刚度与有限元进行耦合分析. 1.1 阻尼影响抽取法的基本概念 [7] 将无限地基截取有限区域,其刚度阵为S t (X )=K -X 2 M (1) 式中:K 和M 分别为有限域的刚度阵与质量阵. 引入量纲一的频率a 0=X ?r 0/c s 及刚度阵K 与质量阵M ,则式(1)可表达为 S t (X )=Gr s -2 0(K -a 20M )=Gr s -2 0S (a 0) (2)
第七章危险性分析方法 对于现代化的化工生产装置须实行现代化安全管理，也就是从系统的观念出发，运用科学分析方法识别、评价、控制危险，使系统达到最佳安全。 应用系统工程的原理和方法预先找出影响系统正常运行的各种事件出现的条件，可能导致的后果，并制定消除和控制这些事件的对策，以达到预防事故、实现系统安全的目的。 辨别危险、分析事故及影响后果的过程就是危险性分析。 危险性分析有定性分析和定量分析两种类型： 定性分析 找出系统存在的危险因素，分析危险在什么情况下能发生事故及对系统安全影响的大小，提出针对性的安全措施控制危险。 它不考虑各种危险因素发生的数量多少。(本章主要介绍定性危险分析方法) 定量分析 在定性分析的基础上，进一步研究事故或故障与其影响因素之间的数量关系，以数量大小评定系统的安全可靠性。定量危险性分析也就是对系统进行安全性评价。(在第八章进行讨论) 7.1 安全检查表 7.1.1 概述 安全检查表(SCL，Safety Check List)是进行安全检查和诊断的清单。 在编制安全检查表时，通常是把检查对象作为系统，将系统分割成若干个子系统， 按子系统制定。 安全检查表是最早开发的一种系统危险性分析方法，也是最基础、最简便的识别危险的方法。该法应用最多且广泛。 在我国目前安全检查表不仅用于定性危险性分析，有的还对检查项目给予量化，用于系统的安全评价。 安全检查表的优点： 1.安全检查是进行安全管理的重要手段，安全检查表是由各种专业人员事先经过充分的分析和讨论,集中了大家的智慧和经验而编制出来的，按照安全检查表进行检查就会避 免传统安全检查时的一些弊端，能全面找出生产装置的危险因素和薄弱环节； 2.它简明易懂，易于掌握，实施方便； 3.应用范围广,项目的设计、施工、验收,机械设备的设计、制造,运行装置的日常操作、作业环境、运行状态及组织管理等各个方面都可应用； 4.编制安全检查表的依据之一是有关安全的规程、规范和标准。 安全检查表还可对系统进行安全性评价。 7.1.2 安全检查表编制的步骤和依据 1、编制的步骤： 先组成一个由工艺、设备、操作及管理人员的编制小组，并大致按以下几步开展工作： (1)熟悉系统：详细了解系统的结构、功能、工艺流程、操作条件、布置和已有的安 全卫生设施等。 (2)搜集有关安全的法规、标准和制度及同类系统的事故资料，作为编制安全检查表 的依据。 (3)按功能或结构将系统划分成若干个子系统或单元，逐个分析潜在的危险因素。 (4)确定安全检查表的检查内容和要点，并按照一定的格式列成表。 2、编制的依据：
精心整理《地震工程学》课程总结? 1.对所学内容的综述? 1.1结构地震反应分析的方法? 结构地震反应分析的方法很多，下面主要介绍反应谱理论和时程反应分析法? 绍。 也并不是一次地震动作用下的反应谱，而是不同地震反应的包线。 1.1.2?? 时程分析法? 时程分析法又称作动态分析法。它是将地震波段按时段进行数值化后，输入结构体系的振动微分方程，采用逐步积分法进行结构弹塑性动力反应分析，计算出结构在整个强震时域中的振动状态过程，给出各个时刻各杆件的内力和变形以及各杆
件出现塑性铰的顺序。? 时程分析法计算地震反应需要输入地震动参数，该参数具有概率含义的加速度时程曲线、结构和构件的动力模型考虑了结构的非线性恢复力特性，更接近实际情况，因而时程分析方法具有很多优点。它全面地考虑了强震三要素；比较确切地、具体地和细致地给出了结构弹塑性地震反应。? 1.1.3地震信号频域分析? ???? X(f）， 1.2? 1.2.1 （1) ??(2 （3 ?（4 性和有效性；? ?? （5）验证抗震理论、结构地震反应分析方法、结构振动控制算法等的可靠性和适用性。? 1.2.2? 结构抗震试验的实施程序? ??
（1）确定研究目标和试验方法，含试验目的、试验设备和试件的采用、需要测量的物理量等；? ?? （2）荷载施加，含与试验设备相关的荷载施加方式和加载规则等；? ?（3）测点布置和数据采集，含各类传感器和数采设备的采用、测点数量的选择；? ??（4）数据分析，含测试数据的常规处理和特殊分析。? （1 ? （2 ????旨在 （3 ?? 入下结构或构件的地震反应，研究和验证结构地震破坏机理、破坏特征、抗震能力和抗震薄弱环节。 ?（4）振动台试验? ?????振动台试验是利用振动台装置进行的结构强迫振动试验，是地震工程研究中最重要的实验手段之一。?
地震危险性概率分析计算方法简介 1.地震统计单元—地震带对场点的地震危险性贡献 设有N 个地震带对场点地震危险性有贡献，而第n 个地震带在点的某地震动年超越概为P n （Z ≥z ），则场点总的年超越概率为： ∏=≥=≥N 1 n z n -1-1z ）） （（）（Z P Z P 式中，Z 为地震动参数；z 为给定的地震动参数。 地震带是地震活动性分析的基本单元，它应具有统计上的完整性和地震活动的一致性。考虑某一地震带，其地震时间过程符合泊松过程，在T 年内的4级以上地震年平均发生率为v 则有： VT K K VT P -k e ! )(= 其中P k 为该地震带内未来T 年内发生K 次地震的概率。 地震带内大小地震的比例遵从修正的Gutenberg-Richter 震级—频度关系，相应的震级概率密度函数为： ()[]()[]οοβββ M M M M M f u -----=exp 1exp )(m 其中，β为地震带b 值的2.3倍，M u 为地震带的震级上限。 2.地震带内潜在震源区的地震危险性分析 假定在每一个地震带的各个潜在震源区内，地震活动水平和强度的分布是相对均匀的。潜在震源区的地震空间分布系数是与震级有关的，记为f l,mj ,其物理含义为发生一次震级为m j ± 0.5△m 的地震的条件下，次地震落在第l 个潜在震源区的概率。该分布系数可反映地震带内地震空间分布的非均匀性，对指定震级档，此分布系数在整个地震带内是归一的。即对不同震级档有： 1 =∑=S N 1 l j m ,l f 其中，N s 为地震带内能够发生m j ± 0.5△m 级地震的潜源区总数。 根据泊松分布模型和全概率定理，一个地震带所发生的地震在场点所产生的地震动Z ()()??? ? ??????≥?--=≥∑???∑==S m j N l N j l l m l j dxdyd f z Z P S f m P v z Z P 11,E |)(exp 1)(θθ
5章 动力反应的数值计算 如果激励[作用力)(t p 或地面加速度)(t u g ]是随时间任意变化的，或者体系是非线性的，那么对单自由度体系的运动方程进行解析求解通常是不可能的。这类问题可以通过数值时间步进法对微分方程进行积分来处理。在应用力学广阔的学科领域中，有关各种类型微分方程数值求解方法的文献（包括几部著作中的主要章节）浩如烟海，这些文献包括这些方法的数学进展以及它们的精度、收敛性、稳定性和计算机实现等问题。 然而，本章仅对在单自由度体系动力反应分析中特别有用的很少几种方法进行简要介绍，这些介绍仅提供这些方法的基本概念和计算算法。尽管这些对许多实际问题和应用研究已经足够了，但是读者应该明白，有关这个主题存在大量的知识。 5.1 时间步进法 对于一个非弹性体系，欲采用数值求解的运动方程为 )(),(t p u u f u c u m s =++ 或者 )(t u m g - (5.1.1) 初始条件 )0(0u u = )0(0u u = 假定体系具有线性粘滞阻尼，不过，也可以考虑其他形式的阻尼（包括非线性阻尼），后面会明显看到这一点。然而由于缺乏阻尼信息．因此很少这样做，特别是在大振幅运动时。作用力)(t p 由一系列离散值给出: )(i i t p p = ,0=i 到N 。时间间隔 i i i t t t -=?+1 （5.1.2）
图5.1.1 时间步进法的记号 通常取为常数，尽管这不是必需的。在离散时刻i t （表示为i 时刻）确定反 应，单自由度体系的位移、速度和加速度分别为i u 、i u 和i u 。假定这些值是已知的，它们在i 时刻满足方程 i i s i i p f u c u m =++)( （5.1.3） 式中，i s f )(是i 时刻的抗力，对于线弹性体系，i i s ku f =)(，但是如果体系是非弹性的，那么它会依赖于i 时刻以前的位移时程和速度。将要介绍的数值方 法将使我们能够确定i +1时刻满足方程(5.1.1)的反应1+i u 、1+i u 和1+i u ，即在i +1时刻 1111)(++++=++i i s i i p f u c u m （5.1.4） 对于i =0，1，2，3，…，连续使用时间步进法，即可给出i =0，l ，2，3，… 所有瞬时所需的反应。已知的初始条件)0(0u u =)0(0u u =和提供了起动该方法的必要信息。 从i 时刻到i +1时刻的步进一般不是精确的方法，许多在数值上可以实现的近似方法是可能的。对于数值方法，有三个重要的要求：(1)收敛性一随着时间步长的减少，数值解应逼近精确解；(2)稳定性一在存在数值舍入误差的情况下，数值解应是稳定的；(3)精度一数值方法应提供与精确解足够接近的结果。这些重要的问题在本书中均作简要的讨论，全面的论述可在着重微分方程数值解法的书中找到。 本章介绍三种类型的时间步进法：(1)基于激励函数插值的方法；(2)基于速度和加速度有限差分表达的方法；(3)基于假设加速度变化的方法。前两类中各
第八章危险性分析方法 辨别危险、分析可能发生的事故及其影响后果的过程就是危险性分析。 危险性分析是为防止危险造成事故所采取的手段，其作用是为制定防止事故发生的对策提供依据。 危险性分析需要运用系统工程的原理和方法。危险性分析有定性分析和定量分析两种类型： ①定性分析：找出系统存在的危险因素，分析危险在什么情况下能发生事故，以及对系统安全影响的大小，提出针对性的安全措施控制危险。定性分析不对各种危险因素作定量评价，本章主要介绍定性危险性分析方法。 ②定量分析：在定性分析的基础上，进一步研究事故或故障与其影响因素之间的数量关系，以数量大小评定系统的安全可靠性。在第八章介绍。 危险、危害因素 8.1.1危险因素与危害因素 危险因素是指突发性造成人身伤亡和财产损失的因素。危险因素强调突发性和瞬间作用； 危害因素是指可能造成人身伤害、职业病、财产损失和作业环境破坏的因素。危害因素强调在一定时间范围内的积累作用。 危险因素和危害因素二者有时难以区分，故有时统称为危险因素，更多的是并称为危险、危害因素。 8.1.2危险、危害因素分类 根据GB/T 13816—92《生产过程危险和危害因素分类与代码》的规定，按导致事故和职业危害的直接原因，将生产过程中的危险、危害因素分为6 类： 1、物理性危险、危害因素 （1）设备、设施缺陷如强度不够、刚度不够、运动件外露、制动器缺陷、外形缺陷等。 （2）防护缺陷如无防护、防护不当、防护距离不够、防护设施缺陷等。 （3）电危害 （4）噪声危害 （5）振动危害 （6）电磁辐射 如电离辐射：X 射线、高能电子束等；非电离辐射：激光、紫外线等。 （7）运动物危害如固体抛射物、液体飞溅物、气流冲击、岩土滑动等。 （8）明火 （9）能造成灼伤的高温物质 （10）能造成冻伤的低温物质 （11）粉尘与气溶胶（不包括爆炸性、有毒性粉尘与气溶胶） （12）作用环境不良如采光照明不良、安全过道缺陷、通风不良、气温过高或过低、空气质量差等。 （13）信号缺陷如无信号设施、信号不清、信号失准、信号选用不当等。 （14）标志缺陷如无标志、标志不清、标志不规范、标准位置不当等。 （15）其他物理危险和危害因素 2、化学危险和危害因素
研究生课程考核试卷 （适用于课程论文、提交报告） 科目：结构动力学大作业教师： 姓名：学号： 专业：岩土工程类别：专硕 上课时间：2015年9 月至2015 年11 月 考生成绩： 卷面成绩平时成绩课程综合成绩阅卷评语： 阅卷教师(签名)
重庆大学研究生院制 土木工程学院2015级硕士研究生考试试题 1 题目及要求 1、按规范要求设计一个3跨3层钢筋混凝土平面框架结构（部分要求如附件名单所示；未作规定部分自定）。根据所设计的结构参数，求该结构的一致质量矩阵、一致刚度矩阵； 2、至少采用两种方法求该框架结构的频率和振型； 3、输入地震波（地震波要求如附件名单所示），采用时程分析法，利用有限元软件或自编程序求出该框架结构各层的线性位移时程反应。
2 框架设计 2.1 初选截面尺寸 取所设计框架为3层3跨，跨度均为4.5m ，层高均为3.9m 。由于基础顶面离室内地面为1m ，故框架平面图中底层层高取 4.9m 。梁、柱混凝土均采用C30， 214.3/c f N mm =，423.010/E N mm =?，容重为325/kN m 。 估计梁、柱截面尺寸如下： （1）梁： 梁高b h 一般取跨度的 112 1 8 ，取梁高b h =500mm ； 取梁宽300b b mm =； 所以梁的截面尺寸为：300500mm mm ? （2）柱： 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算： ①柱组合的轴压力设计值...E N F g n β= 其中：β：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数； F ：按简支状态计算柱的负荷面积； E g ：折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取为 21214/KN m ； n ：验算截面以上的楼层层数。 ②c N c N A u f ≥ 其中：N u ：框架柱轴压比限值；8度（0.2g ），查抗震规范轴压比限值0.75N u =； c f ：混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土采用30C ，2 14.3/c f N mm =。
v1.0 可编辑可修改 工程场地地震安全性评价工作 报告编写要求 目录 I 报告编写的一般要求 1．总则 2．报告文字要求 3．报告图件要求 4．报告表格要求 5．符号及单位的使用 6．公式使用 7．术语使用 8．参考文献、资料、图件等的引用 Ⅱ报告编写内容与格式的要求 A．封面 B．扉页 C．目录 D．前言 1．技术思路 2．地震活动性 地震资料 区域地震活动时空特征分析 现代构造应力场 历史地震影响 近场小震活动 3．地震地质背景 区域地质构造背景 区域地震区、带
v1.0 可编辑可修改近场和场区活动构造 4．地震烈度及地震动衰减关系 地震烈度衰减关系 地震动衰减关系 5．确定性方法对场址地震危险性的评价 地震构造法 历史地震法 确定性方法对场址地震危险性的评价结果 6．概率分析方法对场址地震危险性的评价 地震危险性概率分析方法概述 潜在震源区划分 地震活动性参数的确定 地震危险性的概率计算 概率分析方法对场址地震危险性的评价结果 7．场地地震动参数的确定或地震动小区划 场地条件 场地地震反应分析模型及其参数确定 输入地震动参数的确定 场地地震反应计算与场地地震相关反应谱 场地地震动参数的确定或地震动小区划 8．地震地质灾害评价或地震地质灾害小区划 与场地地震地质灾害有关的工程地震条件勘察 场地地震地质灾害评价 地震地质灾害小区划 9．结论和建议 地震环境评价 场地工程地质条件评价
场地地震安全性评价 地震地质灾害评价 地震小区划 使用建议 I 报告编写的一般要求 1．总则 为配合《工程场地地震安全性评价工作规范(DB001－94）》的实施，使工程场地地震安全性评价工作报告编写规范化，并且更加符合评审及工程使用的需要，特制定本要求。 本要求适用于对工作规范《工程场地地震安全性评价工作规范(DB001－94）》中规定的4个等级工程所进行的地震安全性评价工作(不包括区域性地震区划)的最终报告的编写。 在编写最终报告时，其内容和格式必须符合本要求，不应增加或减少陈述的内容，但对于本要求没有包括而实际工作大纲要求进行的有关工作，可以增加相应的陈述内容。 本要求的章节条款顺序，是对最终报告的建议模式。实际报告章节安评。应在本要求的基础上，根据工程场地地震安全性评价实际工作大纲的要求和编写者的论证思路来编排。 2 报告文字要求 报告文字安排 2.1.1 叙述应条理清晰，行文流畅，章节安排符合地震安全性评价的论证思路。 2.1.2 论述理论与方法时，如本次工作采用的理论或方法系引用其他研究者的已有成果，则论述应从简但必须给出相关的引用参考文献；如采用的理论或方法系本次工作提出的新成果，则应在正文中(或以附件形式)详细给出理论阐述或对方法的原理及工作步骤的论述，可能的情况下应与现行方法进行比较并给出比较的结论。 2.1.3 对本次工作所采用的数据或资料进行论述时，如系引用现有的数据或资料，本次工作未有任何新的改动和补充，则应直接给出引用内容及其出处；如数据或资料系本次工作新的研究结果，则应加以详述；如数据或资料系对现有数据进行了部分改动而得到的，则也应对改动情况和改动原因加以详述。 2.1.4 报告各部分内容应前后衔接，上下文相互引用时(尤其是图件、表格等)须保证查有出处。 2.1.5 报告中所用专有名称、地名、人名等，必须保证上下文的一致性。 文字印刷质量以清晰为标准，报告全文排版风格应一致。
《建筑结构抗震设计》课后习题解答建筑结构抗震设计》第 1 章绪论 1、震级和烈度有什么区别和联系？震级是表示地震大小的一种度量，只跟地震释放能量的多少有关，而烈度则表示某一区域的地表和建筑物受一次地震影响的平均强烈的程度。烈度不仅跟震级有关，同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件等多种因素有关。一次地震只有一个震级，但不同的地点有不同的烈度。 2.如何考虑不同类型建筑的抗震设防？规范将建筑物按其用途分为四类：甲类（特殊设防类）、乙类（重点设防类）、丙类（标准设防类）、丁类（适度设防类）。 1 ）标准设防类，应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，达到在遭遇高于当地抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏的抗震设防目标。 2 ）重点设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为 9 度时应按比 9 度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3 ）特殊设防类，应按高于本地区抗震设防烈度提高一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为 9 度时应按比 9 度更高的要求采取抗震措施。同时，应按批准的地震安全性评价的结果且高于本地区抗震设防烈度的要求确定其地震作用。 4 ）适度设防类，允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低其抗震措施，但抗震设防烈度为 6 度时不应降低。一般情况下，仍应按本地区抗震设防烈度确定其地震作用。 3.怎样理解小震、中震与大震？ 小震就是发生机会较多的地震，50 年年限，被超越概率为63.2%；中震，10%；大震是罕遇的地震，2%。 4、概念设计、抗震计算、构造措施三者之间的关系？ 建筑抗震设计包括三个层次：概念设计、抗震计算、构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施则可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等意义上保证抗震计算结果的有效性。他们是一个不可割裂的整体。
第24卷第6期辽宁工学院学报V ol.24 N o.6 2004年12月JOURNAL OF LIAONING INST IT UTE OF TECHNOLOGY D ec.2004概率性地震危险性分析中两种模型研究 张晓东,刘 舰,叶 冶 (辽宁工学院土木建筑系,辽宁锦州 121001) 摘 要:概率性地震危险性分析是地震危险性分析中普遍采用的分析方法,这种方法以地面运动参数的年超越概率与平均复发周期关系的形式给出。它综合了所有地震潜源和它们的平均地震活动率对场点的影响。在输入对场点的影响时往往需要建立一定的数学模型。而不同的数学模型又有不同的适用范围。本文通过对概率性地震危险性分析方法中两种数学模型的对比研究,为在地震发生的时空不均匀性和不同地震资料精度的地震危险性分析时确定模型适用范围提出参考意见。 关键词:地震危险性;贝努利随机独立试验;模型 中图分类号:T U12 文献标识码:A 文章编号:1005-1090(2004)06-0051-02 Study of Two Models on Probability Analysis of Earthquake Hazards ZHANG Xiao-dong,LIU Jian,YE Ye (Dept of Civil E ngin eering,Liaoning Insititute of T ech nology,Jinz hou121001,China) Key words:seismic risk;random independent test;model Abstract:U sing probability to analy ze seismic risk w as the most widely used method in earthquake occurrence.This m ethod w as given in the form of relations based on annually transcendented prolabil-ity with averaged recurrence period.T he form sy nthesed all earthquake potentialities of the source to-gether w ith their av erag ed active rate and effects on seism ic spots.Inputing effects on spots needs set-ting up m athematic models.However,different mathematical models are adaptable to different ranges.Contrast studies were made of two kinds of models set up with probability analyzing seismic risks.Some referrences w ere proposed in view of inconsistence in time and space as earthquake oc-curred,with seismic risk and adaptable rang e of model analy zed. 在新编的“中国地震区划图(1990)”中,由于采用了若干改进措施,使得国际上通用的地震危险性概率分析方法,能够较好的反映我国大陆地震活动的时空不均匀性。 1 地震发生过程数学模型类型 1.1 地震活动的n重贝努利独立试验模型 假设: E为一次贝努利随机试验,它包含两个基本事件A(成功)及A-(失败),令其发生的概率分别为p=p(A),q=p(A-),其中0≤p≤1,0≤q≤1,且p+q=1; 将E独立地重复n次,令A i表示第i次试验出现的事件(i=1,2,…,n),则A1,A2,…,A n相互独立,称这一试验为n重贝努利独立试验。n次试验中,恰好有k次成功的概率为 p n(k)= n k p n q n-k,k=0,1,2,…,n(1) 从物理意义上讲,一般在某一地震活动区域内,可将地震活动的某一时间段等间隔地划分为若干小 收稿日期:2004-05-26 基金项目:辽宁工学院青年教师基金 作者简介:张晓东(1971-),男,辽宁大石桥人,讲师,硕士。
工程场地地震安全性评价工作 报告编写要求 目录 I 报告编写的一般要求 1．总则 2．报告文字要求 3．报告图件要求 4．报告表格要求 5．符号及单位的使用 6．公式使用 7．术语使用 8．参考文献、资料、图件等的引用 Ⅱ报告编写内容与格式的要求 A．封面 B．扉页 C．目录 D．前言 1．技术思路 2．地震活动性 2.1 地震资料 2.2 区域地震活动时空特征分析 2.3 现代构造应力场 2.4 历史地震影响 2.5 近场小震活动 3．地震地质背景 3.1 区域地质构造背景 3.2 区域地震区、带 3.3 近场和场区活动构造 4．地震烈度及地震动衰减关系 4.1 地震烈度衰减关系 4.2 地震动衰减关系 5．确定性方法对场址地震危险性的评价 5.1 地震构造法 5.2 历史地震法 5.3 确定性方法对场址地震危险性的评价结果 6．概率分析方法对场址地震危险性的评价 6.1 地震危险性概率分析方法概述 6.2 潜在震源区划分 6.3 地震活动性参数的确定 6.4 地震危险性的概率计算 6.5 概率分析方法对场址地震危险性的评价结果 7．场地地震动参数的确定或地震动小区划 7.1 场地条件
7.2 场地地震反应分析模型及其参数确定 7.3 输入地震动参数的确定 7.4 场地地震反应计算与场地地震相关反应谱 7.5 场地地震动参数的确定或地震动小区划 8．地震地质灾害评价或地震地质灾害小区划 8.1 与场地地震地质灾害有关的工程地震条件勘察 8.2 场地地震地质灾害评价 8.3 地震地质灾害小区划 9．结论和建议 9.1 地震环境评价 9.2 场地工程地质条件评价 9.3 场地地震安全性评价 9.4 地震地质灾害评价 9.5 地震小区划 9.6 使用建议 I 报告编写的一般要求 1．总则 1.1 为配合《工程场地地震安全性评价工作规范(DB001－94）》的实施，使工程场地地震安全性评价工作报告编写规范化，并且更加符合评审及工程使用的需要，特制定本要求。 1.2 本要求适用于对工作规范《工程场地地震安全性评价工作规范(DB001－94）》中规定的4个等级工程所进行的地震安全性评价工作(不包括区域性地震区划)的最终报告的编写。 1.3 在编写最终报告时，其内容和格式必须符合本要求，不应增加或减少陈述的内容，但对于本要求没有包括而实际工作大纲要求进行的有关工作，可以增加相应的陈述内容。 1.4 本要求的章节条款顺序，是对最终报告的建议模式。实际报告章节安评。应在本要求的基础上，根据工程场地地震安全性评价实际工作大纲的要求和编写者的论证思路来编排。 2 报告文字要求 2.1 报告文字安排 2.1.1 叙述应条理清晰，行文流畅，章节安排符合地震安全性评价的论证思路。 2.1.2 论述理论与方法时，如本次工作采用的理论或方法系引用其他研究者的已有成果，则论述应从简但必须给出相关的引用参考文献；如采用的理论或方法系本次工作提出的新成果，则应在正文中(或以附件形式)详细给出理论阐述或对方法的原理及工作步骤的论述，可能的情况下应与现行方法进行比较并给出比较的结论。 2.1.3 对本次工作所采用的数据或资料进行论述时，如系引用现有的数据或资料，本次工作未有任何新的改动和补充，则应直接给出引用内容及其出处；如数据或资料系本次工作新的研究结果，则应加以详述；如数据或资料系对现有数据进行了部分改动而得到的，则也应对改动情况和改动原因加以详述。 2.1.4 报告各部分内容应前后衔接，上下文相互引用时(尤其是图件、表格等)须保证查有出处。 2.1.5 报告中所用专有名称、地名、人名等，必须保证上下文的一致性。 2.2 文字印刷质量以清晰为标准，报告全文排版风格应一致。 2.3 报告中不应出现错字。 3 报告图件要求 3.1 报告中图件只对文字的表述起补充和提示作用，不可替代文字说明；凡文字说明不可取代图件表示的地方，必须给出相关图件。 3.2 图件必须插放在报告文字引用处的下方或紧接一页，但幅面大于报告文本页面数倍的大型图件，可以附件的形式进行引用(不编排图件引用编号)，并可将图件按附件形式置于报告尾部或独立于报告本体。
July 2010现代化工第30卷第7期M oder n Che m ica l Industry 2010年7月 分析测试 危险与可操作性分析研究 杜廷召,田文德,任 伟 (青岛科技大学化工学院,山东青岛266042) 摘要:危险与可操作性分析(HAZOP)是过程工业中广泛应用的识别危险与操作性问题的安全分析技术之一,尤其是在化工、石化等高危行业。概述了危险与可操作性分析方法基本原理的基础上,将HAZOP 产生以来的相关研究做出分类并进行了综述,包括HAZ OP 特征研究、扩展HAZ OP 分析领域、开发自动化HAZ OP 分析专家系统和动态模拟辅助的HAZOP 分析。最后对HAZ OP 技术的研究前景做出了展望。 关键词:HAZ OP ;危险与可操作性分析;过程危险性分析;安全分析中图分类号:X937 文献标识码:A 文章编号:0253-4320(2010)07-0090-04 P rogress and pros pect in hazard and operability analysis DU Ting zhao ,TI AN W en de ,RE N W ei (Co llege of Che m ica l Eng ineer i ng ,Q i ngdao U niversity of Science &T echno l ogy ,Q ingdao 266042,Ch i na)Ab stract :H azard and Operab ility Ana l ys i s(HA ZOP )is one o f t he techn i ques m ost w ide l y used i n safety ana l ys i s to i dentify hazards and ope rability prob l em s in process i ndustry ,especiall y i n i ndustry w ith h i gh risk li ke che m i ca l i ndustry ,petrochem i ca l industry et al .T he funda m enta l pr i nciple ofHA ZOP i s rev ie w ed .T he resea rch re lated to HAZOP around the w orld is c lassified i nto four ca tego ries acco rd i ng to its research scope ,i nc l ud i ng character i stics study ,HAZOP scope ex tendi ng ,deve l opi ng auto m ated HAZOP expert system s and HAZOP aided w it h dyna m ic si m u l a ti on .T he resea rch prospect o fHAZOP i s prev i ewed i n the end . K ey w ords :HAZOP ;hazard and operability ana l y si s ;pro cess hazard analysis ;safe t y ana l ysis 收稿日期:2010-02-08 基金项目:山东省自然科学基金(ZR2009B M 033) 作者简介:杜廷召(1986-),男,硕士生,研究方向为化学工程,du ti ngz h ao @g m ai.l co m;田文德(1973-),男,副教授,博士,硕士生导师,研究方 向为过程系统工程。 HAZOP (H azar d and Operability Analysis)技术 最早是在20世纪60年代中期由英国帝国化学公司(I CI)首先开发应用的。最初定义为:HAZ OP 分析是由各专业人员组成的分析组对工艺过程的危险和操作性进行分析,即对新建或者已有的过程装置及工程本质进行正式的、系统的严格审查来评估单个装置的危险可能性和可能对整套装置造成的影响。HAZOP 分析的目的在于识别已有的高危险性装置的潜在危险,除去导致重大安全的问题,例如有毒物质泄漏、火灾和爆炸等。经过几十年的发展,HAZOP 分析不仅能够识别危险,而且可以辨识操作问题,其应用范围已经扩大到其他领域,例如医疗诊断系统、路况安全监测、可再生能源系统、可编程电子系统等。 1 HAZOP 分析基本原理 HAZOP 的理论依据是:工艺流程的状态参数(如温度、压力、流量等)一旦偏离规定的基准状态,就会发生问题或出现危险。它需要由一个由多学科 且经验丰富的成员组成的分析团队,首先依据过程 流程图和管道装置图将流程分为易处理的节点,以此确保对过程中的每一个装置进行分析;然后针对节点内的每个设备、操作逐一进行检验:匹配引导词(none ,less ,m ore 等)与工艺参数(fl o w,pressure ,te m perature 等)组成有意义的偏差及操作问题,并由偏差进行事故剧情的向前向后分析,最终辨识偏差原因并分析偏差后果。 常规HAZOP 分析流程 [1] 见图1 。 图1 常规HAZOP 分析流程图 90