我国海洋平台抗震标准若干问题探讨

我国尚未制定海洋平台的抗震标准.本文首先介绍了美国RP2A-WSD规范的内容,并与我国相关规范进行对比分析,认为我国目前采用的海洋平台强度设计和变形设计水准过于保守.从海洋平台的结构特征出发,探讨了海洋平台的工程地震问题.在此基础上,根据我国海域地震活动特征、海洋平台的设计基准期和设防目标等因素,参照相关行业工程抗震设防标准的经验,提出我国海洋平台用于强度设计的正常使用极限地震重现期取200年、用于延性设计的变形极限地震重现期取1000年.最后通过一个工程实例,分析了海底泥面对设计地震动参数的影响,以及不同抗震标准下设计地震动参数的差别,认为本文提出的平台抗震设防水准是安全合理的,同时又兼顾到我国经济承受能力以及与现行标准的连贯性.     

渤海地区地震危险性特征及对工程抗震设防的启示

本文分析了渤海海域地震构造环境及地震活动特征,总结了近年来对该地区潜在震源区划分的一些新认识,分析了地震危险性区划结果.在此基础上,引入地震危险性特征参数K对研究区进行地震危险性分区,通过不同场点的地震危险性曲线证明了地震环境造成的危险性差异,并以研究区内3个概率水准的地震动峰值加速度的比值统计证明了引入地震危险性分区的必要性.研究表明:(1)不同概率水准的地震动参数之间不存在固定的比例关系,受地震环境影响,地震危险性分区和地震动参数区划图结合使用可以更准确地反应地震危险性特征;(2)对于一般工程,根据地震动参数区划图所给的50年超越概率10%的地震动参数折算所得到的小震的地震作用不具有统一的概率水准,抗震设防目标的实现没有科学保证;海洋平台抗震设计中利用强度水平地震推算得到韧性水平地震作用也不具有统一的概率水准;(3)将地震危险性分区和地震动参数区划结合使用或编制统一抗倒塌水准的区划图是一般工程抗震设防的科学做法,对于海洋平台的抗震设防,宜明确韧性水平地震作用的概率水准.     

不同抗震标准下的海洋石油平台设计地震动参数研究

在海洋石油平台抗震标准方面,中国与美国规范之间存在一定的差异。本文首先介绍了两国抗震规范中的相关内容。以渤海某油田为例,根据渤海及邻区的地震构造、地震活动环境及地震动衰减关系,利用概率方法进行地震危险性分析;采用一维等效线性化方法,根据场地土动力性能试验资料,确定不同抗震标准下的设计地震动参数。最后分析不同抗震标准下的地震动参数关系,以及对工程设计的影响。结合我国渤海与美国南加利福尼亚地区的地震活动性对比分析,对我国海洋石油平台的设防地震水准提出建议。     

关于海洋平台抗震设防水准的考虑

我国尚未制定海洋平台的抗震设计规范,本文首先将美国API-RP2A(2002)和GB17503-1998规范作分析对比,并结合美国南加利福尼亚地区和我国渤海海域地震活动性的情况,认为GBl7503-1998规范的抗震设防概率水准似乎过于保守。根据我国海域地震活动特征、海洋平台的设计基准期和设防目标等因素,参照相关行业工程抗震设防标准的经验,提出海洋平台用于强度设计的正常极限地震重现期取200年、用于延性设计的变形极限地震重现期取3000年,并与有关行业工程抗震设防标准进行了比较分析。     

关于在基础设施抗震规范中规定最低设防要求的一点建议

作者针对目前我国基础设施抗震设计时遇到的问题,给出了以下建议:①根据地震作用水平,对结构不同部位、不同构件制定不同的设计目标,明确设计构件所用的强度、延性参数指标;②我国地震动区划图提供的地震动参数仅仅是中震水平(地震重现期475年),实际发生的地震可能远远超过中震水平,在基础设施设计时应对大震(罕遇地震)有所考虑,甚至应考虑超预期地震发生后的应对、应急措施;③提高最低设防水准,并非是提高一度设防,应通过确定最小地震动参数满足最低设防要求,并在地震动区划图中以地震重现期代表地震危险程度;④对于Ⅵ度以下设防地区的基础设施结构物,都应按照Ⅵ度设防标准设计并考虑采取相应的抗震措施.     

关于抗震设计规范与地震动区划图的有关探讨

本文总结了国内外桥梁抗震设计规范和建筑结构抗震设计规范的设计思想和设计方法,介绍了我国和美国地震动参数区划图的发展和现状,对比分析了抗震规范使用地震区划图的情况。针对我国抗震设计规范和地震动参数区划图的现状,提出了两条建议：（1）地震动参数区划图编制部门应直接提供多水准的地震动参数区划图;（2）抗震设计规范应彻底抛弃设防烈度概念,以地震重现期取代原地震危险程度标示方法。     

重要性不同的现有结构抗震加固设计地震动参数研究

提出了重要性不同的现有结构抗震加固设计基准期取值原则,给出了现有结构抗震加固设防水准的定义。基于地震危险性特征分区,利用地震动参数的危险性曲线公式对重要性不同的现有结构抗震加固设计地震动参数进行了分析。同时,为了便于工程设计人员使用,给出了现有结构设计地震动参数取值的简化方法。最后,通过算例解释了理论方法和简化计算方法中抗震加固设计地震动参数的取值方法和步骤。     

探讨渤海及周边地区海洋平台抗震设防水准

介绍了美国API规范的内容，并将南加利福尼亚和中国渤海海域地震活动特征与地震危险性进行对比. 对比结果表明，无论在地震活动的频度与强度还是地震危险性分析结果上，渤海都比南加州弱. API规范指出，对于南加利福尼亚地区的永久性建筑， 强度设计水准取重现期200 a，变形设计水准取几百至几千年. 我国相关规范规定的海洋平台强度设计和变形设计水准分别取500 a和10 000 a，过于保守. 同时，与其它建构筑物的抗震水平相比较，甲类建筑变形设计水准取设计基准期100 a内超越概率2%~3%，乙、丙类取50 a内2%~3%，考虑海洋平台易于引起严重的次生灾害，变形设计水准取设计基准期30 a内1%（相当于重现期3 000 a）应是安全的. 基于上述对比分析， 同时考虑到经济承受能力以及与现行标准的连贯性， 建议我国海洋石油平台的强度设计水准和变形设计水准分别取200 a和3 000 a.      

美国API RP2A-WSD规范对我国海洋石油平台抗震设防的启示

我国尚未制定海洋石油平台的抗震设计规范,目前世界海洋油气行业的抗震标准主要执行的是美国RP2A—WSD规范,该规范是基于是美国近海岸地震危险性区划结果而制定．本文介绍了RP2A-WSD规范及美国近海岸地震区划研究结果,论述了我国渤海海域地震活动性特性与地震动参数的研究内容,渤海海域是我国海洋石油开发的主要场所,且地震活动性较高,与美国南加利福尼亚近海岸具有可比性,然后对两者进行对比分析,并依据两者之间的对比结果,以及海洋石油平台的重要性和使用特征,对我国海洋石油平台的抗震设防标准和设防水准提出建议。     

新疆昆仑山地区某大型水利枢纽工程场地地震危险性概率分析

利用地震危险性概率分析方法对大（Ⅰ）型一等工程－某大型水利枢纽工程所在的场址进行地震危险性分析;该拟建工程场址所在的西昆仑地震带是新疆境内地震活动强度最高、频度最大的地震带,拟建工程坝高库大,为了进行准确的地震危险性分析研究。本研究根据区域地震活动性及地震构造研究成果,确定了地震活动性参数,按照构造类比、历史地震重演原则划分了潜在震源区;在分析了区域地震活动环境和地震构造等因素后,综合评价其对场地地震危险性的影响;根据确定的地震动衰减关系及地震带、潜在震源区的地震活动性参数,应用概率方法计算得出了场地不同概率水平的水平向基岩峰值加速度。其结果做为适合该水库的工程场地地震危险性分析结论,用于指导工程选址、设计、抗震设防。     

A preliminary study on seismic design criteria of offshore platforms in Bohai Sea of China

This paper analyzes the seismicity in Bohai Sea,introducing a shape factor K to characterize the seismic risk distribution in sub-regions of the sea. Based on the seismic design ground motions for 46 platforms located in the Bohai Sea,a statistical analysis was performed for different peak ground acceleration (PGA) ratios at two different probability levels. In accordance with the two-stage design method,a scheme of two seismic design levels is proposed,and two seismic design objectives are established respectively for the strength level earthquake and the ductility level earthquake. By analogy with and comparison to the Chinese seismic design code for buildings,it is proposed that the probability level for the strength level earthquake and ductility level earthquake have a return period of 200 and 1000 - 2500 years,respectively. The validity of these proposed values is discussed. Finally,the PGAs corresponding to these two probability levels are calculated for different sub-regions of the Bohai Sea.     

Research on the seismic fortification level of offshore platform in Bohai Sea and adjacent areas

Introduction Offshore platform is the main facility for exploitation of ocean resources, e.g. oil and gas. Nearly 6 000 platforms have been built in the world, 100 among them in China, another 100 will be erected in China in the coming 5 years. The current aseismic design code commonly used in the world is RP2A-WSD based on the seismic hazard zone in the coastal waters of the United States, which is compiled by American Petroleum Institute (American Petroleum Institute, 2002). No specif…     

我国近海地震活动特征及其与地球物理场的关系

对我国近海海域有历史记载以来的地震的震级、震中参数进行了整理分析,并分析了各海域地震活动的时、空分布规律,根据历史地震资料,确定海域受历史地震影响的最大影响烈度,然后初步分析了地震活动与现代构造应力场、地球物理场的关系.研究发现:(1)近海海域历史地震资料的精度较低,中强地震存在明显的遗漏.(2)渤海、台湾海峡、南海北部地震活动性较强,黄海次之,东海最弱.(3)近海海域的震害主要来自海域地震和近岸陆地强震的影响,影响强弱依次为:渤海、黄海、东南沿海、东海.(4)现代构造应力场以水平向构造应力场作用下的走滑运动为主,最大主应力方向受印度板决和太平洋板块、菲律宾海板块的俯冲挤压方向影响.(5)海域地球物理场,特别是布格重力异常、地壳厚度分布与强震构造带的空间分布关系的相关性较好.本文的研究结果可为我国海域及滨海重要工程的抗震设防、海域地震危险性区划提供一定的基础.     

海洋石油平台的工程地震问题

对于海洋石油平台,结构抗震设计要求提供地震动峰值、反应谱、持续时间以及速度时程等参数,由于海洋石油平台的结构和形式的特殊性,以及海域地震环境特征,考虑海洋石油平台地震动作用时要有不同的方法及侧重点,本文对海洋石油平台地震作用分析中涉及的一些工程地震问题研究进行了讨论,包括设防地震动水准、设定地震、地震动衰减关系、长周期地震动及其相关问题。