抗震通用规范学习札记（十）— 特征周期

抗震通用规范学习札记（十）— 特征周期

　　抗震通用规范学习札记(十)— 特征周期

　　1.特征周期的定义

　　特征周期是地震动反应谱特征周期的简称，又称设计特征周期。

　　它是抗震设计用的地震动影响曲线中，反映地震震级、震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值。

　　2.特征周期的影响因素

　　与特征周期相关的主要因素有地震震级、震中距和建筑场地类别。

　　震级是衡量地震大小的一种度量。

　　每一次地震只有一个震级。根据地震时释放能量多少来划分的，可以通过地震仪器的记录计算出来，震级越高，释放的能量也越多。

　　世界各国的震级划分标准不尽相同。

　　我国使用的震级标准是国际通用震级标准，叫“里氏震级”，共分9个等级。震级每差一级，通过地震所释放的能量约差30倍。

　　超微震 < 1级;

　　1级 ≤ 弱震或微震 <3级;

　　3级 ≤ 有感地震 <4.5级;

　　4.5级 ≤ 中强震 <6级;

　　6级≤ 强震 <7级;

　　7级 ≤ 大地震;

　　8级 ≤ 巨大地震。

　　震中距是从震中到地面上受地震破坏影响的任何一点的距离。

　　根据震中距的大小，划分为地方震、近震、远震。

　　地方震：震中距<100 km;

　　近震：100km< 震中距<1000km;

　　远震：震中距>1000 km。

　　在震中距越小的地方，影响或破坏越重。震中区或极震区附近是地面运动最激烈，也是破坏最严重的地区。

　　震中距不同时，反应谱频谱特性并不相同。周期小的波在远距离传播过程中衰减明显，来自远震影响的地震波以长周期为主，来自近震影响的地震波以短周期为主。同等烈度下、处于大震级、远震中距的柔性建筑，其震害要比中、小震级近震中距的情况严重得多。

　　关于场地类别，《抗震通用规范学习札记(七)— 场地类别》已有讨论，不重复。

　　3.设计地震分组与近震、远震的关系

　　可粗略认为，设计地震分组的第一组和第二组为设计近震，第三组为设计远震。

　　我国第一组和第二组的地区远远多于第三组。

　　4.特征周期Tg与场地类别及地震分组的关系

　　特征周期应根据场地类别和设计地震分组采用(GB55002-2021第4.2.2条)。

　　表4.2.2-2 特征周期值(S)

设计地震分组	场地类别
	I0	I1	II	III	IV
第一组	0.20	0.25	0.35	0.45	0.65
第二组	0.25	0.30	0.40	0.55	0.75
第三组	0.30	0.35	0.45	0.65	0.90

　　场地类别越高(场地越软)，Tg越大;

　　地震震级越大、震中距离越远，Tg越大;

　　Tg越大，地震影响系数α的平台越宽，对于高层建筑或大跨度结构，基本周期较大，计算的地震作用越大;

　　设计地震第一、二、三组，分别为GB18306-2015特征周期分区(B.1图)中0.35s、0.40s、0.45区域。

　　5.确定特征周期应注意的问题

　　特征周期是结构抗震设计计算中，反映地震能量、传播规律及场地特性的综合指标。特征周期不同于卓越周期。

　　建筑所在地区遭受的地震影响，应采用相应于抗震设防烈度的设计基本地震加速度和特征周期表征(GB55002-2021第2.2.2条)。

　　《建筑工程抗震性态设计通则》第4.2.4条规定：处于特征周期一组的建筑场地，特征周期直接根据场地等效剪切波速和覆盖层厚度确定;处于特征周期二组的建筑场地，特征周期应取一组相应场地的7/6;处于特征周期三组的建筑场地，特征周期应取一组相应场地的4/3。该规定与GB55002-2021第4.2.2条存在明显差异，应从通规。

　　对场地类别及其特征周期在结构抗震设计前就应予以明确。结构设计中应特别注意位于场地类别分界线附近(相差15%的范围)时，应近插值方法确定场地特征周期(GB55002-2021第4.2.2条)。

　　计算罕遇地震作用时，特征周期应在表4.2.2-2的基础上增加0.05s。