5.2 水平向设计地震动参数

5.2.1 本条为强制性条文，必须严格执行。对于场地设计地震动参数根据现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306确定的情况，所能直接确定的只是场地设计地震动E2地震作用的地震动峰值加速度，需要进一步利用表5.2.1-1来确定E1地震作用和E3地震作用的地震动峰值加速度。表5.2.1-1中数值参考了现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。根据场地类别对设计地震动加速度反应谱特征周期进行调整。
5.2.2 地震动观测数据及有关研究表明，同一地震中不同场地类别的场地地表地震动的放大系数有明显差异。同一场地在不同强度地震作用下的非线性影响程度不同，导致其地震动特性，包括峰值加速度和位移改变程度不同。本规范考虑了以上因素，采用了场地类别和地震动峰值加速度双参数的场地地震动参数调整方法，根据场地类别和Ⅱ类场地地震动峰值加速度的不同选用地震动峰值加速度调整系数Г_a(表5.2.2)对地震动峰值加速度进行调整。场地地震动参数调整方法参考现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306。
5.2.3 随着数字化强震动观测仪器的发展和推广应用，目前已能得到较可靠的地震动长周期成分；同时，对长周期结构动力特性的研究也逐步深入。对于加速度反应谱衰减段，如直接采用现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010中5T_g～6.0s区段的衰减关系向后延伸，则会造成6.0s附近的反应谱值过高，对具有较长自振周期的轨道交通工程则会造成过高的抗震设防投入。因此，本规范采用了不分段指数衰减的形式。不同阻尼比加速度反应谱的调整方案直接采用现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。
5.2.4 考虑到城市轨道交通结构自振周期较长的特殊性以及抗震分析的要求，抗震设计时需要考虑地震动峰值位移的影响作用，本条给出了场地水平向地震动峰值位移的取值规定。设计地震动峰值位移是通过地震动峰值位移与峰值加速度关系的研究结果，利用设计地震动峰值加速度转化得到的。理论分析和大量的地震记录统计表明，地震动峰值位移与峰值加速度的比值受震级大小、场地条件和震源距的影响。综合国内外的研究结果，本标准规定了峰值位移(m)与峰值加速度(m/s²)的比值为1/15。与地震动峰值加速度相对应，地震动峰值位移也采用了场地类别和地震动峰值加速度双参数的调整方法，根据场地类别和地震动峰值加速度的不同选用峰值位移调整系数Г_u(表5.2.4-2)对设计地震动峰值位移进行调整。
    峰值位移(m)与峰值加速度(m/s²)比值的确定参考了如下资料：
    (1)对Chi-Chi、Koba、Northrudge等十次地震记录进行了统计分析，得到地震动峰值位移(m)与峰值加速度(m/s²)的比值平均值为1/14。
    (2)根据美国有关文献给出的统计关系，见表2，得到地震动峰值位移(m)与峰值加速度(m/s²)的比值平均值为1/9。
    (3)《地震工程学(第二版)》(作者：胡聿贤)推荐的峰值位移(m)与峰值加速度(m/s²)的比值为1/25。

表2 峰值位移(单位：cm)与峰值加速度(单位：g)的比值统计表