1.5　PGA與EPA比例關(guān)系分析

1.5.1　美國西部基巖記錄

PGA與EPA值間的各種比值的最大、最小、均值及方差見表1.6和圖1.6。

1.5.1.1　PGA/EPA

從表1.6來看,統(tǒng)計平均而言,PGA略大于EPA值,水平分量PGA/EPA=1.102,豎向分量PGA/EPA=1.082,即PGA約為EPA的1.1倍。不同記錄間PGA與EPA的差異還是比較大的,其中水平分量PGA/EPA值在0.484～2.368,豎向分量PGA/EPA值在0.610～1.972。

1.5.1.2　不同分量間EPA比值

不同分量間EPA比值也不同,其中EPA1/EPA2=1.141,方差為0.231;EPA1/EPA3=1.977,方差為0.715;EPA2/EPA3=1.937,方差為0.948;水平與豎向EPA的比值為1.957。

1.5.1.3　不同分量間PGA比值

PGA1/PGA2=1.072,方差為0.100;PGA1/PGA3=1.948,方差為0.636;PGA2/PGA3=1.963,方差為0.894;總平均水平PGA比豎向PGA為1.956。

1.5.1.4　結(jié)果分析

就單個地震記錄而言,PGA有可能大于、等于或小于EPA,但從統(tǒng)計平均結(jié)果來看,PGA值稍大于EPA值,PGA/EPA在1.1左右。當(dāng)PGA/EPA<1.0時,按PGA值進(jìn)行抗震設(shè)計可能會偏不安全;當(dāng)受局部高頻影響PGA/EPA遠(yuǎn)大于1.0時,按PGA進(jìn)行抗震設(shè)計可能會偏于保守而沒必要地增加工程投資。

不同分量間EPA的比值關(guān)系與不同分量間PGA的比值關(guān)系相似,無論是兩水平分量間EPA的平均比值還是水平與豎向分量間EPA的平均比值與PGA的相應(yīng)比值均較為接近,其中兩水平分量間的平均比值均為1.1左右,離散性也都較小;水平與豎向分量間的平均比值則在1.96左右,接近于2,這說明豎向分量加速度峰值直接取為水平分量的1/2～2/3的做法是可行的。目前抗震設(shè)計規(guī)范中取豎向分量加速度值為水平分量的2/3,與實際記錄統(tǒng)計結(jié)果相比是偏于安全保守的取值方法。

1.5.2　我國臺灣SMART-1臺陣土層記錄

PGA與EPA值間的各種比值的最大、最小、均值及方差見表1.7和圖1.7。

1.5.2.1　PGA/EPA

由表1.7可知,從統(tǒng)計平均來看,PGA略大于EPA值,水平分量PGA/EPA=1.143,豎向分量PGA/EPA=1.294。就單個記錄來看,比值的差別還是比較大的,其中水平分量PGA/EPA值在0.543～2.543,豎向分量PGA/EPA值在0.603～3.148。

1.5.2.2　不同分量間EPA比值

EPA1/EPA2=0.890,方差為0.020;EPA1/EPA3=1.599,方差為0.036;EPA2/EPA3=1.899,方差為0.025;平均水平EPA比豎向EPA為1.745。

1.5.2.3　不同分量間PGA比值

PGA1/PGA2=0.929,方差為0.003;PGA1/PGA3=1.679,方差為0.023;PGA2/PGA3=1.821,方差為0.027;總平均水平PGA比豎向PGA為1.750。

1.5.2.4　結(jié)果分析

從統(tǒng)計平均結(jié)果來看,PGA>EPA;不同分量間EPA的比值關(guān)系與不同分量間PGA的比值關(guān)系相似,無論是兩水平分量間EPA的平均比值還是水平與豎向分量間EPA的平均比值與PGA的相應(yīng)比值均較為接近,其中兩水平分量間的平均比值均為0.9左右,離散性也都較小;水平與豎向分量間的平均比值則在1.750左右,即水平與豎向峰值加速度的平均比值也在1.5～2范圍內(nèi)。

1.5.3　不同場地條件下PGA與EPA比值關(guān)系的比較分析

就統(tǒng)計平均而言,無論是基巖場地還是SMART-1臺陣所在的土層場地條件,均表現(xiàn)為PGA>EPA。相比較而言,土層上的PGA/EPA稍大于基巖上的對應(yīng)值,統(tǒng)計方差則土層記錄的方差值小于基巖記錄的相應(yīng)值。這是因為:所采用的SMART-1臺陣記錄來自于6次地震,其中6次地震除E-45的震中距R=79km外,其他5次地震的R≤30km,且6次地震的震級也較大,近場中強(qiáng)震的高頻較豐富,因而統(tǒng)計結(jié)果表現(xiàn)出土層PGA/EPA比基巖的稍大。另外,SMART-1臺陣各個測點間的間距很小,因傳播途徑及場地條件的不同所帶來的影響較小,由此引起的地震動峰值特性的變化也就較小;而所采用的美國西部的強(qiáng)震記錄資料則來自于20次地震41個臺站,且這些臺站的位置分布較廣,因震源機(jī)制、傳播途徑及局部場地條件的不同而引起的地震動峰值特性的變化也就較大,數(shù)據(jù)的離散性較大,所以統(tǒng)計方差為基巖的大于土層記錄的方差。