地震基本烈度

我國從二十世紀五十年代開始至九十年代，相繼編製了三次地震烈度區劃圖。通常被稱為第一代、第二代、第三代地震烈度區劃圖。由於這三代區劃圖的編圖原則不同，因此，各圖的基本烈度的定義也不相同。

第一代地震烈度區劃圖的編製原則：歷史地震烈度的重複原則和相同發震構造發生相同地震烈度的類比原則。這一代的基本烈度被定義為：“未來（無時限）可能遭遇歷史上曾發生的最大地震烈度。”

第二代地震烈度區劃圖中的基本烈度為：未來一百年一般場地土條件下可能遭遇的最大地震烈度。第二代地震區劃圖的編製方法稱為確定性方法，圖中標示的烈度在對具體建設工程進行抗震設防時需做政策性調整。

第三代地震烈度區劃圖，採用了地震危險性分析的概率方法，並直接考慮了一般建設工程應遵循的防震標準，確定以50年超越概率10%的風險水準編製而成。

因此，基本烈度被定義為未來50年，一般場地條件下，超越概率10%的地震烈度。區劃圖的基本烈度也是一般建設工程（即建築物抗震分類標準中的 丙類建築）的設防烈度，也可以叫做一般建設工程的抗震設防要求。

本世紀初以地震動參數為指標編製了地震峰值加速度圖、反應譜特徵周期圖。並以國家標準頒布施行。至此，在抗震設防中不再直接應用基本烈度一詞。但抗震設計仍保留地震烈度的概念作為建築物抗震措施的等級標準。

基本烈度這個名詞是由已故地震學家李善邦先生於50年代初提出的。近五十年來，它已為工程界普遍接受並廣為使用。在我國過去和現今的工程抗震設計規範中，設防地震大都是以“基本烈度”的形式體現的。隨著地震科學事業的發展，基本烈度的概念未變，但其含義卻在不斷地豐富和發展。通過對基本烈度的由來歷史的介紹，以求了解我國設防地震的發展過程。

我國許多地區是強震活動區，建築物和人民生命財產常受到地震的危害。人們在這樣的地區進行建設時，其建築物就需要考慮抗震措施，以策生活與生產安全。為此，設計工程師首先要知道建設場區的地震基本情況，具體說就是要地震科學工作者提供基本烈度。為什麼稱基本烈度呢？因為它不是某一次地震影響所致的烈度，而是用統計學方法計算得來的綜合烈度，即在今後若干年，這一地區可能遭遇到的最大危險烈度。冠以“基本”二字是為了與一般使用的烈度意義有別。

50～60年代，確定地震基本烈度主要是依靠大量的歷史地震資料。根據資料確定每次地震在各地造成影響的程度，分析地震的頻率，及其他地震活動特徵，再結合當地地質構造運動的特點，並根據場地是在地震活動區還是在地震影響區給予加權，最後確定基本烈度。“中國地震目錄”(1960年版)第二集——分縣地震目錄中，列舉了各縣的地震破壞、影響情況，並儘可能提出了該縣基本烈度的初步意見，供建設部門使用。如北京市的基本地震情況是，自公元438年至1955年，共有地震記載167次，其中破壞性地震8次：1057年8度、1078年6度、1337年6度強、1588年6度、1626年7度、1665年7度強、1676年8度、1730年7～8度。北京市的基本烈度初步意見為7～8度。

為了滿足大規模工程建設的需要，50年代編製了“中國地震烈度區劃圖”。編圖原則是：①曾經發生過地震的地區，同樣強度的地震還可能重演；②地質條件(或稱地質特點)相同的地區，地震活動性亦可能相同。其原始圖是以歷史地震統計方法得到的綜合烈度圖為基礎，結合地質構造條件類比而成，所用的劃分標準是基本烈度。這種圖沒有時間限制，若用於大規模長遠建設規劃是沒有問題的；但做為具體建築物的抗震設計使用時，則不能滿足工程師們的要求。他們關心的是建築物的有效使用壽期內，有無遭遇地震危險的可能，以便在設計時考慮抗震安全措施。各種建築物都有一定的使用壽命，短的不過一二十年，如輕紡工業或火電廠廠房建築等；也有數十年至數百年的，如大型水壩和鐵路橋樑等。如果在建築物使用壽期內不致遭遇危險地震，則無需考慮抗震措施，籍以節省資金。很明顯，工程師們所需要的地震區劃圖是要附有明確的時間概念的，例如標明10年、20年、50年或100年內可能遭遇的最大地震烈度。

到了70年代，我國的地震科學事業有了長足的進步，在地震活動的時空不均勻性和強震活動的地質構造環境特徵方面的研究，取得了可作為中長期地震預測的某些依據。從1972年至1976年，國家地震局編圖組完成了1：300萬的地震區劃圖。該圖是描繪了初具時間概念的地震基本烈度區劃圖。圖中表示的地震基本烈度的含義是：未來百年內，平均土質條件下，場區可能遭遇的最大地震烈度。該圖被原國家基本建設委員會和國家地震局正式批准並頒布，作為中小工程抗震設防的依據，一直沿用至1991年。

眾多的觀測事實和研究結果均表明，地震的發生和地震動的特性，以及結構破壞都具有一定的隨機因素，還不能做出精確的預測，必須用可靠性理論和方法來處理。到80年代，國內外在地震區劃圖的編製技術和方法上有了新的進展，工程結構力學和抗震設計也發展到了以極限狀態為安全標準的概率設計階段。為了適應工程建設抗震設計的實際需要和地震科學的發展水平，原國家地震局重新編製了具有概率含義的《中國地震烈度區劃圖(1990)》。該圖所標示的地震烈度值系指50年期限內，一般場地土條件下，可能遭遇超越概率為10%的烈度值，即達到和超過圖上烈度值的概率為10%。50年超越概率為10%的風險水平，是國際上一般建築物普遍採用的抗震設防標準。

由前面的論述可知，雖然基本烈度是指場區在今後若干年可能遭遇到的最大危險烈度，但不同時期的含義卻不盡相同。50～60年代，基本烈度是由場區在歷史上曾經遭受過的最大烈度為基礎，並結合當地的地質構造特點和地震發生頻率而確定，沒有明確的時間含義；70～80年代，基本烈度是指未來百年內，平均土質條件下，場區可能遭遇的最大地震烈度；到了90年代，基本烈度是指50年期限內，一般場地土條件下，場區可能遭遇超越概率為10%的烈度值。

必須指出的是，作為工程抗震設防地震的基本烈度不等於抗震設計烈度，而是抗震設計所必須考慮的基本數據。實際應用中，需要結合工程場區具體的場地條件、工程的重要性類別，按抗震設計規範中的有關規定選擇相應的設計參數。