多地貌单元复合场地非线性地震效应特征二维分析 - 金丹丹 - 图文-

1、 第6期 4 傅氏谱值比 2 0 金丹丹等：多地貌单元复合场地非线性地震效应特征二维分析 1823 傅氏谱值比 傅氏谱值比 W1 W2 4 2 0 -2 W1 W2 4 2 0 W1 W2 -2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 13 1 2 4 观测点号 (j 2.50 Hz -2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 观测点号 (k 4.00 Hz 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 观测点号 (l 8.00 Hz 图 9 地震波 W1 及 W2 激振时，不同频率下各观测点水平加速度傅氏谱值比分布 Fig.9 Ac

2、celeration Fourier spectrum value ratio under different frequencies 明显；当频率大于2 Hz时，场地地震动特征逐渐消 弱，直至消失。其中河漫滩区（观测点27）的场 地特征在频率大于0.75 Hz才表现比较明显，其在 0.751.50 Hz频段地震反应较大；而低丘区（10 14）在频率较小时（0.25 Hz左右）即表现出明显的 地震动反应，其在0.251.75 Hz频段表现出较大的 地震反应。可见，低丘区的敏感频率区间宽于河漫 滩区的敏感频率区间。 3.3 地震动持时 若地震波震动非常剧烈，但持续时间很短，不 一定造成严重的工程

3、灾害。因此，考虑地震动的持 时对场地地震动效应特征的影响是非常必要的。目 前关于地震动持时的定义还未统一， 主要有3大类标 准，一是地震动加速度绝对值标准；二是地震动加 速度相对值标准；三是地震动累积能量标准。本文 采用标准二，取加速度时程曲线中首次和最后一次 达到1/5峰值加速度的时间差作为地震动持时。 图10 (a、(b 分别为不同地震波W1和W2作用 下，场地地表各观测点的水平加速度持时。观测点 所在位置将影响其持时大小，这也表明局部地形变 化引起场地地震动差异，特殊位置加速度持时明显 延长，如观测点8、9（河漫滩区与低丘区间的过渡 区）的持时明显大于附近其他观测点。另外，持时 和输入地

4、震动性质有关，总体而言，地震波W1作用 时的地表各观测点持时分布较为均匀，波动幅度较 小。地震波W2作用时，地表各观测点加速度持时起 伏较大。 35 30 持时/ s 25 20 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 观测点号 (a W1作用下，场地地表水平加速度持时 W1 35 30 持时/ s 25 20 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 观测点号 (b W2作用下，场地地表水平加速度持时 W2 图 10 各观测点地震动持时分布 Fig.10 Acceleration duration 4 结 论 （ 1 ）同一地震动

5、激励下，不同地貌单元地表 PGA 及 PGD 差异明显，河漫滩及阶地区地表 PGA 放大系数明显大于低丘区地表 PGA 放大系数， 河漫 滩 PGD 值明显小于阶地和低丘区 PGD 值；同一地 貌单元由于地形的突变会引起地表 PGA 放大系数 突变及明显的位移差动现象； （2）场地地表水平加速度反应谱双峰及多峰现 象明显， 加速度在0.412 Hz之间放大较多， 其中处 于阶地区的观测点在1.52 Hz之间又呈现一峰值， 这一现象在河漫滩区少见，反应谱特性与输入地震 动相关； （3）频率小于0.2 Hz及大于2 Hz时，地震波放 大效应不明显，在0.501.75 Hz频段，场地特征表 现明显；

6、且河漫滩区在0.751.50 Hz频段地震反应 较大，低丘区在0.251.75 Hz频段表现出较大的地 震反应；低丘区的敏感频率段要宽于河漫滩区的敏 感频率段； （4）观测点所在位置将影响其持时大小，特殊 位置加速度持时明显延长，且持时和输入地震动性 质有关。 本文大尺度二维非线性分析模型从一定意义上 能真实反映场地地震动传播特征，表现出特定频段 地震波的显著放大效应与聚焦效应；对微地形起伏 1824 岩 土 力 学 2014 年 明显的复杂场地、多地貌单元复合型场地而言，采 用基于一维波动模型分析场地地震效应不尽适宜。 上述结论是在给定的模型条件下得到，场地地 震动响应受局部地形地貌、地质情

7、况及入射地震波 等多方面影响，研究真实复杂多变场地的地震动分 布特征是一个复杂过程，对其认识有待进一步细致 深入研究，研究结果最终可为复杂场地重大工程建 设抗震设计提供依据。 参 考 文 献 1 钱培风 , 沈蕴芬 , 郭载瑜, 等 . 通海地震的某些震害与 分析J. 地震研究, 1984, 7(3: 357363. QIAN Pei-feng, SHEN Yun-fen, GUO Dai-yu, et al. Parts of seismic hazard in the Tonghai earthquake and their analysisJ. Journal of Seismologi

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