记录到的强震加速度的傅氏幅值谱基于震级与局部土质、地质条件的经验标定(英文)

本文提供了强震加速度傅氏幅值谱的新的标定方程,用来表征基于土质和地质场地分类参数的局部场地条件。文中表明,土质与地质场地条件两者应同时应用于场地特定幅值谱的估计。     

辞海条目选(七) 工程地质学

[工程地质学]地质学的一个分科.它是调查、研究、解决与兴建各类工程建筑有关的地质问题的科学.其任务是:评价各类工程建筑地基的地质条件;预测在工程建筑作用下地质条件可能出现的变化;选定最佳的建筑场地和为克服不良地质条件所应采取的工程措施,从而为保证建筑工程的合理设计、顺利施工和正常使用提供可靠的地质科学依据.[土质学]又称“工程岩石学”.研究土和岩石的工程地质性质的学科,工程地质学的重要理论基础之一.根据其研究内容又可分为以下各科:(1)普通土质学,研究各种土和岩石的组成成分,组织结构与物理一力学性质,化学特性及其在天然和人为条件(工程活动)下的形成、演变等规律以及土和岩石工程地质分类的学科;(2)区域土质学,研究不同地     

新疆地区场地条件分区及其矢量化

利用地形地貌、等高线资料对新疆地区场地条件进行初步分类,并通过地震安评钻孔资料的岩石剪切波速(或土的等效剪切波速)和覆盖层厚度双参数法对局部场地条件分区进行优化,最后采用ArcGIS软件对场地分区数据进行矢量化工作及数据质量控制。     

冀东南堡油田设计地震动参数研究

新发现的冀东南堡油田位于地震和断裂活动较强的渤海湾地区,抗震设防问题不容忽视。本文分析了油田所在地区的地震活动和地震构造环境,并在此基础上划分出了潜在震源区,确定了地震动衰减关系,进行了地震危险性分析。然后根据油田周边相关工程的工程地质条件特征,建立了场地土动力模型,进行了土层地震反应计算,确定了场地设计地震动参数。结果表明,局部场地条件对地震动峰值和反应谱的影响较大,需对场地工程地质条件进行详细研究。     

天津滨海场地土类别特征及其对地震动的影响

本文按照三种规范(中国建筑抗震设计规范(GBS0011-2001)、美国FEMA-NEHRP规范(2000)、欧洲结构抗震规范(EUROCODE 8,1998)),利用钻孔和剪切波速资料,对天津滨海地区的场地土类别进行研究。通过场地地震动效应分析,研究该场地土对地震动的影响。结果表明,对于滨海场地,简单的场地类别划分难以反映软土场地的实际情况;滨海软土场地对地震动加速度的幅值和频谱的影响非常明显,其对峰值加速度的放大倍数高达1．9,但受土的非线性变形影响,随地震动输入的增大其放大倍数呈非线性降低;软土场地使得加速度反应谱谱形变宽,特征周期变大,变化幅度在0．1s—0．4s。     

强震地面运动频谱特性的统计分析

本文利用国内外56次地震的147个重要地面运动加速度记录进行统计回归分析,得到反映强震地面运动加速度富氏振幅谱和伪速度反应谱与地震震级、震中距和记录场地条件的统计关系。这些记录中7级以上大震、震中距小于20公里的近场记录和基岩场地上的记录占有一定比例,统计样本各类数据的分布比较合理。采用场地等效固有周期(以下简称场地固有周期)代替常用的场地分类形式进行统计,在一定程度上克服了场地分类标准不明确的缺点。场地固有周期依据地质钻探资料计算,从而能比较准确地反映与场地特征有关的强震地面运动的频谱特征随震级、震中距和场地固有周期的变化规律,为实际工程应用和抗震理论研究提供可靠的经验公式。     

场地条件对地震动参数影响的关键问题

场地条件对地震动的影响很大,在地震动幅值（如峰值加速度）和频谱特性（如反应谱特征周期）的变化上均有体现,而我国现行抗震设计规范没有考虑不同场地条件下地震动峰值加速度和加速度反应谱平台值的变化。本文介绍了我国现行抗震设计规范中场地类别的划分方法、场地对地震动参数值的规定和存在的问题。详细分析了土层结构、覆盖层厚度等场地条件对地震动峰值加速度和反应谱的影响,以及已经取得的研究成果。最后,就场地分类、影响地震动参数的场地条件、地震动参数随场地条件调整的方法等,提出了有待进一步研究的问题。     

基于谱比法的江苏强震动台站场地特征分析

选取江苏省强震动台网近年来获得的强震动记录,基于水平竖向谱比法(HVSR),计算了22个强震动台站的速度反应谱平均谱比曲线,采用谱比形状一致法进行场地分类,并结合典型台站场地的工程地质资料进行对比分析。研究结果表明,平均谱比曲线的卓越周期、场地放大等特征与台站场地地质资料相吻合,与传统场地分类方法相比,基于谱比法的场地特征分类方法能够突出不同场地的地震动反应特征,较好地体现了台站的场地反应特征。     

场地条件对地表地震动特征的影响

以安徽省滁州市地震小区划场地为研究对象,基于ABAQUS显式有限元并行计算平台,采用大尺度二维精细化有限元非线性分析方法,研究了局部地质条件差异对场地地震效应的影响。结果表明：该场地地震动放大效应明显,河漫滩地表PGA放大效应尤为显著;相比一级阶地,河漫滩地表加速度反应谱谱形加宽,谱峰向长周期方向移动,移动幅度约为0．05～0．25S,相应的特征周期增大。地表加速度反应谱呈双峰甚至多峰特征,大尺度场地非线性有限元分析能定性反映出局部地质条件对场地地震效应特性的影响,可为城市地震小区划提供更为合理的科学依据。     

永胜6.O级地震场地与震害的关系

介绍了永胜6.0级地震震区的自然概貌,将影响震害的四种主要场地条件按其影响轻重分类,用震害指数划分了该次地震的震害分布及局部异常区,分析了局部场地特征对震害的影响.结果表明:在影响震害的诸多场地条件中,场地土特性的影响较显著,地形的影响不明显,场地土、覆盖层和地下水的影响有互相制约的现象.     

四川省区域性场地分类的初步研究

本文讨论两种代表性的区域性场地分类方法(地形坡度法和地表地质法)在四川省应用。地形坡度法是直接利用地形数据估计区域性场地类别的方法。本文采用Wald提出的地形坡度和Vs(30),地表至地下30 m的平均剪切波速的相关关系,利用SRTM30 DEM数字地形高程模型计算地形坡度,推导获得了四川省范围的Vs(30)分布;最后根据美国NEHRP规范的场地分类方法,划分四川省场地类别。另外一种方法是地表地质法,采用Wills提出的地质单元与Vs(30)之间的相关关系,以四川省1∶50万地质图地质单元推测估计全省范围的Vs(30)分布,从而获得场地类别分类图。对两种方法在四川省内应用的结果,并结合特征区域场地条件调查结果进行对比分析。结果表明,(1)依据上述两种区域性的场地分类方法获得的四川省场地分类结果宏观分布大体一致、相互印证,说明两种方法应用在四川大体可行;(2)直接引用其他地区已有的关系成果估计四川省的场地分类将导致一定误差,需要四川省的实测数据对其修正后应用。     

场地分类新方法的研究

本文分析了现行“建筑抗震设计规范”（GBJ11－89）中的场地分类方法并指出其中的不足。根据对大量的实际场地的理论计算,发现场地传递函数的幅值谱有一定的规律性,以此为根据提出了一种新的场地分类方法,为场地分类方法的研究提供一个新的思路。     

场地地震动水平/竖向谱比与地表/基底谱比差异及修正水平/竖向谱比法研究

局部场地条件是决定场地地震动强度和频谱的重要因素,基于强震动和脉动记录的统计分析,获取表征场地条件影响的特征参数已成为确定工程场地设计地震动的较经济和实用方法,特别是对于大范围或难以开展现场勘测的工程场地.利用日本KiK-net台网强震动记录计算分析了台站场地地震动水平/竖向谱比(HVSR)与地表/基底谱比(SBSR)...     

局部复杂场地条件对核电结构自振特性的影响分析

自振特征是核电厂结构动力分析首先应考虑的因素,它也是影响核电厂反应谱特征的关键因素之一。采用常规的自振特性分析方法(如Lanczos法等)只能以核电厂上部结构为模型进行计算求其固有频率,在复杂场地条件下,这样的计算结果通常与更符合实际的土-结构相互作用(SSI)模型计算结果存在较大差异。本文以SASSI用户手册中的典型压水堆核电厂土-结构动力相互作用模型为研究对象,采用时域显式有限元法结合透射人工边界方法及相应编写的三维显式有限元程序3DSSI,计算了同一上部结构,结合多工况局部复杂场地条件的核电厂SSI体系的单脉冲响应,并通过求传递函数幅值谱方法,获得各种工况下SSI体系的自振频率。依据计算结果,分别研究了核电厂上部结构、自由场及SSI体系的自振特征及其相互联系,并通过比较研究,讨论了局部复杂场地特性对核电厂SSI体系自振特性影响等问题,进而加深了对核电厂动力特征及动力安全区性的认知。     

弹塑性地震反应谱的长周期特性研究

在基于性能抗震设计中弹塑性反应谱在计算结构地震位移反应方面越来越受到重视。利用统计分析方法研究了等强度的延性需求谱和等延性的强度折减系数谱的长周期(至5 s)区段的特性,关注的重点是等位移准则和场地条件影响。给出了若干具有工程价值的结论:一是周期介于1.5Tg(地震动特征周期)和2.5 s之间的结构可近似认为等位移准则成立且与场地条件关系不大,这样确定的强度折减系数当位移延性系数小于等于4时结果将是偏于安全的;二是结构周期大于2.5 s后以硬土场地等延性强度折减系数谱或等强度延性需求谱代替软土场地谱求解系统强度需求或延性需求,将会得到偏于安全的结果。     

天水市建筑场地地面脉动特征

通过对天水市建筑场地地面脉动的观测与分析,说明地面脉动幅值受多种因素的影响,並随地形地貌的改变而变化。水平向脉动明显地有一个卓越方向,水平振动的卓越方向在整体上受场地周围的地形所约束,局部场地条件只具有次要的影响。地面脉动频谱特性一般是在大区域范围内才能反应出变化来,且受区域地质和新构造运动的情况所控制,地面脉动的特征是局部地形地貌对谱型的影响迭加在区域背景上的结果。地面脉动与强震时地面运动特征的对比及二者的相关性是今后研究场地地面运动的重要问题。按场地地面脉动的卓越周期和谱型将测区场地作了区段划分。     

天津地区土动力学参数变异性对地表地震动参数的影响

收集天津地区十多年来的83份地震安全性评价报告,统计202个钻孔的1 650组动三轴数据,分别给出不同种类土在不同区间深度下的统计代表值及其标准差。以某典型Ⅲ类场地为例,用等效线性化方法进行多种地震动强度及相位输入下的水平成层场地地震反应分析计算,详细研究该地区覆盖土层动剪模量比和阻尼比变异性对地表峰值加速度及其反应谱的影响。结果表明:场地地表峰值加速度和反应谱随土动剪切模量比增大或减小而增大或减小,随土动阻尼比增大或减小而减小或增大;在大震输入条件下,地表峰值加速度和地表反应谱的中、高频段随土动剪切模量比减小而减小的变化尤为明显,动阻尼比变化也有一定影响,但不如土动剪切模量比减小变化时影响明显;在中震、小震地震动输入条件下,场地土的动剪模量比和阻尼比变异性对地表峰值加速度和反应谱影响并不显著。     

烟台海岸软土场地特征及对地震动参数的影响

本文利用剪切波速和钻孔资料，根据中国GB50011-2001规范、美国FEMA-NEHRP规范、欧洲EUROCODE 8规范，对烟台滨海软土场地类别进行评定。并通过场地地震动效应分析，研究滨海场地土特征对地震动的影响。结果表明，简单的场地类别划分难以反映软土场地的实际情况；滨海软土场地对地震动加速度的幅值和频谱的影响非常明显，其对峰值加速度的放大倍数较高，但受土的非线性变形影响，随地震动输入的增大其放大倍数呈非线性降低；软土场地使得加速度反应谱谱形变宽，特征周期变大。     

Ⅰ建筑类场地反应谱参数取值问题探讨

在对89、01抗震规范中Ⅰ类场地分类界限深入的探讨的基础上,利用目前地震安全性评价中广泛使用的基于一维等效线性化波动方法研究了某市沿海地区为代表的浅层覆盖土条件下的地震动参数取值问题。针对各种情况下Ⅰ类建筑场地土,构造若干具有工程意义的典型场地剖面,合成适合本地区的基底输入地震波,计算得到浅层覆盖土条件下的场地地表加速度峰值和反应谱周期。通过对几种类型土计算结果和实际操作的分析和探讨,结果表明:放大倍数谱描述结果概念更强;复核结果偏于保守,且与抗震选用参数不兼容;当钻孔足够多时,低波速钻孔标定谱形接近高波速钻孔。     

单一均质土覆盖层厚度对地表峰值加速度和反应谱平台值的影响

选择粘土、粉土、砂土、砾石4类土场地构造了140个单一均质土剖面,输入峰值分别为50、100、150、200、300 Gal的各3条人工合成地震动时程,使用一维等效线性波动法,进行了土层地表地震反应计算,并对计算得到的地表峰值加速度和反应谱平台值做了统计分析和讨论.结果表明:不同土类地表峰值加速度和反应谱平台值随覆盖层增大达到最大值的厚度不同;不同幅值的基底输入,不同土类的覆盖层情况下,地表峰值加速度相对于基岩值加速度的放大倍数并不具有规律性,同是Ⅱ类场地,中软和中硬场地土条件下放大倍数的差异也是明显的.