竖向断层对场地地面运动的影响

本文采用二维显式有限元结合透射边界的数值方法,考虑均匀弹性半空间内存在着不同宽度及深度的断层,由下向上分别垂直和斜(30°)入射一个脉冲波,研究非发震断层地面运动的一些特点。通过计算断层内外地震地面运动传递函数的幅值谱,并与自由场反应对比,以说明竖向断层对地震波传播和附近地面运动的影响,在此基础上进一步对断层周边一般结构抗震设计是否要考虑断层影响提出了几点建议。     

竖向地裂缝附近的地面运动

针对均匀弹性半空间不同深度(20m,40m,80m)的细裂缝,由下向上分别垂直和斜(30°)入射一脉冲波,计算裂缝附近地面运动的时程反应和传递函数的幅值谱。计算结果与均匀半空间自由场做了对比,以说明竖向地裂缝对地震波传播和附近地面运动的影响。此外,对断裂周边一般结构抗震设计是否要考虑它的影响,提供了一点参考意见。     

近断层强震地面运动幅值与持时特性研究

近年来的强震地震观测资料研究显示,近断层地面运动具有区别于远场地震动的显著特征。在收集世界范围内近断层观测记录的基础上,按场地和震级进行分类,采用统计分析的方法研究了近断层地震动的峰值、反应谱谱值和持时特征。研究结果表明,由于方向性效应的影响,两个水平分量的峰值存在显著差异,反应谱的谱值更显著,震级对地震动持时的影响比断层距的影响要大得多,在此基础上,建立了近断层地震动水平向和竖向分量持时的回归关系式,并与其他研究者进行对比,说明了其合理性,为进一步研究提供参考。     

断层破裂方式对银川盆地强地面运动的影响

银川盆地是受断层控制的断陷性盆地,边缘和内部发育了多条断裂带,特别是其内部晚更新世-全新世活动的银川隐伏断层可能对银川市的建设规划和抗震设防影响较大.为了研究银川隐伏断层活动对银川盆地强地面运动特征的影响,本文以银川隐伏活动断层作为目标断层,模拟了断层发生Mw6.5特征地震时,在单侧破裂和双侧破裂两种方式下,银川盆地的强地面运动分布特征.分析结果表明在两种破裂方式下,盆地内强地面运动表现出不同形态的地震条带状分布特征和上盘效应;同时受到银川盆地边缘断裂"西陡东缓"构造特征的影响,地表强地震动分布和断层附近观测点的时程也呈现出独特的盆地边界反射作用.在单侧破裂和双侧破裂两种模式下,近场强地面运动集中区总体上呈现北强南弱的现象,银川市及附近的芦花台等地区是强地面运动分布的主要区域.     

根据动力学模式进行的三维近场强地面运动的模拟

使用三维有限差分法模拟了由浅走滑断层破裂过程产生的强地面运动。此破裂过程是用一种具有固定破裂速度的裂纹模式来模拟的。还研究了与断层位置和震源参数（像应力降或破裂速度）相关的峰值地动速度图象的变化。我们的发现表明，这些图象受到破裂方向和断层或凹凸体最上部所在深度的强烈影响。当断层突破地下时，平行于断层的高峰值地动速度分量所在的区域距断层迹线有一段与断层深度相当的距离。另一方面，垂直于断层的峰值地动速度则是沿断层迹线最大。断层长度（或凹凸体长度）对峰值地动速度并无太大影响。对有关应力降和破裂速度的非均匀性对强地面运动的影响也作了研究。当应力降不均匀且在最浅的深度处从震开始线性增加时，峰值地运速度减小。这些结果有助于更好地预测由有潜在的危险断层所产生的强地面运动。     

地面运动最大幅值,到时的差动特性

利用ＳＭＡＲＴ－１台阵３次地震的水平分量加速度记录统计了局部场地上地震动加速度最大幅值，到时的变化特性，统计结果表明：在局部场地上，地震动加速度的最幅值随大幅值 随土层厚度和测点坐标的变化是显著的，而到时变化仅依赖于测点坐标。     

断层破裂面倾角变化对断陷盆地强地面运动的影响

地震事件中,断层破裂面的倾角大小直接影响到地表强地震动的分布状态,尤其在断陷盆地中,强地面运动特征还可能受到盆地结构及盆地内多条围限断层的影响.本文模拟了银川断陷盆地内的活动断层——银川隐伏断层南段发生Mw6.5特征地震时,断层破裂面倾角在30°~85°范围内变化时引起的强地面运动,探讨了断层破裂面倾角变化对盆地内强地面运动分布特征和强度的影响.结果表明:破裂面倾角较缓时,银川盆地内的强地面运动分布区域不仅仅决定于发震断层的产状,同时还受到断层上盘距离最近的芦花台断层的影响,致使强地面运动集中于两条断层所围限的区域;随着发震断层破裂面的倾角逐渐增大,强地面运动以发震断层产状的影响为主,强震集中区向发震断层靠近并分布于发震断层上盘,且沿断层走向方向出现了强度不同的地震动反射区;尤其是发震断层破裂面倾角接近垂直时,受银川盆地"西陡东缓"结构和盆地西边界贺兰山东麓断裂反射作用的影响,竖向地震动反射区强度在远离发震断层的西北方向明显增大,致使芦花台断层附近区域与银川断层南段上盘区域成为地震发生时可能遭受震害最严重的地区.本文探讨结果提醒我们在类似区域的活动断层附近进行建(构)筑规划和地震工程设计时,有必要考虑发震断层破裂面倾角大小和盆地内其它断层构造的共同影响,综合评价潜在地震对盆地内近断层地表及各类建(构)筑物的危害性.     

黄土地区场地的地震地面运动参数特征

结合近年来中国西部黄土地区城市或厂矿企业地震小区划和岩土地震工程的最新研究成果,归纳分析了黄土的波速特征和非线性特征．结合实例阐述了影响黄土地区地震地面运动参数的主要因素．     

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。     

Large amplification of ground motion at rock sites within a fault zone in Nocera Umbra (central Italy)

During the two mainshocks of September 26, 1997 inthe Umbria-Marche border a strong-motion accelerographrecorded peak ground accelerations as large as 0.6 g,approximately, in the town of Nocera Umbra, atdistances of 10 to 15 km from the epicentres. Thisvalue is significantly larger than expected on thebasis of the usual regressions with magnitude anddistance. A broad-band amplification up to a factor of10 was consistently estimated in previous papers,using both weak and strong motion data recorded at theaccelerograph site during local moderate earthquakes.To study the cause of this amplification we deployedsix seismologic stations across the tectonic contactbetween the Ceno-Mesozoic limestone and the Mesozoicmarly sandstone where the accelerograph is installed.Seismograms of 21 shallow aftershocks in the magnituderange from 2.2 to 4.0 and a subcrustal M_w = 5.3event are analysed. Regardless of epicentre location,waveforms show a large complexity in an approximately200 m wide band adjacent to the tectonic contact. Thisis interpreted as the effect of trapped waves in thehighly fractured, lower velocity materials within thefault zone.     

基岩地震动的一个相干函数模型--倾滑断层情形

本文研究了基岩随机地震动的空间变化规律，考虑了震源破裂速度、子源个数、震源深度和介质传播速度等因素的影响。对应于每个样本，用数值模拟方法计算了采用震源位错模型的弹性半空间近场地震动场，最后通过统计方法给出了一个倾滑断层情形下的近场基岩地震动的相干函数模型。这一方法可以补充常用的统计方法因观测资料有限而导致的欠缺。     

Site effects on strong ground motion

A review of some of the available methods to study the effects of site conditions on strong ground motion is presented. The need of unified treatment of source, path and side effects in the assessment of seismic risk is pointed out.     

考虑场地类别和断层距的地震动及结构响应参数相关性分析

为了研究场地条件和断层距对地震动参数及其与结构响应参数相关性的影响,本文基于NGA数据库中5 266条水平分量地震动记录,采用皮尔森相关系数,分析了不同场地条件和断层距下地震动参数之间的相关性及其与结构响应参数的关系。结果表明,场地条件和断层距对绝大部分地震动参数相关性会产生明显影响,但存在一些参数的相关性几乎不受场地条件和断层距的影响;以四层钢筋混凝土框架结构为例,发现在不同场地条件和断层距下,结构响应参数与地震动参数的相关性变化明显,这表明在研究结构响应与地震动参数相关性时需要考虑场地条件与断层距的影响。     

场地条件对地震动相干函数的影响

本通过弹性半空间内位错源的数值解法研究了曲岩地震动相干函数，采用有限元方法分析了一些典型场地的地表地震动相干函数，两的对比结果表明：复杂场地对地震动相干函数的影响强烈。     

Analysis on effect of surface fault to site ground motion using finite element method

Dynamic contact theory is applied to simulate the sliding of surface fault.Finite element method is used to analyze the effect of surface fault to site ground motions.Calculated results indicate that amplification effect is obvious in the area near surface fault,especially on the site that is in the downside fault.The results show that the effect of surface fault should be considered when important structure is constructed in the site with surface fault.     

Study on the severest real ground motion for seismic design and analysis

How to select the adequate real strong earthquake ground motion for seismic analysis and design of trucures is an essential problem in earthquake engineering research and practice.In the paper the concept of the severest design ground motion is proposed and a method is developed for comparing the severity of the recorded strong ground motions.By using this method the severest earthquake ground motions are selected out as seismic inputs to the structures to be designed from a database that consists of more than five thousand significant strong ground moton records collected over the world.The selected severest ground motions are very likely to be able to drive the structures to their critical response and thereby result in the highest damage potential.It is noted that for different structures with diffferent predominant natural periods and at different sites where structures are located the severest design ground motions are usually different.Finally.two examples are illustrated to demonstrate the rationality of the concept and the reliability of the selected design motion.     

厚盖层场地的联合效应和强地面运动随机模拟

对于既缺少深钻孔资料,又缺少数字地震记录资料的厚盖层场地,其场地放大和衰减联合效应(简称“场地联合效应”)用常规方法估计困难。本文依据强地面运动随机模拟方法的预测方程,用近场中小地震的加速度记录,估计新疆伽师厚盖层场地的放大因子和高频滤波因子之积——场地联合效应,非线性矫正结果显示,场地的联合效应因子在O．5—10Hz大于2,在1—4Hz达到4。依此联合效应因子对研究区的强地面运动进行了随机模拟,预测结果与实际记录吻合较好。