地震波的散射与盆地的场地效应

根据射线理论对二维盆地型试场地与Ｐ波波列特征的关系，波列中震相的性质及其产生的原因等进行了研究，对决定震相振幅大小的散射系数，几何扩散和波阻抗３个因子等的研究表明，因界面弯曲引起的广角反射和聚焦分别Ｐ波波阵中出现大能量团的第一和第二位的重要因素，在层内纵，横波波速比和层间波速比大范围变动的条件下，对界面散射系数的计算表明，介质内界面上Ｐ到Ｓ的反射转换波是指示界面两侧速度反差强弱以及入射波所在介质层     

西安市场地土的地震波速

1.前言为了给西安市地震小区划提供场地土的动力参数,我们采用应力波检层法,现场实测了西安市场地土的地震波速。击振方式为木板敲击法。使用的测试仪器为兰州地震研究所自行设计安装的孔内充气附壁探头,内装三分向DZJ 5—71型地震小检波器,经701—5型测振     

考虑介质对地震波吸收衰减作用的场地放大效应估计

当参考场地震源距小于研究场地震源距时,传统谱比法低估了场地放大效应,且参考场地与研究场地震源距相差越大,低估程度越大;当参考场地震源距大于研究场地震源距时,传统谱比法高估了场地放大效应,且参考场地与研究场地震源距相差越大,高估程度越大,计算结果依赖参考场地的选择。上述问题存在的原因是传统谱比法估计场地放大效应时未考虑地震波传播过程中介质的吸收衰减作用,故传统谱比法适用于参考场地与研究场地地质构造类似且震源距相差较小的情况,为此本文通过考虑介质对地震波的吸收衰减作用,提出改进谱比法,可适用于地质构造类似、任意震源距的情况。本文分别采用未改进方法和改进方法估计汶川地震中渭河盆地多个台站场地反应,证实了传统谱比法存在的上述问题。采用改进谱比法估计的场地放大倍数均在2 Hz以下出现1个峰值,且这些峰值多为最大值;采用未改进谱比法估计的场地放大倍数峰值出现的频率多大于2 Hz;改进谱比法可信度较高。     

山东工程场地地震动放大效应初步研究

工程场地岩土条件是影响地震动峰值加速度的主要因素之一.设基岩输入面的地震动峰值加速度为ar,经场地土层反应分析求得的地震动峰值加速度为aks,则场地土层地震动峰值加速度放大因子ks可由ks=aks/ar求得. 作为工程地震学的一个统计量,ks表征场地土层放大综合效应.     

利用背景噪声估计华北地区场地放大效应

用噪声互相关函数聚束方法得到中国华北地区噪声源的极值方位和慢度,然后将噪声傅里叶谱在该方位和慢度点进行聚束,并计算得到噪声的频率波数功率谱。将该功率谱作为输入,单台站噪声的自功率谱作为响应,二者的比值可用于计算华北地区相对场地放大因子。计算结果显示:平原地区放大效应明显大于山地地区,而平原地区的场地放大效应与渤海湾盆地沉积层厚度有直接关联。本研究可为计算场地放大效应提供一种可行的途径。     

场地放大效应的估计

本利用唐山地区9个台站得到的13次近场地震记录分析了场地放大效应，其中一些站位于废弃的地下煤矿坑道内，最深的一个台站在地下822m处，首先检验确定了地面反射波对地下场地的入射波没有很大影响，在后利用地下基岩场地台站（－822m)作参考场地，用线性反演法来同时分离震源，传播途径和局部场地效应，结果发现：在1至10Hz的频段上S波品质因子Qs基本上与频率成正比；与以地面基岩场地作参考场地所得的结果相比较，地面基岩场地的反应并不是一常数，它在大于6Hz的高频段上有明显的放大作用，在本的研究事件中，在6至10Hz的频段上这个放大纱数约为2至4。这表明由于地面基岩场地本身的放大作用，将导致在作场地震动预测时会低估地震作用，最后采用一种新的非参考场地法，即遗传算法，用w^2震源模型来估计绝对场地效应。在本的研究结果中，对大多数台站场地来说，所得的绝对场地应应与以地下基岩台站作参考场地所得的相对场地效应十分一致。这表明这作场地震动分析时，当仔细考虑了反射波对入射波的影响后，地下或井下基岩场地是比地面基岩场地更合适的参考场地。     

辽宁省地震重点监视防御区Ⅱ类场地放大效应研究

利用辽宁省地震重点监视防御区工程场地地震安全性评价工作中积累的大量实际钻孔和土工试验资料,在50年超越概率为63%、10%、2%三种地震动输入情形下,采用等效线性化方法研究了辽宁省地震重点监视防御区Ⅱ类场地土层的放大效应。研究结果表明辽宁省地震重点监视防御区50年超越概率10%的平均场地效应放大因子为1.37,若使用《中国地震动参数区划图（GB18306-2001）》认定的系数（1.25）将低估研究区域内的场地放大效应。50年超越概率2%情形即＂工程结构抗倒塌水准＂的平均场地放大效应因子为1.35。这些结果有益于为研究区域提供更为合理的抗震设防标准。研究同时发现,实际工程中使用单一变量或有限的几个变量去控制场地放大效应会有很大的离散,因此重大工程项目的地震安全性评价工作是不可被替代的。     

基于反演基岩地震波的场地调整系数估计

基于KiK-net台阵中73个台站的一维土层模型和从不同地震中筛选的262条地表加速度记录,按照峰值加速度的分档标准和场地分类原则,将这些记录分成了28组.采用一维土层地震反应分析的等效线性化方法,反演计算了基岩输入加速度.通过分别计算各组基于有效峰值加速度EPA的场地放大倍数,并得到了各类场地的有效峰值加速度的调整系...     

Numerical analysis of the interaction of soil-structure under earthquake loading

Ｎｕｍｅｒｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌ┐ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｎｄｅｒｅａｒｔｈｑｕａｋｅｌｏａｄｉｎｇＧＥＮ－ＤＥＺＨＡＮＧ１）（章根德）ＳＨＵ－ＣＨＥＮＧＮＩＮＧ２）（宁书成）１）ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅ...     

基于CPU-GPU异构并行的复杂场地近断层地震动谱元法模拟

我国大量城镇位于沉积盆地,沉积盆地对地震动具有显著的幅值放大和持时增长效应,同时沉积盆地与建筑群间的动力相互作用将导致地震动空间重分布。针对此问题,本文提出了一种考虑建筑群-沉积盆地动力相互作用的建筑群震害评估方法：首先,以剪切层模型、弯剪耦合模型等简化力学模型模拟建筑结构,计算建筑群-沉积盆地动力相互作用,获得建筑群的基础顶面地震动;然后,基于精细化有限元模型分析典型单体建筑的地震易损性;最后,结合所求建筑群基础顶面地震动、易损性曲线进行建筑群震害评估。结果表明：采用简化力学模型、精细化有限元模型模拟建筑结构时,上部建筑对基础顶面地震动的影响具有等效性,因此所建方法适用于考虑建筑群-沉积盆地动力相互作用的建筑群震害评估;建筑群-沉积盆地动力相互作用主要导致盆地内地表地震动峰值降低,但局部位置会在盆地效应基础上产生附加放大效应;建筑群-沉积盆地动力相互作用导致不同地表点地震动加速度反应谱峰值相差3倍,同时放大邻近建筑出现相同等级震害的概率差异,所分析算例中,在是否考虑建筑群-沉积盆地动力相互作用的情况下,邻近四栋相同框架结构发生中等损坏的概率范围分别为66%—92%和87%—93%,此结果与实际震害中建筑结构交替破坏的现象一致。

     

改进的 Clough-Penzien地震地面运动模型

简要介绍了Kanai-Tajimi模型、Clough-Penzien模型和改进的Kanai-Tajimi模型。基于Clough-Penzien和改进的Kanai-Tajimi模型，提出了改进的Clough-Penzien模型。利用拉普拉斯变换。导出了改进的Clough-Penzien模型。比较了Kanal-Tajimi模型、Clough-Penzien模型和改进的Kanai-Tajimi模型和改进的Clough-Penzien模型的统计特性。     

近场地震作用下考虑二阶效应的混凝土框架抗震分析

利用钢筋混凝土柱的试验结果,验证OpenSees程序用于钢筋混凝土结构非线性分析的可行性。以此为基础,对钢筋混凝土框架结构在远场地震、近场非脉冲地震与近场脉冲地震作用的性能进行非线性时程分析,研究框架结构在三类地震作用下的反应以及二阶效应对结构反应的影响。针对近场脉冲地震对结构进行增量动力分析(IDA)和易损性分析,分别得到结构的IDA曲线、易损性曲线和近场脉冲地震作用下二阶效应对结构抗震性能的影响。分析结果表明,在三类地震作用下,近场脉冲地震导致的二阶效应对结构抗震性能的影响最为显著,结构抗震设计中宜考虑二阶效应的影响。     

软土层厚度对地铁车站结构地震反应的影响规律研究

为了明确软土层厚度对地铁车站结构地震反应的影响规律,本文中对常见的两层三跨岛式地铁车站结构侧向和底部地基中存在不同厚度软土层时9种软场地条件下地铁车站结构的地震反应进行了数值模拟分析。由本文和作者之前对软土层埋深影响地铁车站结构地震反应的共同研究结果来看：软土层位于地铁车站结构侧向地基时对地铁车站结构的抗震是非常不利的,尤其是软土层位于地铁车站结构侧向地基底部时最为不利,而当软土层位于地铁车站结构底部地基中时对其抗震性能一般是有利的,起到消能减震的作用;当软土层位于地铁车站结构侧向地基顶部时,随着软土层厚度的变大,对地铁车站结构抗震性能的影响越是不利且影响程度越大,而当软土层位于地铁车站结构侧向地基底部和底部地基中时,软土层厚度的变化对地铁车站结构抗震性能的影响规律并不具有很好的一致性。     

Estimating kinematic interaction of raft foundations from earthquake records and its effects on structural response

A practical method for estimating kinematic interaction from earthquake records is presented. The kinematic interaction is characterized by a two-parameter model and these parameters can be estimated by using a frequency-domain systems identification method. The simple model can be used to model both wave passage effects and the effects of incoherent wave fields. Numerical simulation tests show that kinematic interaction parameters can be estimated to their best accuracy by using building base responses and the free-field excitation and can also be estimated by using building responses, base responses and the free-field excitation. The method was applied to two buildings with raft foundations and it was found that kinematic interaction was significant during earthquakes. Published theoretical models (wave passage effect) for vertically incident SH waves can be used to estimate the transfer functions up to 4–5 Hz and the models for horizontally propagating waves under-predict the estimated transfer functions by a significant amount at frequencies beyond about 1–2 Hz. Theoretical models for a massless rigid foundation under the excitation of an incoherent wave field predict the general trend of the estimated transfer function reasonably well over a large frequency range. The results of numerical examples show that the recorded response spectral attenuation of basement records at high frequencies with respect to the free-field is mainly caused by kinematic interaction, while the changes in storey shear and overturning moment in a structure due to soil flexibility are mainly the results of inertial interaction.     

城市抗震设防区划中设计地震动参数的确定

本文根据保定市区工程地质及地震地质条件，采用全概率分析方法，用一维等效线性模型，对不同分区的典型土层进行地震反应分析，并在此基础上确定了市区的设计地震动参数。在某些方面补充了规范的不足，使市区的抗震设防水准更加合理。     

2013年木里、盐源交界地震震中区建筑物抗震性能分析

2013年11月22日,木里、盐源交界处先后发生Ms3.4、Ms 4.1及Ms3.7级地震,地震造成当地自建房屋破坏,震中区建筑类型主要为土木结构、夯土墙结构及木结构。本文在现场调查的基础上,对不同类型建筑物的破坏特征进行了分析,给出了地震烈度图,分析了建筑物破坏原因,指出土木结构及夯土墙结构是农村自建房屋中抗震最不利建筑,木结构房屋抗震性能相对较好。房屋抗震性能不佳是此次地震震害较重的主要原因。     

渭河盆地中土层场地对地震动的放大作用

土层场地对地震动的影响较大,建(构)筑物的选址及其抗震设防必须考虑土层场地的放大作用,以避免或减轻其震害.汶川地震中,布设在渭河盆地中的数字强震动台网共有27个台站(包括2个基岩台站和25个土层台站)获得良好的主震加速度时程.利用这些加速度时程,选择汤峪台做为参考场地,基于考虑几何衰减的传统谱比法分析研究了25个土层场地的放大作用.结果表明:(1)汶川地震中渭河盆地土层场地上的加速度峰值(PGA)有随震中距增加而减小的趋势,且与土层的厚度无关.(2)根据汶川地震中渭河盆地土层场地的加速度反应谱特征及其对地震动的放大作用特征,渭河盆地的土层场地可分为3类:深厚、中厚和薄土层场地.而且,深厚、中厚和薄土层场地分别对地震动的低频、1 Hz附近和高频分量放大作用显著;值得注意的是,深厚土层对地震动的高频分量也有一定程度的放大,只不过相对于低频分量的放大作用较小.(3)汶川地震中渭河盆地的土层场地对不同方向地震动的放大作用不同,且有EW＞NS＞UD的关系.(4)汶川地震中从宝鸡到眉县沿着盆地边缘分布的Ⅶ度烈度异常区是盆地边缘效应和土层场地对地震动放大作用共同作用的结果.     

Characteristics of frequency content of near-fault ground motions during the Chi-Chi earthquake

Introduction The dynamic response of structural systems subjected to earthquake ground shaking is sig-nificantly affected by the frequency content of input ground motions. When the frequency content of a predominant earthquake ground motion closely matches the natural period of a structural sys-tem, the dynamic response is significantly enhanced and thus may cause severe damage (Chopra, 1995). Therefore, it is of great importance to evaluate the frequency content of ground motions. In recent …