长周期地震动输入下大型建筑剪力墙振动台试验

为优化处于长周期地震动输入下的大型建筑剪力墙结构,进行了振动台试验。分析普通地震动与长周期地震动波的区别,证明了长周期地震波具有显著长周期分量的特性。将某一高层酒店剪力墙作为研究案例,设计模拟实验台的构建流程与传感器布局,将建筑模型缩尺比例设置为1∶10。选择CA波、RG波、EL波作为实验用地震波,从位移与结构周期、层间剪力与位移比、易损性以及损失评估等方面对大型建筑剪力墙的抗震性能进行了评估。振动台试验结果表明,在位移相同的情况下,长周期地震波下的建筑极限承载力最小;在经历CA波、RG波、EL波后,模型的自振周期均发生变化,而EL波作用下模型的自振周期始终比基本周期略长;不同地震波下,X、Y向层间剪力变化基本趋于一致;CA波、EL波作用下,X向位移比较为接近,而剪力墙Y向上位移比在三种地震波作用下具有较大差异性;在长周期地震波作用下,大型建筑剪力墙损伤最为严重。     

邢台地区长周期地震动特征初步分析

沉积平原中存在地表低速沉积层是长周期地震动产生的关键因素,而长周期地震动会对长周期建筑物造成严重威胁和震害。本文基于邢台地震的历史地震震源模型和含地表沉积层的地壳速度模型,采用离散波数有限元法,对邢台地区进行了长周期地震动的计算分析。研究表明,邢台平原地区在大震中会产生长周期地震波,邢台地震中反应谱峰值区域位于宁晋南,与极震区基本重合。震中距小于55km区域内的周期1.5—4s的放大系数谱超过了抗震设计规范谱,反应谱放大系数值在周期2s附近达到峰值。因此,邢台地区因存在地表软弱沉积层,该区抗震设防可能对长周期地震动估计不足,建议应予以特别考虑。     

昆明市几种地基土的脉动观测研究

地基土质条件对建筑物震害的影响是很明显的,地基土的脉动观测是研究地基土质条件的重要手段之一。本文首先介绍了昆明的地形,地质构造和市区的地层概况,进而简述了地基土质条件与震害的关系,最后对昆明市九个点的地基土的脉动观测结果作了一些分析,根据脉动的周期分布得出:昆明盆地边缘靠山基岩出露地区、市区北部丘陵地带的园通山,五华山基岩出露地区、属Ⅰ类地基土。市区冲洪积地层上的地基土、脉动的平均周期和卓越周期分布在0.2—0.4秒之间,属Ⅱ类地基土。盆地近湖地区的湖相沉积地基土,脉动的平均周期和卓越周期分布在0.4震1秒之间,且地下水位又高,属Ⅲ类地基土。一般来说,Ⅲ类地基地上的震害是比较大的。为了防止建筑物地基土的自振周期和地震波周期相近而引起共振加大震害,在Ⅰ类地基土上最好不要建筑固有周期在0.1—0.2秒的结构物。在Ⅱ类地基土上避开固有周期在0.2—0.4秒的结构物,在Ⅲ类地基土上避开固有周期为0.4—1秒以上的高层建筑、高大的烟囱和跨度较大的厂房等。     

关于1917年霍山地震波及武汉市的烈度探讨

以震害重现性评价、烈度平均增量统计、武汉软地基地震反应特点及共振条件综合评价１９１７年霍山地震波及武汉市的影响烈度为６度强。为历史地震波及烈度评价提供了新的途径。     

土层液化对地面运动特性的影响

大型振动台模型试验和计算分析结果表明，土层液化对地面运动的影响主要表现为：液化段地面运动里程形状，幅值频谱等方面均有很大变化，而且，当孔压比达０．６－０．７时土层液化就开始对地面运动产生影响，此外，波的短周期成份降低甚至被滤掉，长周期成份被放大，但是这种被滤淖或放大的周期段将随各种因素而变，输入地震波特征对液化时刻或液化开始起作用的时刻有重大影响，所得结果可用以很好解决液化宏观震害现象。     

考虑桩土作用的储罐模拟地震振动台试验

为研究考虑桩土相互作用的储液罐的动力响应及长周期地震波对储液晃动、储罐提离的影响,根据量纲分析法设计了桩-土-储罐模型进行了振动台试验。试验中采用4条基岩波、4条地表波进行振动台试验。试验显示基岩波与地表波输入时,体系变化规律基本一致,其结果表明:土体地表加速度被放大,且输入加速度峰值增加,地表加速度放大倍数减小;一般地震波时,随着输入加速度峰值的增加,储液晃动波高大致呈线性增加。长周期地震波下则为非线性增加,且晃动波较大。此外,液体产生的晃动波高与储罐类型相关。细高型储罐产生的波高稍大;储罐提离高度随着输入加速度峰值的增加呈非线性增长。长周期地震波激励下,储罐提离高度小于一般地震波时的提离高度。细高型储罐在长短周期地震波激励下,提离高度较为接近,而一般储罐在两种地震波激励下,提离高度相差较大。细高型储罐提离高度大于一般储罐的提离高度。建议在储罐设计时考虑长周期地震波的影响。     

2012年唐山4.8级地震强震动记录特征及场地相关特性分析

2012年5月28日河北省唐山市古冶区与滦县交界发生4.8级地震, 国家强震动台网中心在河北、 天津和北京的94个强震动台站记录到了本次地震的加速度。 本文给出了获取记录的强震动台站分布及强震动记录结果, 统计了强震动记录数量随震中距的变化, 给出了3个较小震中距台站记录到的加速度时程; 绘制了空间地震动峰值加速度等值线图及周期0.2 s、 2.0 s加速度反应谱值的等值线, 发现峰值加速度等值线与长周期加速度反应谱等值线极值分布具有明显地域差异, 分析认为是由于厚沉积层对长周期地震动具有放大作用造成的。 通过强震动记录与适用于本区的三个衰减关系对比, 分析了此次地震的峰值加速度衰减特征, 同时研究了周期0.2 s、 2.0 s加速度反应谱值的衰减特征, 周期2.0 s反应谱值随震中距的衰减与衰减关系能较好地对应, 然而在震中距100～130 km沉积层较厚的集中地区, 表现出了实际记录较衰减关系值偏大的现象, 认为同样是由于厚沉积层对地震动加速度反应谱长周期的放大作用导致的。 研究了震中距差别不大的情况下, 场地类型与沉积层厚度对反应谱特征周期的影响, 对比基岩台站与软弱地基土层台站的强震动记录反应谱, 发现软弱土层台站的土层对地震动有一定的放大作用, 导致中长周期地震动被放大, 对比位于沉积层较薄的隆起区台站与位于沉积层较厚的凹陷区台站强震动记录反应谱, 发现厚的沉积层不仅对反应谱长周期有放大的作用, 同时也会使得反应谱特征周期值变大。     

场地土对地震波的放大效应

基于几次大地震现象的启迪，分析在盆地效应的作用下，墨西哥城具特殊工程地质性质的软土，放大地震波，增强地震烈度，加重地震灾害。指出强震区场地土条件对地震动特性的影响可导致地基土的卓越周期与建筑物的自振周期产生共振，这一效应使自振周期较长的工程结构在地震力的作用下破损并导致建筑物彻底毁坏。研究震区盆地效应是服务于工程抗震工作的重要方面。     

深井中地震波观测结果的某些物理解释

随着深井观测地震台网的进一步发展,在深井中获得的地震资料反映出了不少有意义的信息。本文对纵向不同深度上记录的地震波特征进行了分析和研究,探讨了纵向不同深度上各点之间记录的地震波走时差异和振幅差异的物理成因,指出了台基介质特性及空间状态(全空间或半空间)对地震波传播特征和记录特征的影响,并用软盖层效应加以统一解释。结果表明,在地下纵向不同深度上,自下而上直至地面,地震波的位移幅度逐渐放大、走时加长、周期变大;平原地区的松散沉积覆盖层对地震波产生放大、延时和滤波作用;在井下可以观测到向下传播的地面反射波,因而使得波列变复杂。     

深井中地震波观测结果的某些物理解释

随着深井观测地震台网的进一步发展,在深井中获得的地震资料反映出了不少有意义的信息。本文对纵向不同深度上记录的地震波特征进行了分析和研究,探讨了纵向不同深度上各点之间记录的地震波走时差异和振幅差异的物理成因,指出了台基介质特性及空间状态(全空间或半空间)对地震波传播特征和记录特征的影响,并用软盖层效应加以统一解释。结果表明,在地下纵向不同深度上,自下而上直至地面,地震波的位移幅度逐渐放大、走时加长、周期变大;平原地区的松散沉积覆盖层对地震波产生放大、延时和滤波作用;在井下可以观测到向下传播的地面反射波,因而使得波列变复杂。     

含软夹层层状沉积谷地对P、SV和Rayleigh波的散射

沉积河谷对地震动具有显著的放大效应,而软夹层的存在对其放大程度具有较大影响。采用一种高精度有限元-间接边界积分方程耦合方法,对P、SV和Rayleigh波入射下含软夹层层状沉积谷地地震响应进行计算分析。分析表明,软夹层的影响规律依赖于入射波的波型、频率和角度、软夹层的厚度和埋深等因素。整体上看,对于地表位移,较低频率地震波入射下,软夹层的放大效应比较明显,且较厚夹层在浅埋情况下的放大作用更为显著;对高频波入射则主要表现为减震效应。对于地表加速度,软夹层主要表现出降幅作用,降低幅度可达30%。另外,总体上软夹层对于P波的影响要大于对SV波的影响。     

水井含水层系统与水位观测系统对固体潮与地震波的响应

本文把水井含水层系统和水位观测系统联系在一起综合进行讨论,从振动学理论推导出这两个系统的二自由度振动方程组。从这个方程组的一些可能的解讨论了这两个系统对地震波和固体潮响应的影响因素。 认为水井含水层系统与水位观测系统对固体潮与地震波的响应,主要取决于这两个系统的固有周期。 理论分析表明,对于地震波来说,含水层的导水系数越大,水井水柱的有效高度越大;观测仪器的等效质量越大,浮标截面圆半径越大;井管截面圆半径越小,则系统响应的放大倍数越大。但是,这些因素对于长周期固体潮响应的影响很小;并指出在某些情况下水位观测系统的周期可起重要作用,在研究分析中不应忽视。      

广西特殊地震研究

本文把发生在广西岩溶区的小震级(Ms≤3.0)高烈度(Ⅰ≥Ⅳ)的地震称之为特殊地震。列举了大量特殊地震的震害。根据岩溶区介质的特性,对地震波的传播作了分析;对岩溶区和非岩溶区台站记录到同等震级的地方震的波形做了最大熵谱分析。结果认为:广西岩溶区之所以产生特殊地震,其一、岩溶区饱含水的介质层对地震波具有放大作用。其二、岩溶区的地震波的卓越周期大于外岩溶区的卓越周期,这一卓越周期更接近地面3层以下的楼房的固有周期。由于这些原因,造成烈度偏高。     

平面P、SV和Rayleigh波入射下沉积河谷地震响应IBEM宽频模拟

沉积河谷对地震波的高频散射规律尚不明确。采用一种高精度间接边界元法(IBEM)用于沉积河谷对平面P、SV和Rayleigh波的二维散射宽频求解分析。数值结果表明:IBEM可高效精确地模拟地震波的宽频散射;中低频段(无量纲频率η5.0),河谷地形对地震波的放大效应显著;高频波段(η10.0),河谷放大效应减弱甚至出现缩幅效应。随河谷深度增加,位移放大频段的带宽逐渐减小,第一峰值频率降低,且在低频段频谱曲线振荡剧烈。阻尼比对沉积河谷地表位移幅值具有显著影响,尤其是在高频段衰减作用明显。实际沉积河谷场地地震反应分析,需充分考虑波型、入射波频率和角度、河谷深宽比等因素,以更科学地进行震害解释和地震安全性评价。     

2015年7月3日新疆皮山MS6.5级地震震害特征分析

2015年7月3日新疆皮山M_S6.5级地震灾区地处塔里木盆地南缘,该地自然条件恶劣,经济极为落后,灾区农村的民房除了抗震安居工程建设的房屋外,还有大量抗震性能较差的民居,在地震中受损严重,经济损失较大。灾区大部分位于山前溢出带,地下水位浅、地基土层软弱等场地条件对地震动有放大作用,震害影响范围较大。灾后重建中应继续加大安居富民工程的经费投入力度。灾区北部人口密集,地基土层软弱,工程地质条件差,建议在今后的安居富民建设中加强地基处理。     

场地土层的动力特征及其对地震力的影响

国内外历次大地震的震害经验都证明:[1][2][3][4]场地的局部地质条件对震害有着十分明显的影响,其中尤其以土质条件对震害的影响最为显著。在较为松软的土层上的结构其震害总是比在坚硬土层或基岩上为重,震害差异往往可达1至2度。在较高烈度区内,软弱土层有时会发生过大的残余变形、不均匀沉降、地裂缝及饱和砂土地基液化等地基失效现象,从而促使上部结构震害加重。但是震害经验证明,在许多情况下,较软     

不均匀软弱夹层对沉积盆地地震动放大的影响研究

含有倾斜软弱夹层的盆地将引起地震波复杂散射,这较大程度改变地表地震动的强度和分布。目前,盆地内倾斜夹层对地震动放大影响较少。通过自编ABAQUS插件程序实现对黏弹性边界快速准确施加,并基于黏弹性和修正Drucker-Prager理想弹塑性本构,研究了SV波垂直入射下横向不均匀软弱夹层对沉积盆地地震动放大的影响。研究结果表明：横向不均匀软弱夹层降低了地表PGA与Arias烈度,使二者空间分布显著不均匀,软弱夹层较厚一侧下降程度更高。考虑土层非线性时,软弱夹层隔震效应增强;存在横向不均匀软弱夹层的二维沉积盆地的基频接近夹层较厚一侧一维土层基频,显著低于夹层较薄一侧的一维土层基频。随着平均阻抗比越大,横向不均匀软弱夹层对二维盆地基频、f_1d/f_2d及放大系数的影响越小;随着软弱夹层倾角增大,传递函数主要放大区域均向夹层较厚一侧移动,且主要放大频带向低频移动。随着地震动幅值增大,横向不均匀软弱夹层非线性增强,地表PGA放大系数与传递函数下降,同时地表地震动不均匀分布程度降低。     

昆明盘龙江江岸对震害的影响

如果在昆明及其附近地区发生强烈的破坏性地震,当地震波传播到盘龙江江岸这一特定的场地条件时,对震害会产生怎样的影响?本文根据在强震考察中看到的一些河岸破坏的情况和对盘龙江江岸地区的一些工程水文地质资料及局部地区脉动观测结果分析指出:(1)强震时江岸地区易发生地裂,地陷和塌方等地基失效现象而加大震害。(2)由于江岸地区的土层含有饱和的砂土层,强震时易引起砂土液化导致地基失效而加大震害。(3)由于江岸地形的影响,强震时对振动起放大作用而加大震害。所以在昆明的城市规划建设中,盘龙江两岸在离岸边30米内最好不要建筑任何结构物,以免在强震时造成严重的破坏。     

用短周期地震仪的记录图纸分析远震和确定震源深度

0 引言 众所周知,固有周期不同的地震仪监测不同周期的地震波。短周期地震仪主要用于监测地方震、近震以及远震P波初至,而中长周期和长周期地震仪监测震中距大于1000km的远震和极远震。目前,地震台站都配备有短周期地震仪,笔者在分析乌鲁木齐台短周期地震仪的记录时,发现对部分远震,不管是DD-1(T_0=1.0s)可见记录仪还是62型(T_0=2.0s)短周期光记录仪,其图纸上S波、pP波sP波、PP波、PcP波、ScP波、ScS波的起始一般都很清楚(图1)。特别对于中源地震(h>60km)和深源地震(h>300km),在短周期地震仪记录图上的震相形态清楚,比中长周期和长周期地震仪都具有优势,显示出独特的作用。在中长周期和长周期地震仪记录图上有些震级小于6.0的中深源地震的震相往往根本看不到,而在短周期地震仪的记录图上却清楚可见。 有些大地震,由于震级较大,加之传播路经上地壳结构等因素的影响,在中长周期仪上记录的纵波段比较发育,横波的起始因纵波的迭加而不太清楚。短周期仪对大周期成份有滤波作     

液化土层对地表加速度反应谱的影响

采用一种改进的有效应力方法研究土层液化对地表加速度反应谱的影响，分析中考虑了砂层的厚度、埋深和输入地震波的幅值和波型等因素。分析结果表明，土层液化使地表加速度反应谱的特征周期至少延长0．1秒以上，使原Ⅱ类场地变为Ⅲ类场地，高烈度时易变成Ⅳ类场地，反应谱中周期0．8秒-1．0秒是液化砂层加震或减震的一个分界点，液化对反应谱短周期分量具有一定的减震作用，而对长周期分量有非常显著的放大作用。