地脉动测试及其在场地评价中的应用

介绍了地脉动的原理、测试方法及其影响因素,通过工程实例,阐述了场地卓越周期的测定及其在场地及场地土判定与评价中的应用,分析了不同场地条件对地脉动频谱特性的影响.结果表明通过地脉动测试确定场地卓越周期的效果较为理想,其在场地及场地土判定与评价中的结果与利用剪切波速和覆盖层厚度划分结果基本一致;场地岩土层结构直接影响地脉动的频谱特性,二者的变化相对应.     

地脉动方法在合作市覆盖层厚度探测中的应用

基于合作市区41处地脉动观测点数据的快速傅里叶变换和单点H/V频谱分析结果,总结了合作市区场地条件的地脉动特征,并结合钻孔揭示的场地条件资料,反演合作市区的覆盖层厚度.根据合作地区不同局部地形观测数据和数据分析结果,分析了地形对地脉动的放大效应.结果表明:合作市区场地的卓越周期主要分布在0.1～0.2 s,与合作市区场地条件相符;2条剖面H/V频谱分布稳定,覆盖层厚度地脉动反演结果与钻孔揭示厚度吻合较好.     

石家庄市区场地脉动特征及土层剪切波速

根据石家庄市区场地脉动和剪切波速的实例资料,分析了石家庄市区场地脉动的特征以及剪切波速,并给出了场地脉动周期与场地土怪固有周期的统计关系。认为该地区的脉动周期随覆盖层厚度及覆盖层层数的增大而减小,而剪切波速则随深度的增加而增大。     

场地脉动观测数据处理方法的差异性研究

通过对实测场地脉动记录进行数字滤波、波形平滑等方法的对比分析 ,得出了对场地脉动数据处理的一些有效手段 ,指出 ,这些手段有效地突出了场地脉动的卓越频率 ,可方便地确定场地脉动的卓越周期     

Hilbert-Huang变换在地脉动卓越周期计算中的应用

研究如何在白天观测地脉动存在人为振动干扰情况下准确计算卓越周期.选择一个场地进行连续24 h地脉动观测.应用快速傅里叶变换计算地脉动数据的功率谱,应用Hilbert-Huang变换对地脉动数据进行经验模态分解并计算边际谱.通过实验发现,夜间和白天观测地脉动功率谱具有明显差异.在夜间观测的地脉动主峰明显,容易识别卓越周期,在白天观测的地脉动功率谱存在多个峰值,难以识别卓越周期.边际谱与功率谱基本一致,存在多个峰值,难以由边际谱判别卓越周期.通过实验还发现,可以由某一IMF分量的频谱判别卓越周期,但具体为哪个IMF分量需结合场地条件判断.对原始数据减去IMF分量后差值的频谱分析发现主峰明显,频率和夜间观测的非常接近,可以判别卓越周期.实验结果表明,对于在白天观测存在人为振动干扰的场地,难以通过功率谱和边际谱判别卓越周期,可以应用Hilbert-Huang变换进行经验模态分解,由原始数据减去IMF分量后差值的频谱峰值判别卓越周期.     

上海市地脉动观测及其在场地卓越周期测试中的应用

主要介绍了利用地脉动观测点地表处水平和竖向分量频谱幅值比(H／V)来估算场地卓越周期的方法,以及地脉动观测在场地地震安全性评价中的应用,并给出了上海市浦东及浦西多个测点的实测计算结果。     

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。     

安徽省国家强震动台站场地响应及背景噪声分析

利用安徽省部分强震动台站记录的地脉动数据和历史地震数据,采用H/V谱比法和噪声功率谱密度函数法,对比分析台站的场地响应及背景噪声,结果表明：全椒、马鞍山地震台的场地卓越周期小且背景噪声低;沈巷地震台卓越周期大且背景噪声高;三山地震台无明显卓越周期;地震台站背景噪声与场地响应曲线之间不存在一一对应关系。     

安徽省国家强震动台站场地响应及背景噪声分析

利用安徽省部分强震动台站记录的地脉动数据和历史地震数据,采用H/V谱比法和噪声功率谱密度函数法,对比分析台站的场地响应及背景噪声,结果表明:全椒、马鞍山地震台的场地卓越周期小且背景噪声低;沈巷地震台卓越周期大且背景噪声高;三山地震台无明显卓越周期;地震台站背景噪声与场地响应曲线之间不存在一一对应关系。     

安宁河及邛海周边地区地脉动特征分析

根据地脉动测试获得的安宁河和邛海周边地区45个场点的地脉动数据,采用谱分析方法对所测得的数据进行处理。结合场地条件对地脉动谱曲线进行分析总结,得到了该区地脉动频谱特性,给出了不同场地条件下的场地地脉动卓越周期建议值,所得结果可以为西昌市防震减灾规划提供场地背景资料和分析依据,也可为西昌市以后的工程场地选址、场地类别划分和结构抗震设计等提供参考。     

西北地区戈壁砂砾石场地的脉动特征

阐述了我国西北部戈壁砂砾石层的划分及其时代确定等问题，以近几年西北地区地震小区划和重大工程建设项目中的实际观测资料为依据，对西北戈壁滩砂砾石场地的脉动特征进行了分析和总结，在此基础上探讨了场地脉动频谱特性与场地有关参数的关系，同时还就地脉动测试在工程中的推广应用等问题提出了几点看法。     

应用微动H/V谱比法和台阵技术探测场地响应和浅层速度结构

为了快速而且廉价地获取北京市详细的场地响应和浅层速度结构,应用于地震动模拟和地震灾害预防,我们开展了微动观测技术和处理方法研究.本文利用2007年夏季北京五棵松地区进行的几个微动观测实验数据,使用单台H/V谱比法分析场地的卓越频率及其对应的放大系数,并对比了不同地震仪和观测时间对H/V曲线的影响;应用高分辨率F-K频谱分析方法从微动台阵数据中得到Rayleigh波的频散曲线并使用邻域算法反演出浅层速度结构.H/V结果表明该地区卓越频率在2.1～2.2 Hz之间,对应的放大系数下限约为3;利用微动H/V方法得到的场地卓越频率具有较高的稳定性.微动台阵反演结果给出了比较合理的波阻抗界面深度和层平均速度结构,认为地下80多米处的波阻抗界面是决定场地卓越频率和其场地放大系数的主要界面.本研究表明微动技术应用于评估城市地震场地响应和浅层速度结构是可行且易于实施的.     

甘肃省河西地区高层建筑动力特性脉动观测研究

采用脉动观测方法对甘肃省河西地区的武威皇台大厦,张掖电力大厦和张掖国税大厦３栋高层建设的自振特性进行测试。在分析３栋建筑的自振周期、振型和阻尼比时,结合对当地场地特性的分析,指出了河西地区对高层建设有利的场地条件以及今后在该地区修建以建筑时应注意的若干问题。     

丽江大研镇震灾分布和地脉动测量结果之间的相关性

丽江７．０级地震后，大研镇被毁建筑物的地理分布呈显４条条带，伤亡人员的地理分布和上述条带重合。９１个短周期地脉动测点的观测资料表明，分布在上述条带内的大多数测点，其卓越周期大于０．３Ｓ；条带外的测点，其卓越周期一般在０．１Ｓ左右。作认为卓越周期和烈度异常之间良好的相关性，是因为地脉动卓越周期和地方震的频谱之间存在良好的相关性。     

工程场地条件评定中的地脉动研究

为了研究开发更经济，更简便的场地动务特性探测方法，本文简要地回顾了工程场地条件评定中地脉动研究的演进，概述了地脉动观测技术的发展，循着地脉动分析方法的演进历程，叙述了谱和谱比分析方法，利用地脉动频散曲线反演场地速度构造的研究，讨论了各种分析方法的依据和适用条件，指出了目前存在的问题，并探讨了可能的改进途径。     

HORIZONTAL-TO-VERTICAL SPECTRUM RATIO OF EARTHQUAKE GROUND MOTION FOR SITE CHARACTERIZATION

Nakamura's method, which uses a horizontal-to-vertical Fourier spectrum ratio of microtremor, has become popular to determine the predominant period and amplification of a site. In this study, this method is extended for earthquake ground motion recordings using new strong motion data recorded by JMA-87-type accelerometers. From the analysis of these accelerograms, horizontal-to-vertical Fourier spectrum ratios of a site for different earthquakes are also found to be stable irrespective of magnitude, distance and depth. To establish this fact, attenuation relations of velocity response spectra for horizontal and vertical components are derived for three damping ratios (0, 2 and 5 per cent) using the JMA data. Then the horizontal-to-vertical ratios of the velocity response spectra are obtained. The results show that the horizontal and vertical velocity response spectra are dependent on magnitude, distance and depth, but that their ratios are almost independent of magnitude, distance and depth. However, since the current data set consists of mostly intermediate to far field data, this observation should be limited to records of these distance ranges. Introducing station coefficients, representing site amplification, to this relation yields the value comparable to the horizontal-to-vertical Fourier spectrum ratio at a specific site. The stability of the spectrum ratio is explained by the transfer function between the ground surface and stiff-soil outcrop due to S-wave propagation. These results suggest that site amplification characteristics can be evaluated by one-point two-component surface recordings of earthquake ground motion, in a similar manner as proposed by Nakamura for microtremor. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

土层剪切波速在泉州市区场地评价中的应用研究

简述了剪切波速的测试技术,并分析了剪切波速在泉州市区各类土层和各种典型地层结构中的统计规律与基本特征,研究了剪切波速在场地分类中的应用,及其与脉动卓越周期在场地评价中的关系.     

安徽强震动台站场地响应研究

采用H/V谱比法,利用安徽强震台网记录的波形数据,计算了3个强震台的场地响应。结果表明,当台站场地为基岩或覆盖层较薄时,由地脉动和S波数据分别计算出的谱比曲线一致性很好。当覆盖层大于30.5 m的时候,两者的放大因子有差异,即用S波计算的场地放大响应要明显大于用脉动计算的场地响应。     

宝坻地震台地电阻率观测效能评价

为了正确评价天津宝坻地震台地电阻率的观测效能,调查分析了宝坻地震台地电阻率观测场地和观测系统,统计分析了观测数据的产出和映震效能。结果表明:宝坻地震台地电阻率观测场地、观测系统等基本符合观测规范的要求;观测数据连续、可靠,但精度却有逐年下降的趋势;观测数据对华北北部多个5.0级以上地震和本区及邻近地区多个3.0级以上地震有震前异常反应。宝坻地震台地电阻率观测场地能反映出地震孕育的信息,产出的数据连续、可靠,映震能力较强,但随着城市建设进程的加剧,原良好观测环境有逐渐丧失的可能。     

海原地区黄土的微观结构及地脉动特征分析

1920年8.5级地震诱发了大量的黄土滑坡,对研究黄土地区的滑坡灾害、土层地脉动特征分析具有重要意义。基于高精度电子扫描显微镜（SEM）分析发现海原地震现场表层黄土为架空孔隙弱胶结微观结构,且该黄土是以粉粒为主的低黏性粉土,有震陷和地震滑坡的高风险。基于地脉动测试得到滑坡场地15个地脉动数据,采用傅里叶变换法对苏堡村滑坡土层的脉动特征进行分析,获得地脉动频谱特征曲线。研究表明场地卓越周期建议值为0.126 s,将其划分为坚硬场地,可为该滑坡场地类别划分作为参考,同时发现滑坡体与未滑体的地脉动特征有较大差异,可为海原地震滑坡的脉动特性分析提供依据。