河口盆地非线性地震效应及设计地震动参数

发布时间：2018-06-09 01:47

  本文选题：河口盆地 + 非线性地震效应　； 参考：《岩土力学》2015年06期

【摘要】：针对基岩明显起伏、土层非均匀分布的典型河口盆地场地,考虑土体非线性特征,采用黏弹性人工边界模拟无限域对地震波动的影响,建立大尺度精细化二维有限元模型,分析了盆地地表地震动幅值、频谱、持时、传递函数特征,探讨了基岩起伏土层的地震动聚集效应及盆地边缘效应。结果表明:(1)盆地近地表土层表现出不同程度的地震动放大效应,且随土层深度增加呈非单调递减特征,基岩突变处地震动聚集效应明显,盆地两侧产生较为显著的边缘效应;场地中、长周期地震动的放大作用显著;(2)多遇地震、偶遇地震和罕遇地震水平时,场地卓越周期依次介于0.35~0.65 s、0.40~0.75 s和0.50~1.05 s之间;给出了盆地地表PGA(地表峰值加速度)、卓越周期均值等值线图及地表加速度反应谱放大因子建议值,地表设计地震动参数amax(地震影响系数)与Tg(特征周期)明显大于现行《建筑抗震设计规范》取值;(3)盆地特殊位置地表地震动持时得到不同幅度增长,且与输入地震动特性相关;(4)该盆地对0.5~2.0 Hz频段基岩地震动的放大效应比较显著,对小于0.2 Hz或大于2.5 Hz的基岩地震动,该盆地地震动放大效应不明显;(5)福州城区及其邻近区域地震动放大效应普遍较大。大尺度二维非线性分析一定程度上能合理反映微地形起伏、土层分布及土体非线性对地震波传播过程的影响。
[Abstract]:In view of the typical estuarine basin site where the bedrock is obviously undulating and the soil layer is not uniformly distributed, considering the nonlinear characteristics of soil, the influence of infinite domain on earthquake wave is simulated by using the viscoelastic artificial boundary, and a large scale refined two-dimensional finite element model is established. The characteristics of ground motion amplitude, frequency spectrum, duration and transfer function of ground motion in the basin are analyzed, and the effect of ground motion accumulation and basin edge effect on the undulating soil layer of bedrock is discussed. The results show that the near surface soil layer of the basin shows varying degrees of ground motion amplification effect, and with the increase of soil depth, there is a non-monotone decreasing feature, the ground motion accumulation effect is obvious at the abrupt change of the bedrock, and the edge effect is obvious on both sides of the basin. In the site, the magnification effect of long-period ground motion is significant (2 / 2). When there are occasional earthquakes and rare earthquakes, the outstanding period of the site is between 0.35 ~ 0.65 s ~ 0.40 ~ 0.75 s and 0.50 ~ 1.05 s respectively. In this paper, the suggested values of PGA (surface peak acceleration), the isoline map of the mean value of the preeminent period and the magnification factor of the surface acceleration response spectrum are given. The ground motion parameters amax (seismic effect coefficient) and Tg (characteristic period) are obviously larger than those in the current Code for Seismic Design of buildings. The effect of the basin on the ground motion of the bedrock in the frequency range of 0.5 ~ 2.0 Hz is more significant than that of the ground motion at less than 0.2 Hz or more than 2.5 Hz, and is related to the characteristics of the input ground motion. The amplification effect of ground motion in this basin is not obvious. Large-scale two-dimensional nonlinear analysis can reasonably reflect the influence of micro-topography fluctuation, soil distribution and soil nonlinearity on the seismic wave propagation process to a certain extent.
【作者单位】： 南京工业大学岩土工程研究所;江苏省土木工程防震技术研究中心;中国地震局地球物理研究所;
【基金】：国家重点基础研究发展计划项目(No.2011CB013601) 国家自然科学基金项目(No.51378258) 国家自然科学青年基金项目(No.5130892)
【分类号】：P315.9;TU435

【参考文献】

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本文编号：1998248