1920年海原地震滑坡密集区的地震动场地效应研究
发布时间：2021-08-08 22:00
地震动作为引起地震灾害的原动力,常常通过造成建筑物倒塌、山体滑坡等形式引起大量人员伤亡和财产损失。1920年海原8级地震,在震中距80 km远的西吉—静宁交界的黄土丘陵区引发了大量的山体滑坡,并造成重大人员伤亡和财产损失。在分析海原地震高烈度区滑坡分布特征的基础上,通过场地调查和数值计算等方法,研究典型滑坡密集场地的地质条件及地震反应特征。研究表明起伏地形和黄土厚度不均等因素造成丘陵山体两侧地震反应的差异,从而导致地震滑坡在斜坡土体较厚的一侧成群连片发育。海原地震造成的滑坡密集区的地形地貌、岩土性质、土层结构等条件决定了该地区地震动随局部场地条件变化非常迅速,地层场地效应和地形场地效应联合作用加剧了斜坡地表的地震动放大作用,增加了触发地震滑坡的动力。
【文章来源】：地震工程学报. 2020,42(05)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
海原地震等震线与西吉—静宁滑坡密集区的位置
本研究在滑坡密度最高的西吉—静宁滑坡区选择一处滑坡连续发育的黄土山梁开展场地调查(图1)。该黄土山梁位于1920年海原8级地震的烈度Ⅸ度区的震湖乡沈家嘴村附近,震中距约为80 km左右,海原断裂由一系列次级断裂组成,其断层距可能为30～40 km。测试表明沈家嘴黄土山梁的覆盖层质地疏松,波速约为180～200 m/s,厚约17～40 m,山梁两侧黄土层厚度差别较大,在土层厚度较大的山梁东北侧发育了成群连片的地震滑坡(图2)。为了探讨地震动的场地效应对沈家嘴黄土山梁滑坡群的发育特征所起的作用,采用数值模拟的方法,分析该场地的地震反应特征。3.1 有限元模型
根据上述沈家嘴黄土山梁的横剖面(图2红色线)测量数据建立二维有限元模型(图3),研究西吉—静宁地震滑坡密集区地形和土层厚度对地表地震动参数的影响。模型主体长度为870 m,相对高差为103 m,两侧坡角分别为17°、13°,山顶覆盖土层厚度17 m。山梁模型左侧覆盖黄土层厚度约为17 m,右侧黄土厚度逐渐增大,至山脚处黄土厚度约40 m。利用有限元方法进行动力分析时,计算区域是有限的,选择有限元与无限元相结合的方法来解决动力分析中的边界问题,以避免地震波在人工边界发生反射对计算结果产生较大影响。计算模型的本构关系选择弹性模型和Mohr-Coulomb塑性模型。模型材料参数列于表1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]非饱和黄土动力特性及其对场地地震动参数的影响[J]. 魏来,卢育霞,周正华,王谦,杨博,唐洪敏,李桐林. 岩土工程学报. 2019(S2)
[2]1920年海原8.5级地震高烈度区滑坡编录与分布规律[J]. 许冲,田颖颖,马思远,徐锡伟,周本刚,吴熙彦,庄建琦,高玉欣,吴玮莹,黄学强. 工程地质学报. 2018(05)
[3]2017年8月8日四川省九寨沟MS7.0地震触发滑坡全景[J]. 许冲,王世元,徐锡伟,张合,田颖颖,马思远,房立华,鲁人齐,陈立春,谭锡斌. 地震地质. 2018(01)
[4]基于台阵记录的土层山体场地效应分析[J]. 卢育霞,刘琨,王良,魏来,李少华. 地震学报. 2017(06)
[5]黄土丘陵河谷场地地震动特征研究[J]. 马林伟,卢育霞,王良,孙译. 地震工程学报. 2016(03)
[6]利用同震滑坡分析2014年鲁甸地震震源性质与破裂过程[J]. 许冲. 工程地质学报. 2015(04)
[7]2013年甘肃岷县漳县6.6级地震触发滑坡及其构造分析[J]. 许冲,徐锡伟,郑文俊,闵伟,任治坤,李志强. 地震地质. 2013(03)
[8]2008年汶川地震滑坡详细编目及其空间分布规律分析[J]. 许冲,徐锡伟,吴熙彦,戴福初,姚鑫,姚琪. 工程地质学报. 2013(01)
[9]强震作用下低角度黄土斜坡滑移的复合机理研究[J]. 王家鼎,白铭学,肖树芳. 岩土工程学报. 2001(04)
[10]地震诱发高速黄土滑坡的机理研究[J]. 王家鼎,张倬元. 岩土工程学报. 1999(06)
博士论文
[1]强震作用下黄土边坡的动力响应机理和动力稳定性研究[D]. 邓龙胜.长安大学 2010
[2]宁夏海原地震诱发黄土滑坡的形成机制研究[D]. 袁丽侠.西北大学 2005
硕士论文
[1]海原大地震诱发黄土滑坡分布规律及运动特征研究[D]. 叶铃.成都理工大学 2013
[2]喜家湾滑坡形成机理及稳定性研究[D]. 王明轩.长安大学 2010
本文编号：3330753
【文章来源】：地震工程学报. 2020,42(05)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
海原地震等震线与西吉—静宁滑坡密集区的位置
本研究在滑坡密度最高的西吉—静宁滑坡区选择一处滑坡连续发育的黄土山梁开展场地调查(图1)。该黄土山梁位于1920年海原8级地震的烈度Ⅸ度区的震湖乡沈家嘴村附近,震中距约为80 km左右,海原断裂由一系列次级断裂组成,其断层距可能为30～40 km。测试表明沈家嘴黄土山梁的覆盖层质地疏松,波速约为180～200 m/s,厚约17～40 m,山梁两侧黄土层厚度差别较大,在土层厚度较大的山梁东北侧发育了成群连片的地震滑坡(图2)。为了探讨地震动的场地效应对沈家嘴黄土山梁滑坡群的发育特征所起的作用,采用数值模拟的方法,分析该场地的地震反应特征。3.1 有限元模型
根据上述沈家嘴黄土山梁的横剖面(图2红色线)测量数据建立二维有限元模型(图3),研究西吉—静宁地震滑坡密集区地形和土层厚度对地表地震动参数的影响。模型主体长度为870 m,相对高差为103 m,两侧坡角分别为17°、13°,山顶覆盖土层厚度17 m。山梁模型左侧覆盖黄土层厚度约为17 m,右侧黄土厚度逐渐增大,至山脚处黄土厚度约40 m。利用有限元方法进行动力分析时,计算区域是有限的,选择有限元与无限元相结合的方法来解决动力分析中的边界问题,以避免地震波在人工边界发生反射对计算结果产生较大影响。计算模型的本构关系选择弹性模型和Mohr-Coulomb塑性模型。模型材料参数列于表1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]非饱和黄土动力特性及其对场地地震动参数的影响[J]. 魏来,卢育霞,周正华,王谦,杨博,唐洪敏,李桐林. 岩土工程学报. 2019(S2)
[2]1920年海原8.5级地震高烈度区滑坡编录与分布规律[J]. 许冲,田颖颖,马思远,徐锡伟,周本刚,吴熙彦,庄建琦,高玉欣,吴玮莹,黄学强. 工程地质学报. 2018(05)
[3]2017年8月8日四川省九寨沟MS7.0地震触发滑坡全景[J]. 许冲,王世元,徐锡伟,张合,田颖颖,马思远,房立华,鲁人齐,陈立春,谭锡斌. 地震地质. 2018(01)
[4]基于台阵记录的土层山体场地效应分析[J]. 卢育霞,刘琨,王良,魏来,李少华. 地震学报. 2017(06)
[5]黄土丘陵河谷场地地震动特征研究[J]. 马林伟,卢育霞,王良,孙译. 地震工程学报. 2016(03)
[6]利用同震滑坡分析2014年鲁甸地震震源性质与破裂过程[J]. 许冲. 工程地质学报. 2015(04)
[7]2013年甘肃岷县漳县6.6级地震触发滑坡及其构造分析[J]. 许冲,徐锡伟,郑文俊,闵伟,任治坤,李志强. 地震地质. 2013(03)
[8]2008年汶川地震滑坡详细编目及其空间分布规律分析[J]. 许冲,徐锡伟,吴熙彦,戴福初,姚鑫,姚琪. 工程地质学报. 2013(01)
[9]强震作用下低角度黄土斜坡滑移的复合机理研究[J]. 王家鼎,白铭学,肖树芳. 岩土工程学报. 2001(04)
[10]地震诱发高速黄土滑坡的机理研究[J]. 王家鼎,张倬元. 岩土工程学报. 1999(06)
博士论文
[1]强震作用下黄土边坡的动力响应机理和动力稳定性研究[D]. 邓龙胜.长安大学 2010
[2]宁夏海原地震诱发黄土滑坡的形成机制研究[D]. 袁丽侠.西北大学 2005
硕士论文
[1]海原大地震诱发黄土滑坡分布规律及运动特征研究[D]. 叶铃.成都理工大学 2013
[2]喜家湾滑坡形成机理及稳定性研究[D]. 王明轩.长安大学 2010
本文编号：3330753
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