黄土谷型场地地震动参数特征研究

发布时间：2017-12-21 08:30

  本文关键词：黄土谷型场地地震动参数特征研究　出处：《中国地震局兰州地震研究所》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 河谷场地 地震动 土层结构 频谱特性 地脉动 地形效应

【摘要】：我国中西部黄土高原地区是强震多发区,许多城市、乡镇以及基础工程设施都建于黄土河谷场地。根据抗震设计规范,黄土梁、峁、斜坡和河谷、沟谷边缘属于抗震危险场地或不利场地,地震造成的滑坡崩塌也多发生在这些场地上。随着城市发展和城镇化的大力推进,中西部地区面临的区域地震安全问题日益凸显。本论文结合区域震害特点,以黄土谷型场地为研究对象,采用数值模拟和现场测试分析的方法,研究其在各种类型地震波作用下强地面运动特征的变化,以揭示强震对该类场地上地震地质灾害的触发机理。主要研究结论如下:(1)建立具有代表性的谷型场地模型,通过输入不同幅值、频谱特性和持续时间的地震波,对有、无黄土覆盖的两类起伏河谷地形场地进行了地震反应分析:a.不同强度地震作用下,基岩与覆盖黄土河谷各监测点地震动随输入增大而增大;基岩地震动增大与地形起伏呈正相关;与基岩河谷各监测点相比,黄土覆盖河谷场地的地震动频谱幅值均有所增加,并且频谱主峰向高频移动。b.不同频谱特性地震作用下,河谷场地不同位置处的PGA放大倍数差异明显,各点地震动随输入地震动能量增大而增大。c.不同持续时间地震作用下,同一场地位置的地震频谱形状具有相似的特征,随着地震持时增长,频谱幅值增长明显,能量向场地特征频率附近集中。总之,不同特性地震动作用下,河谷场地不同位置处的幅值谱受场地土层和地形的特征频率控制。(2)黄土谷型试验场地脉动测试分析结果表明从谷肩到谷底,谱值随着高程的降低而下降,各点频谱卓越频率随高程降低向高频移动,谷底地脉动频谱主频与浅层地震勘探揭示的地层波阻抗界面一致。试验场地地脉动特征揭示了该谷型场地的振动特性。(3)黄土谷型试验场地同一位置的爆破震动及其动应力响应的观测结果表明,各监测点动应力响应与其地震动幅值具有正相关关系;试验斜坡中上部位在爆破震动作用下易造成地震波能量汇聚,地震动幅值增大,实际地震中可能最先破坏。根据现场调查和浅层地震勘探结果建立黄土谷型试验场有限元模型,计算分析表明:输入频率和场地的基本频率共同决定场地的地震动分布情况,输入频率是与震源、传播路径、场地条件共同决定,具有很大的随机性,而场地的基本频率受场地的地形、土层结构等因素决定,通过本文的现场试验和数值模拟发现,在输入不同地震动大小时,场地的土层特性特征和地形特征有不同的体现。在地震动作用下,坡顶处最先发生张拉破坏,随着地震持续时间增加,坡脚处开始发生剪切破坏。
【学位授予单位】：中国地震局兰州地震研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P315.9;TU435

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