發(fā)布時間：2018-03-05 14:34

  本文選題：KiK-net強震動記錄　切入點：PGA放大系數(shù)　出處：《中國地震局地球物理研究所》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：地震動場地效應(yīng)一直以來都是地震工程領(lǐng)域的研究熱點,而強震動條件下土體非線性反應(yīng)則是地震工程和巖土工程領(lǐng)域研究的難點。對于地震動場地效應(yīng)的分析主要有兩種方法：一是針對特定的場地,采用理論計算和數(shù)值模擬分析；另一種方法是根據(jù)不同場地上的強震記錄資料分析地震動場地效應(yīng)。近年來,隨著強震動觀測技術(shù)的發(fā)展,破壞性地震的強震動記錄也越來越豐富,而基于強震動記錄研究場地效應(yīng)的數(shù)據(jù)源于現(xiàn)場觀測,能夠比較真實的反映場地的地震動特點,因而該方法越來越得到廣泛應(yīng)用。日本KiK-net地表和井下強震觀測臺陣為場地效應(yīng)的研究提供了豐富的數(shù)據(jù)。本文基于KiK-net臺網(wǎng)的強震動記錄,系統(tǒng)分析了不同土層條件下近震與遠(yuǎn)震地震動反應(yīng)的特點。首先根據(jù)兩個基巖臺站和兩個土層臺站強震記錄,分析了地表土層對地震動特性的影響；其次選取了8個有代表性的臺站的強震動記錄,針對不同厚薄、不同軟硬土層條件的場地,對比分析了PGA放大系數(shù)變化以及卓越頻率分布特點；最后利用地表比井下傅里葉譜比(SBFSR, Surface to borehole fourier spectral ratio)法和地表水平比豎直傅里葉譜比(HVFSR, Horizontal to vertical fourier spectral ratio)法對不同土層條件場地反應(yīng)進(jìn)行非線性識別,分析了地震動輸入和場地土層條件對場地反應(yīng)非線性的影響以及兩種譜比法的適用性。主要研究成果如下：(1)基于兩個基巖臺站和兩個土層臺站強震記錄,分析了地表巖土層對地震動特性的影響,結(jié)果表明：無論基巖場地還是土層場地,井下記錄各分量傅里葉譜卓越頻率都隨震級增大或距離增大而減小；基巖場地地表卓越頻率大小及分布與井下基本一致；土層場地地表卓越頻率大小及分布與井下明顯不同,且對于地表土層條件不同的臺站具體分布不同,表現(xiàn)出地表土層對地震動特性有明顯影響及其影響的復(fù)雜性。(2)分析了不同厚薄、不同軟硬場地上近震和遠(yuǎn)震中PGA放大系數(shù)的變化,結(jié)果表明：無論是近震還是遠(yuǎn)震,各場地PGA放大系數(shù)基本都隨井下輸入PGA的增大而減小。對于較軟場地,近震中三個分量PGA放大系數(shù)基本相當(dāng),而遠(yuǎn)震中兩個水平分量的PGA放大系數(shù)明顯大于垂直分量PGA放大系數(shù)；對于厚硬和中厚硬場地,無論在近震或遠(yuǎn)震,兩個水平分量的PGA放大系數(shù)都明顯大于垂直分量。場地軟硬對PGA放大系數(shù)的影響大于厚度影響,近震中厚硬場地PGA放大系數(shù)較大,遠(yuǎn)震中厚軟場地PGA放大系數(shù)較大。場地深部剪切波速梯度較大的,場地PGA放大系數(shù)也較大。(3)對比分析了不同厚薄、不同軟硬場地上近震和遠(yuǎn)震中井下記錄卓越頻率、地表記錄卓越頻率以及譜比卓越頻率,結(jié)果表明：各場地近震井下記錄三分量卓越頻率分布比較分散,而遠(yuǎn)震井下記錄三分量則分布比較集中；近震卓越頻率由井下至地表由高頻往低頻移動,而遠(yuǎn)震井下至地表卓越頻率由低頻往高頻頻移動。較軟場地上遠(yuǎn)震與近震的地表卓越頻率比較接近,而較硬場地遠(yuǎn)震的卓越頻率明顯小于近震卓越頻率。(4)利用不同土層條件場地上8個臺站的強震記錄,分別使用SBFSR法和HVFSR法對各臺站所在場地在近震和遠(yuǎn)震中場地反應(yīng)非線性進(jìn)行了識別,分析了場地土層條件和地震動輸入對非線性反應(yīng)的影響。結(jié)果表明：軟場地相對于硬場地非線性更明顯,覆蓋層較厚的場地相對于較薄場地非線性更明顯；軟場地在遠(yuǎn)震中即使井下輸入地震動很小,根據(jù)譜比法仍能明顯識別到場地非線性反應(yīng)。井下輸入PGA與場地反應(yīng)非線性有直接關(guān)系,當(dāng)井下輸入PGA比較小時,由于場地反應(yīng)非線性本來就小,SBFSR法和HVFSR法對于場地非線性識別都不理想,當(dāng)井下輸入PGA較大時,兩種方法對于非線性識別都比較理想。(5)綜合對比了兩種譜比法在確定場地卓越頻率以及識別場地反應(yīng)非線性中的適用性。結(jié)果表明：對于基巖場地,兩種譜比法得出的卓越頻率與地表記錄傅里葉譜卓越頻率分布都很分散；對于土層場地,兩種譜比法得出的卓越頻率分布集中,SBFSR卓越頻率比地表HVFSR卓越頻率更合理。多數(shù)土層場地上通過兩種譜比法得出的卓越頻率與地表記錄卓越頻率數(shù)值比較接近,但HVFSR卓越頻率普遍略小于SBFSR卓越頻率,厚硬場地上兩種譜比法的卓越頻率差別較大,較軟場地上兩種譜比法所得卓越頻率差別較小。對于場地反應(yīng)非線性識別,SBFSR法普遍優(yōu)于HVFSR法,HVFSR法對于識別頻率往低頻移動比較敏感,而譜比減小的識別則不如SBFSR法理想,此外,場地上H/V譜比明顯小于S/B譜比,這是由于H/V忽略了垂直分量地震動的放大作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國地震局地球物理研究所
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P315.9;TU435

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 胡聿賢;孫平善;章在墉;田啟文;;場地條件對震害和地震動的影響[J];地震工程與工程振動;1980年00期

2 薛俊偉;劉偉慶;王曙光;杜東升;;基于場地效應(yīng)的地震動特性研究[J];地震工程與工程振動;2013年01期

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本文編號：1570643