本文關(guān)鍵詞：美國(guó)WLA液化臺(tái)陣的場(chǎng)地反應(yīng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：美國(guó)WLA液化臺(tái)陣位于美國(guó)加利福尼亞州圣安德列斯斷裂帶高地震活動(dòng)性地區(qū)的最南端,主要用于砂土液化研究。該臺(tái)陣最早由美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局于1982年建成,1987年美國(guó)Superstition Hills地震中,記錄到場(chǎng)地發(fā)生顯著砂土液化時(shí)高質(zhì)量且具較高研究?jī)r(jià)值的加速度、孔壓時(shí)程;2003至2004年NEES項(xiàng)目將該臺(tái)陣重建并沿用至今。本文首先對(duì)WLA液化臺(tái)陣2004至2013年間的記錄的180次地震的加速度時(shí)程進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和校正;其次利用其中146次地震校正后的加速度時(shí)程,使用水平與豎向譜比法研究該臺(tái)陣的線性、非線性場(chǎng)地反應(yīng)的特征;再次,利用1987年Superstition Hills地震中記錄的加速度時(shí)程,研究該場(chǎng)地發(fā)生顯著砂土液化時(shí)地震動(dòng)三要素及土動(dòng)力學(xué)參數(shù)的特征;最后,使用三種砂土液化識(shí)別方法判別上述146次地震中該臺(tái)陣砂土液化的可能性,并將疑似可能發(fā)生砂土液化的地震動(dòng)三要素與1987年地震中發(fā)生顯著砂土液化時(shí)地震動(dòng)的三要素進(jìn)行比較,判斷其是否真正液化。結(jié)果表明:(1)180次地震記錄中,初步篩選得到172次加速度數(shù)據(jù)完整的地震記錄,經(jīng)過(guò)基線校正、濾波等過(guò)程,最后得到146次地震的有效地震動(dòng)記錄,90次地震動(dòng)PGA小于20cm/s2,56次PGA大于20cm/s2,其中有8次地震動(dòng)PGA在100～200cm/s2之間,2次PGA大于200cm/s2;(2)WLA場(chǎng)地在土層上部30米深度范圍以內(nèi),東西、南北方向譜比曲線特征一致,沒(méi)有表現(xiàn)出各向異性;同一次地震動(dòng)的基本頻率不隨深度的增加而變化;對(duì)不同的地震動(dòng),在80cm/s2以上的強(qiáng)震動(dòng)作用下,基本頻率降低,發(fā)生明顯的非線性反應(yīng),因而得到的非線性反應(yīng)閾值為80cm/s2;東西、南北兩個(gè)方向上,基本頻率對(duì)應(yīng)的放大系數(shù)隨深度的減小呈線性增大的趨勢(shì);隨著地震動(dòng)強(qiáng)度的增加,放大系數(shù)的變化沒(méi)有一定規(guī)律;(3)1987年Superstition Hills地震地表峰值加速度、速度、位移分別為201cm/s2、30cm/s、12cm,最大峰值出現(xiàn)在南北方向;地表加速度時(shí)程末段出現(xiàn)低頻震動(dòng),振幅約為峰值加速度的一半;地震動(dòng)能量主要集中在0.2～2Hz之間,東西、南北向幅頻分布相似,幅值相差近一倍;地表水平兩分量的括號(hào)持時(shí)和一致持時(shí)相差較大;第20s之后,地下2.9米深度處超孔隙水壓力比達(dá)到50%以上,孔隙水壓力的上升造成土體剛度、強(qiáng)度逐漸衰退,很小的剪應(yīng)力產(chǎn)生較大的循環(huán)剪應(yīng)變;剪應(yīng)變達(dá)到極值時(shí),孔隙水壓力出現(xiàn)暫時(shí)下降;(4)使用三種砂土液化判R%方法(Suzuki、Ozaki、Miyajima方法)判R%結(jié)果表明,WLA場(chǎng)地在1987年Superstition Hills地震中發(fā)生液化,在13740號(hào)地震中可能液化,其他地震中均不液化;與Superstition Hills地震記錄相比,13740號(hào)地震的加速度時(shí)程末段未出現(xiàn)低頻震動(dòng),傅氏譜幅值和在頻域上的分布與前者相差較大;各項(xiàng)持時(shí)都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Superstition Hills地震對(duì)應(yīng)的值,分析得出13740號(hào)地震未發(fā)生液化。
【關(guān)鍵詞】：WLA液化臺(tái)陣 場(chǎng)地反應(yīng) 水平豎向譜比法 基本頻率 液化判別
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU435
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 場(chǎng)地反應(yīng)12-14
• 1.2.2 砂土液化14-15
• 1.3 本文的章節(jié)安排15-17
• 第二章 WLA液化臺(tái)陣簡(jiǎn)介17-27
• 2.1 WLA臺(tái)陣布設(shè)17-20
• 2.2 土層特征20-22
• 2.3 剪切波速特征與場(chǎng)地類型22-26
• 2.3.1 現(xiàn)場(chǎng)剪切波速測(cè)試結(jié)果與等效剪切波速22-23
• 2.3.2 基于強(qiáng)震動(dòng)記錄反演的剪切波速23-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 地震動(dòng)數(shù)據(jù)及其處理27-35
• 3.1 原始地震動(dòng)數(shù)據(jù)特征27-30
• 3.2 數(shù)據(jù)處理方法及步驟30-32
• 3.3 結(jié)果與分析32-35
• 第四章 WLA液化臺(tái)陣的場(chǎng)地反應(yīng)研究35-51
• 4.1 研究方法35-37
• 4.2 結(jié)果與分析37-46
• 4.2.1 線性反應(yīng)分析37-38
• 4.2.2 非線性反應(yīng)分析38-46
• 4.3 場(chǎng)地反應(yīng)隨深度的變化特征46-49
• 4.4 本章小結(jié)49-51
• 第五章 WLA砂土液化特征51-67
• 5.1 1987年地震砂土液化記錄特征51-60
• 5.1.1 地震動(dòng)三要素51-56
• 5.1.2 砂土液化時(shí)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)56-59
• 5.1.3 場(chǎng)地反應(yīng)59-60
• 5.2 砂土液化判別方法60-62
• 5.2.1 基于強(qiáng)震動(dòng)記錄的液化判別法60-61
• 5.2.2 我國(guó)規(guī)范使用的液化判別法61-62
• 5.3 結(jié)果與分析62-67
• 第六章 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 全文總結(jié)67-68
• 6.2 有待開(kāi)展的工作68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 致謝73-75
• 作者簡(jiǎn)介75
• 攻讀碩士期間參與的科研項(xiàng)目75

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