【摘要】：海底土層滑移將引起海洋平臺的下沉、滑移和傾倒以及海底管線的移位、上浮等事故,因此地震作用下海底土層液化及誘發(fā)側(cè)移是海洋工程中的一個重要問題,也是難點問題。同時,地震時大多數(shù)震害發(fā)生在斷層兩側(cè),近斷層的海底土層產(chǎn)生滑移的危害性更大。因此本文的研究可分為相對獨立又相互聯(lián)系的兩塊內(nèi)容,分別為近斷層地震動峰值衰減研究和海底土層地震液化及側(cè)移研究。前者作為工程地震研究,提出了近斷層地震動峰值的衰減模型,并全部采用近斷層地震數(shù)據(jù)進行回歸分析,得到衰減公式,并與采用中遠場數(shù)據(jù)得到的衰減規(guī)律進行對比分析,衰減研究結(jié)果可為后一問題的研究提供輸入,同時可用于活動斷層地區(qū)地震動參數(shù)估計和抗震設(shè)防。后者分析了海底土層地震液化及其引發(fā)滑移或側(cè)移的機理,分別對海底土層地震液化、液化引發(fā)上覆土體滑移和地震作用下海底土層大變形側(cè)移提出了相應(yīng)的數(shù)值分析方法;通過數(shù)值計算結(jié)果與實際觀測結(jié)果及相關(guān)研究進行對比,表明本文方法的可靠性,可為海洋工程選址及抗震設(shè)計提供技術(shù)支持。本文的主要研究工作和創(chuàng)新成果有: (1)建立了近斷層地震動峰值衰減公式。提出了近斷層地面運動的衰減模型;對搜集得到的近斷層地震動資料按震級和斷層距分組后,進行平均統(tǒng)計分析,確定了衰減研究所需的斷層距范圍;考慮場地類型,擬合得到近斷層峰值加速度、速度和位移的衰減公式,由此得到隨震級、斷層距和震源深度衰減變化的三維曲面,并與前人的衰減規(guī)律對比分析。結(jié)果表明,采用本文模型和近斷層數(shù)據(jù)得到的衰減關(guān)系式更加符合近斷層地面運動的實際情況,建議在對活動斷層區(qū)域進行地震危險性評價及確定重大工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)時,應(yīng)首先考慮近斷層地面運動衰減關(guān)系式。 (2)提出了海底土層地震液化數(shù)值分析方法。該方法考慮了海洋波浪荷載的影響,將其轉(zhuǎn)化為海底土層初始時刻的超孔隙水壓力和靜力荷載,采用有效應(yīng)力的非線性動力有限元方法,計算海底土振動孔隙水壓力的上升過程。對渤海實際場地進行了地震液化數(shù)值模擬,計算結(jié)果與工程判別進行對比,表明本文所提出的方法考慮了波浪荷載影響,對海底土層地震液化判別更為準(zhǔn)確。 (3)基于以上海底土層地震液化分析,提出了海底緩坡土層地震液化誘發(fā)上覆非液化層滑移的數(shù)值計算方法,該方法運用Newmark剛性滑塊模型進行地震滑
【圖文】：

圖1.11995一2001年全球4級以上地震震中分布圖查手段、技術(shù)以及經(jīng)費限制，對海底土層震害的實地考察甚少調(diào)查比較方便，已積累有大量破壞實例，故先探討一下陸地土害:美國圣費爾南多地震(1971.2)，，坡度1.5%~3%的液化地

得到PGA隨著斷層距和震源深度衰減的三維回歸曲面圖，如圖3.5所示，圖中曲面自下而上M二依次為.60、.65、.70和.75�？梢钥闯�:()l在近斷層10知肛內(nèi)，PGA隨斷層距的衰減較緩慢，特別是對于水平方向軟土場地的情況，這與近斷層處地震作用效應(yīng)復(fù)雜有關(guān)，使得衰減較緩，同時由于近斷層處長周期振動含量豐富，而軟土場地又具有周期較長的特征，使得軟土場地衰減明顯弱于硬土場地。(2)軟土場地不同震級間的PGA差別大于硬土場地，因此震級對軟土場地PGA衰減的影響更加明顯。(3)從圖中傾斜的曲面可以看出震源深度的影響，PGA隨震源深度增加而減小，且震級越大影響越明顯，淺源大震級地震的危害最為嚴(yán)重;震源深度對水平方向PGA的影響較豎直方向更為明顯，從衰減系數(shù)來看，豎直方向為一0.0030
【學(xué)位授予單位】：中國海洋大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：P751

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本文編號：2616281