地震是人類經(jīng)常遭受到的自然災(zāi)害,強(qiáng)烈的地震總是給人們的生命財產(chǎn)造成巨大的損失。局部不規(guī)則地質(zhì)構(gòu)造和局部不規(guī)則地形作為地震工程領(lǐng)域的研究熱點,對地面運(yùn)動具有重要的影響,但在以往的研究中很少有對三維夾雜和凹陷地形等復(fù)雜場地的研究。本文基于三維有限元數(shù)值模擬,采用有限元與人工透射邊界相結(jié)合的方法,在SH波入射下分別研究了三維單一夾雜和凹陷地形對地面運(yùn)動的影響。通過譜比法分析了夾雜和凹陷地形對地面運(yùn)動的放大作用以及對PGA和加速度反應(yīng)譜的影響,并且與二維有限元數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了比較。任一點到夾雜或凹陷地形中心的水平距離為R,特征長度為l,夾雜埋深或凹陷深度與特征長度之比記為深寬比N。得到如下主要成果:1.軟弱夾雜對R<0.85l區(qū)域的地面運(yùn)動放大作用明顯,地面運(yùn)動最大點位于夾雜中心在地表的投影處;當(dāng)深寬比較小時(N≤1/2),夾雜會對地面運(yùn)動產(chǎn)生較大的放大作用,當(dāng)深寬比N≥1時夾雜對地面運(yùn)動無明顯的放大作用,深寬比N=1/16時對地面運(yùn)動的最大放大倍數(shù)是無夾雜自由場的4.2倍。2.二維模型下夾雜對地面運(yùn)動放大的頻段范圍要比三維的寬,放大倍數(shù)要比三維的小;深寬比相同時,淺埋三維空腔對地面運(yùn)動...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3-1單一立方體夾雜模型

模擬了三維夾雜對地面運(yùn)動的影響。3.2模型的建立圖3-1單一立方體夾雜模型本文取如圖3-1所示的三維單一立方體夾雜模型。立方體夾雜的邊長為210m，特征長度l=105m，物理參數(shù)：剪切波速Vs2=700m/s、質(zhì)量密度ρ2=2.1g/cm3、泊

圖3-2地表各觀測點分布圖

部分觀測點坐標(biāo)如表3-1所示。輸入從計算區(qū)域底面垂直入射運(yùn)動方向平行于Y方向的SH波。圖3-2地表各觀測點分布圖為滿足計算計算精度，取x<(112～110)λmin，t<x/Vs；其中，λmin表示最小波長，λmin=Vsmin/fmax(Vsmin為最小....

圖3-3入射脈沖的時程和傅氏譜

（3-2）其中T為脈沖持續(xù)時間。脈沖函數(shù)的時程及傅氏譜如圖3-3所示。圖3-3入射脈沖的時程和傅氏譜3.3軟弱夾雜數(shù)值模擬分析3.3.1三維軟弱夾雜對地表觀測點譜比的影響由計算模型和入射波的對稱性，僅考慮圖3-2左上方區(qū)域地表觀測點的譜比。定義夾雜上表面到地表的....

圖 3-8 為有夾雜及自由半空間地表

動的放大對應(yīng)的頻率范圍逐漸變小。軟弱夾雜埋深越淺，對位于R<0.85l區(qū)域內(nèi)地面運(yùn)動的放大作用越明顯，影響的頻段范圍越大。圖3-8N=116時半空間及有夾雜時地面加速度時程3.3.3夾雜對PGA以及加速度反應(yīng)譜的影響為了研究單一淺埋軟弱夾雜地形對地震動特性的影響....

本文編號：4019325