不同台阵形式对微动探测结果的影响

在江汉盆地的同一场地分别采用三重圆形、T形及L形3种不同台阵形式进行微动探测观测对比实验,结果表明,3种台阵形式提取到的频散曲线基本一致,但频散图谱能量集中度具有明显的差异。三重圆形台阵频散图谱能量集中度最高,L形、T形台阵在2.0~4.6 Hz频段范围内集中度较高,而在1.2~2.0 Hz频段范围内较分散;相比T形和L形台阵,三重圆形台阵更易于探测到地层分界面附近的波速突变特征,即三重圆形台阵比其他两种台阵形式准确性及可靠性更高。

基于SPAC法勘探武汉市江夏区地下岩溶结构

采用微动台阵方法探测武汉地铁27号线江谭段地下岩溶情况。通过空间自相关法(SPAC)提取瑞利波相速度频散曲线,进而反演各观测台阵的视S波速度结构,并插值完成测线二维视S波速度剖面。结果表明,目标区内地层按视S波速度自上而下可分为4层,其中在第3层存在明显的低速区,推测发育岩溶结构,且规模较大。对比工程钻探结果,SPAC法得到的地层分层、岩溶规模与实际情况基本吻合。

SPAC法在江汉平原地层结构分层中的应用

微动探测可以确定岩土性质差异较大的地质界面。利用微动探测方法,获取S波速度剖面,对潜江市浩口中学地下介质结构分层,并与该场地地震监测井项目的钻孔对比。结果表明,微动探测方法能较好分辨地层结构,对岩土性质差异较大的地层探测效果良好,可为地层分层提供重要依据。

基于合成地震动的2014年鲁甸M_S6.5地震场地效应分析

鲁甸M_S6.5地震造成了严重的人员伤亡与工程结构破坏,选取记录到该地震强震动的迤车强震台和龙头山强震台。利用随机有限断层法,合成了这2个台的地震动时程,并利用土层等效线性化法,分析了龙头山强震台的场地效应。结果表明,龙头山强震台场地存在较强的非线性效应,对0.08~5 s周期范围内的地震动存在较强的放大作用。结合龙头山镇的建筑物与场地情况,分析认为地震动的场地效应是造成该区域严重震害的重要原因之一。

地震动输入方向对结构扭转振动的影响

选取2009年姚安M_S6.0、2014年鲁甸M_S6.5地震的水平结构强震记录进行谱分析,结果均显示1.7Hz、2.1Hz为该结构第一、二振型的自振频率,且第二振型出现扭转现象。对比两次强震记录发现,鲁甸M_S6.5地震作用下结构的扭转振动远超姚安M_S6.0地震。利用SAP2000建立该结构的有限元模型,分别以实际入射角度输入场地强震记录并进行时程分析,其结果与强震记录谱分析结论一致。由于输入地震动的强度、频谱相近,因此判断其输入方向是影响结构平面扭转振动的主要原因。

基于强震动观测记录的结构扭转振型识别

结构强震动观测是分析结构动力参数的重要途径。对于扭转振型的识别,往往需要同一楼层平面内的多台强震动观测设备;而平面内单台设备能否有效识别结构的扭转振型,有待分析讨论。选取云南省一强震动观测台阵的观测记录,通过傅里叶谱分析、几何推导,识别了该大楼的振型模态。结果显示,大楼长、短轴向各存在明显的峰值点,对应频率分别为:地震动的卓越频率(短轴1.1 Hz、长轴1.3 Hz)、结构第一平动振型(1.7 Hz)、结构第二扭转振型(2.1 Hz)。最后,在考虑填充墙质量、刚度的情况下,建立了符合实际工程情况的三维有限元模型并进行模态分析。结果显示,有限元模拟值与强震动观测结果相近,说明利用强震观测记录傅里叶谱,可有效识别结构的振型模态;同时也说明平面内单台强震动观测设备能识别结构的扭转振型。