弹性介质面波地脉动单点谱比法研究

应用概率统计方法,采用弹性成层介质模型,导出地下体波斜入射成层介质,在自由表面形成面波地脉动的水平分量与竖向分量谱比表达式。然后,通过大量模型计算,论证体波斜入射单层覆盖半空间形成面波地脉动水平分量与竖向分量谱比特性与场地传递函数间的关系。结果表明:利用地脉动单点谱比法分析面波为主要成分地脉动时,不能求出场地放大因子;当覆盖层与下伏基岩的S波阻抗比小于2时,也不能得到场地卓越频率;当阻抗比大于2时,可近似得到场地卓越频率。文中给出了一个场地基阶卓越频率fs与基阶瑞利波峰值卓越频率fR的计算公式:fS=0.8fR+0.06。

地脉动方法最新研究进展

因其简便、经济的独特优势,地脉动方法在场地动力性能评价中得到了国际学术界广泛关注,业已取得了大量的研究成果和并得到了广泛应用。由于对国际地脉动研究的最新进展缺乏足够的了解,我国地震工程界对其研究和应用尚存在不同认识。本文着重介绍了地脉动单点谱比法和地脉动台阵方法的国际最新研究进展和实践现状,指出了各种方法的特点及其应用条件,以期促进地脉动方法在我国的合理使用,推动我国地脉动研究的不断深入。

基岩表面地脉动谱比研究

目前,场地影响评价方法可以分为理论法和经验法。地脉动水平分量与竖向分量谱比法属经验法。这种方法将地脉动水平分量与竖向分量谱比的最大值对应的频率和幅值分别看作是观测场地的卓越频率和放大因子。虽然该法在国内外很多工程实例中得到了理想的结果。但由于这种方法建立过程中应用了许多假设,所以很多地震工程学家对这种方法持怀疑态度。本文讨论了基岩地脉动水平分量与竖向分量谱比为 1 这一假定的合理性。并采用泊松弹性半空间模型,应用概率分析方法考虑地脉动的随机性,推导了地下体波斜入射弹性半空间自由表面形成地脉动的水平分量与竖向分量谱比表达式。通过计算论证体波斜入射泊松弹性半空间形成的地脉动水平分量与竖向分量谱比特性。结果表明:当地脉动主要成分为体波时,基岩表面地脉动水平分量与竖向分量谱比接近于 1;当地脉动主要成分为面波时,基岩表面地脉动水平分量与竖向分量谱比介于 0.54～0.79 之间。对泊松基岩,该比值是 0.68。

芦山地震烈度异常区的场地特征与震害相关性

2013年4月20日芦山地震中天权县思经乡出现了地震烈度VIII度异常区。基于地脉动测试技术,本文研究了思经乡异常区的出现与场地条件间的关系。首先调查了思经乡的地形、地貌和地质条件等场地特征,发现思经乡第四季土层覆盖较薄,下层为颗粒较大的砾石和鹅卵石等,是良好的民用双层建筑建设场地。然后,通过地脉动测试技术,分别测试了思经乡部分场地和民居的特征频率,发现思经乡场地特征频率与现有民用两层建筑特征频率相近。这种情况对建筑物抗震性能的发挥极为不利,可被初步认定为思经乡异常区产生的主要原因。