SV和SH波垂直入射下二维盆地-子盆地共振对比研究

盆地-子盆地中的子盆地除了底部直达的入射体波外,还存在大盆地产生的横向传播的面波入射,导致子盆地共振特性的变化。基于显式有限元法,对比分析了SH波和SV波垂直入射下,子盆地基底阻抗比、大盆地倾角和半宽对二维梯形盆地-子盆地的二维共振频率及其对应放大系数的影响。研究表明:受大盆地产生的横向传播面波的影响,子盆地的速度峰值PGV和累积能量Ex最大值均有明显放大,且SV波入射下的放大系数大于SH波;子盆地基底阻抗比对盆地-子盆地的PGV最大值、Ex最大值、二维共振频率及其对应放大系数影响较大,大盆地倾角和半宽的影响不大。SV波和SH波入射下子盆地二维共振频率较单一小盆地均有所增加,且同阻抗比下SV波入射的增幅大于SH波。SH波入射下二维共振频率下的放大系数基本大于单一小盆地,而SV波在低阻抗比下低于单一小盆地,高阻抗比下高于单一小盆地和SH波入射下的结果。SV波入射下盆地-子盆地的二维共振频率及其对应放大系数受大盆地的影响较SH波更大。

基于谱元法的三维盆地-子盆地共振初步研究

本文基于谱元法,模拟三种深度的点震源下,四种倾角的三维单一小盆地模型和盆地-子盆地模型的地震动,通过盆地模型和基岩半空间模型的傅氏谱比分析三维盆地-子盆地模型的共振频率和放大特性。结果表明:(1)盆地-子盆地模型下,外部大盆地的存在导致子盆地共振频率下降约5%,盆地倾角的增大导致子盆地的共振频率略微减小。三维子盆地的共振频率约为二维模型的1.5倍左右。(2)子盆地模型相对于基岩半空间的放大倍数随着盆地形状比降低而增加。形状比由0.88降低至0.5,子盆地的放大系数增大1.3-1.8倍左右。(3)盆地-子盆地模型相对于单一小盆地模型的放大随震源深度的增加而降低,震源深度由2 km增加到18 km,由2.3降至1.3。