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《地震动反应谱影响因素研究的若干进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2006年地壳构造与地壳应力文集(19)27地震动反应谱影响因素研究的若干进展1213兰景岩薄景山吕悦军齐文浩(1中国地震局地壳应力研究所北京100085;2防灾科技学院河北三河市065201;3中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080)摘要回顾和总结了地震动反应谱影响因素的研究历史,特别是对场地条件中土层结构、土动力学参数等影响因素进行了总结与归纳,并指出场地条件中土力学、动力学参数严重影响着土层动力反应分析结果。在对相关研究进展评述的同时,拟对今后需开展的研究工作进行了展望。一、引
2、言反应谱作为当前抗震设防提供的依据之一,为建设工程提供可靠合理的抗震设计参数。目前,用反应谱进行抗震设计是国际较为通用的方法,许多国家的抗震设计也都是以反应谱为主要依据的。地震动反应谱可分为加速度谱、速度谱和位移谱,它体现了地震动的特征,并与地震动震源特性、地震波从震源传播至场地的传播途径、传播介质的特性和局部场地条件有关。如何考虑这些因素对反应谱的影响,更好地进行抗震设防,国内外许多学者进行了专门的研究。二、地震动反应谱影响因素研究[1~5]多次震害调查和理论分析结果均表明,影响地面运动参数和反应谱的主要因素包括震源特性、地震波
3、的传播途径和场地条件等,但通常只考虑震级、震中距和场地条件的影响。其中以场地条件最受研究学者所重视。工程地震的理论和实践表明,场地是影响震害的重要因素之一。场地土对地震波的放大作用是国内外地震工程界公认的事实。从目前的研究表明,场地对地震动反应谱的影响因素主要集中在以下几个方面:土层结构、覆盖层厚度、局部地质地形、土的动力学参数。其中土层结构和土的动力学参数作为场地力学和动力学模型的重要组成部分,对地震动反应谱有着十分显著的影响,为此,许多学者在这一领域开展了一系列卓有成效的研究。1土层结构众所周知,软弱覆盖层对地震动有明显的放大作
4、用,国内外许多地震学家和工程地震学家就墨西哥地震(1985年9日19日,MS81)、日本阪神地震(1995年1月17日,[6,7]MS74)的地震灾害进行了研究,发现地表软土覆盖层对地震动有明显放大作用;谢[8]君斐、石兆吉(1981)对1976年唐山大地震时天津市两个区的震害差异进行了分析比较研究,也得出类似的结论,认为土层结构对地表地震动的影响是十分明显的,软弱场地28地壳构造与地壳应力文集(19)的震害尤为突出。土层结构对反应谱的影响逐渐引起人们的注意,目前,在土层结构对反应谱方面研究的重点是软弱夹层在土层所处的位置和
5、各土层不同的排列顺序对反应谱的影响。软弱夹层对反应谱的影响是目前地震工程界较为关心的问题,也是许多学者近年来一[9~11][9]直研究的课题。例如,陶夏新强调场地土组合特征对地震动影响时指出,上部有一稳定持力层、下部有一软夹层对传递剪切波能量会有较大的阻碍作用,对反应谱有较大[10][12]的影响;江静贝等也提到场地组合土特征对地表反应谱有显著影响;钱胜国对武汉地区广泛分布的软弱场地进行了地震反应分析,重点考虑了由于软弱场地引起的加速度反[13]应谱两个明显谱峰的问题;崔正涛根据实际资料统计,发现不同组合土特征(基于两[14]种模型)
6、其反应谱存在较大的差异;陈国兴等就表层软弱土层的埋深以及厚度对地震地表峰值加速度和放大系数的影响,应用一维土层地震反应分析程序SHAKE91进行了分析并得出类似结论。理论指导实践,于是我国地震工程工作者们把软弱土层对反应谱的影[15]响逐步应用于抗震规范中,以便更合理地进行抗震设计。王广军就软弱场地的影响对[16]反应谱进行了调整并应用于规范。黄玉龙等对香港软泥夹层的场地进行地震反应分析,提出了分别适用于场地有、无软夹层时的归一化设计反应谱。就目前而言,我国现行GB50011-2001建筑抗震设计规范考虑软弱层对设计反应谱的影响尚不
7、够,仅仅是按[17~19]场地的类别和土层等效剪切波速来确定场地的特征周期,薄景山、李秀领等系统分析了有软弱层存在的情况,得出了场地地震动峰值加速度和设计反应谱参数值的变化规律,并总结出在不同土层结构下软弱层的埋深以及层厚对地震动峰值和反应谱的影响,统计出归一化反应谱的平台值和特征周期,并和现行规范进行了详细的比较后,对场地分类[20]的进一步开展作出了展望。李小军等通过一维波动等效线性化分析方法对188个工程场地计算剖面进行了计算,通过对计算结果的分析,得到了4类场地条件对场地地震动影响的特点及规律,并给出了每一类场地地震动参数变化
8、的经验关系。薄景山、翟庆[21~22]生对土层结构重点是软夹层所在位置进行了更进一步的研究,给出了不同场地情况下不同夹层在不同位置的反应谱修正系数,使得场地分类方法更加完善,这一场地分类思想在国际处于领先地位。[23][
