浅谈输入界面对土层地表地震动的影响

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1、中国地震局工程力学研究所硕士学位论文输入界面对土层地表地震动的影响姓名：王冲申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：薄景山20090501摘要输入界面的确定是建立场地地震反应分析模型的重要技术环节，也是工程场地土层地震反应分析计算的一个重要的参数。实际上，输入界面是一个假想的基岩面，我国现行规范中，对I、II级安评工作分别取剪切波速为700m／s和500m／s的岩土层的顶面为输入界面。目前，输入界面的确定通常利用场地勘察的资料确定，在有些条件下，确定输入界面会遇到很大的困难。因此，输入界面对土层地震反应分

2、析结果的影响引起了人们的广泛关注。本文就这一问题开展研究，完成了如下主要工作。1．系统地学习和总结了土层地震反应中输入界面的研究现状以及与输入界面相关的其它场地条件对地震动参数的影响，较详细地介绍了现行的规范关于输入界面的确定方法。2．在研究我国数百个场地钻孔资料基础上，选取和构造了若干个有代表性的典型场地剖面作为计算剖面，确定了其相应的计算模型和计算参数，这些剖面既有地质意义也有工程意义。本文利用目前工程上广泛应用的一维土层地震反应分析技术并结合所选取的土层剖面来研究输入界面对地表地震动参数的影响。3．计

3、算了不同输入界面，在不同强度地震动输入时的地表加速度峰值、反应谱特征周期和平台高度这三个参数。分析计算结果发现，在低强度地震动输入时(峰值为109al、509al和1209al的地震波)，输入界面的剪切波速在300rn／s一500m／s之间变化时，对抗震规范中规定的四个场地类别，三个参数变化均不大，与假想基岩所得结果相对差值均在30％以内；在高强度地震动输入时(峰值为2509al、3009al和4009al的地震波)，对于II、III类场地，三个参数对输入界面的变化较敏感，而对于I、Ⅳ类场地，三个参数对输入

4、界面的变化不甚敏感。4．计算分析了覆盖土层不变的情况下，输入界面剪切波速的变化对地表地震动参数的影响。结果发现输入界面的剪切波速在500ra／s一800rn／s之间变化时，三个参数变化均小，且场地越软变化越小。5．对于特殊土层结构的剖面，本文仅考虑了含有软弱土层的计算剖面。软弱土层对地表地震动参数影响很大，研究结果提示了输入界面应尽量选在软弱土层以下的土层中，这对抗震有利。本文对不同的场地类别，提出了作为输入界面土层的剪切波速范围；指出了存在的问题和需继续开展的工作。关键词：土层地震反应；输入界面：地震动影

5、响ABSTRACTTheselectionofinputtinginterfaceofearthquakewaveiSaveryimportantsteptoconstructthesitecalculationmodel．Inputtinginterfaceofearthquakewaveisalsoaveryimportantparametertoanalyzetheseismicgroundmotionofthesite．Infact．inputtinginterfaceofearthquakewav

6、eisthetopofsoillayerthatisconsideredastruerock．Inthepresentcodes．fortheworktoevaluatethesite．theychoosethetopofthesoillayerwhichshearwavevelocityiS500m／sor700m／sasinputtinginterfaceofearthquakewave．Atpresent．itusuallysurveysthesiteConditiontoascertaininput

7、tinginterfaceofearthquakewave．Butsometimes，alotofdimcultieswillbeencounteredtofinishthisWOrk．So，theeffectsoftheinputtinginterfaceofearthquakewaveontheresultsofsoillayerseismicresponseattractlotsofattentions．Inordertosolvethisproblem．thefollowingproblemsare

8、studiedinthisthesis．1．Thestudyissummarizedindetailontheinputtinginterfaceofearthquakewaveandothersiteconditionsberelatedtotheinputtinginterfaceofearthquakewave．Somemethodsofthepresentcodesandregulationstoasce