土层结构对地表地震动参数影响的研究

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1、中国地震局工程力学研究所硕士学位论文土层结构对地表地震动参数影响的研究姓名：李秀领申请学位级别：硕士专业：土木工程·防灾减灾工程及防护工程指导教师：薄景山2003.2.1摘要摘要国内外工程抗震的理论与实践表明，场地条件对地震动参数有着重要的影响。作为场地条件之一的场地土层结构对地表地震动参数影响的研究是一项具有重要理论和工程应用价值的研究课题，针对这一问题，本文在前人已有研究成果的基础上，作了如下凡方面的研究工作。1．简要介绍了场地条件对地震动参数影响研究的历史和现状，较详细地介绍和评述了场地土层结构对地震动参数影响的研究状况，指出了存在的问题和开展这一研究工作的必要性。2．由于现有的

2、强震记录缺乏场地条件资料，为了详细研究土层结构的影响，本文确定了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构造的土层剖面来研究土层结构对地震动参数影响的思路。为了充分地反映土层结构的影响，本文在研究我国数百个钻孔资料基础上，结合场地土的工程地质特征，选取和构造了若干有代表性的典型场地剖面，并确定其相应的计算参数，这些剖面既有地质意义也有工程意义。3．利用已有的计算程序和选取的有关土层剖面，本文详细计算和分析了在不同强度的地震动输入条件下，不同土层结构(本文只考虑覆盖土层厚度和不同土层的排列组合)对场地地表加速度峰值(A。。)、地表加速度反应谱形状的影响，分析了不同土层结构

3、对地表加速度反应谱的规一化反应谱的平台值和特征周期的影响，并与我国现行抗震设计规范规定的设计谱平台值和特征周期进行比较，取得了一些有实际意义的研究成果。4．利用一维土层地震反应分析计算程序，计算了不同土层结构在三条不同强度地震动输入下的地表加速度峰值Am。，结果表明覆盖层厚度小于30m时A。。值变化较大，与正常层相比，软弱表层使Am。值增加，而软夹层、硬表层和互层使Am。值减小。5．计算分析了不同土层结构的地表加速度反应谱，发现软夹层使反应谱的长周期分量(1．1～3．5s)显著放大，但是当软夹层的埋深与覆盖层厚度之比大于0．8时，反应谱的长周期分量变的很小，而短周期分量(0，1-0．5

4、s)却很大，这与以往的认识有一定的差异，当软夹层厚度小于0．1m时无影响，当软夹层位于剖面中部时反应谱将出现两个较明显的谱峰。6．对计算的地表加速度反应谱以规范设计反应谱的标准形式进行拟和，并统计分析规一化反应谱的平台值和特征周期值。结果发现软夹层场地的计算值与规范取值差别很大，特征周期偏长。本文的研究对迸一步开展场地分类的研究有重要的参考价值。最后，作者对本文的研究作了总结，指出了其中存在的问题，并提出了需继续开展的研究工作。关键词：地震动输入，土层结构，地表地震动参数中国地震局工程力学研究所硕士学位论文ABSTRACT111etheoryandpracticeofearthquak

5、eengineeringinChinaandabroad血dicatethatsiteconditionshaveimportante饪bctSonparametersofseismicgroundmotion．111eeffectofsoillayerconstruction，asoneofsiteconditions．ontheseismicgroundmotionisaresearchsubjectthathasboththeoreticalandappliedva／ue．Based011thepaststudy,thefollowingproblemsarcstudiedint

6、histhesis：1．Basedon也einspectionofalargenumberofreferences．thestudyiSbrieflysummarizedonthee伍：ctofsiteconditionsontheseismicgroundmotion．andthestudyontheeffectofsoillayerconstructionsontheseismicgroundmotioniScomprehensivelyreviewed．Thedisadvantagesandnecessityofsuchstudyarealsopointedout．2．Becau

7、selorsofstronggroundmotionrecordsarelackinginsiteconditions’data,anideaiSpresentedtostudytheeffectofsoillayerconstructionsOn也eseismiegroundmotionindetallbyusingone．dimensionequivalentlinearizationprogramsandsiteprofiles．Base