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昆明呈贡新区地震地面运动的模拟与土层效应研究

赵洞明  
【摘要】:众多震害实例表明,同一地点在相近更大震级地震作用下的地震动变化并不显著,而在同一震级地震作用下场区范围内不同场点之间的地震动特点则可能有明显差异。由此可见场地条件,尤其是场地土层的特性对地震动参数有极大的影响。云南省是中国大陆内部地震活动最强烈的地区之一,而昆明盆地就处于重要的地震带上,且随着经济建设的发展,昆明呈贡新区将成为未来建设的重点。本文以昆明呈贡新区中心区域的场地土层为研究对象,建立真实的土层模型,对整个区域内的土层在地震作用下的地震动响应特性进行研究,最后对该区域研究结果进行了工程地质分析。 依据昆明呈贡新区各场点工程地质勘查的土层参数建立真实场地模型,根据一种精确模拟SH波在地表层状介质中传播的递推算法来模拟该场区内各场点的地震动响应特性;确定了四条控制线,将各场点的地震动响应特性与这四条控制线确定的地层剖面属性结合进行二维剖面内的土层地震动响应特性定性分析;最后根据各场点及四条控制线的分布状况,利用kriging差值法得出场区地层表面上的振幅响应谱比分布特性,定性分析场区地面的地震动响应特性。此外,本文还针对土层地震动响应分析中的一个重要参数——剪切波速进行了相关讨论,研究了其统计特性以及与土层埋深的经验关系,归纳出场区内等效剪切波速的分布特征,并据此进行了场地类别的划分。 研究结果表明,在粘性土层较厚或地层中存在软土且覆盖层厚度深的区域,其地层一般由冲洪积或湖积形成的第四系土组成,土层对地震横波的放大效应显著增大,其等效剪切波速相对较低,主要分布在场区的中部及北部地区。除此类区域外,场区整体的土层表现出较好工程属性。本文的研究成果对昆明盆地特别是呈贡新区的工程抗震有重要意义。


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