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表层土结构对土体地震反应影响研究

黄坤朋  
【摘要】:建筑抗震设计规范根据场地的覆盖层厚度和等效剪切波速把场地分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类。相关震害资料表明,相同的场地类别,土层结构发生变化的情况下,震害程度会有不同,有时相差很大。已有的研究表明场地覆盖土层的结构特别是近地表土层结构的变化对地表地震动的影响很大,本文根据实际勘测资料收集和构造了近200个土层剖面,按照建筑抗震规范对所选取的剖面资料进行场地类别的划分,进而针对Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类场地土表层土结构(厚度、剪切波速)的变化对地表地震动的影响进行了深入研究。通过观察定义的放大倍数M、变异率β等参数的变化情况,得出表层土结构的变化对地表地震动的影响规律。 近几年,地震发生频繁。相关的震害调查发现大的地震对近场的建筑物破坏严重,而处在中远场位置的建筑物也出现了不同程度的破坏,有的破坏相当严重。因此,本文围绕近场、中远场地震动输入对地表地震动的影响进行相关的研究。从美国强震记录数据库中选择典型的三次地震,每次地震,根据震中距的大小取近场、中远场地震动各8条,分别输入指定的场地,通过观察放大倍数的变化、反应谱的变化情况,得出近、中远场地震动输入对土层地震的影响规律。 本文所做的工作主要包括以下几个方面: (1)简单介绍土层地震反应理论及一维等效线性化分析方法。 (2)搜集整理和构造近200个土层剖面数据,并进行土层地震反应计算。 (3)分析表层土结构的变化(表层土厚度和剪切波速)对地表地震动(峰值加速度放大倍数M,反应谱特征周期Tg)的影响。 (4)分析近场、中远场地震动输入对地表地震动反应谱的影响。


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