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沉积盆地地震效应研究

李雪强  
【摘要】:国内外多次大地震的震害表明,盆地会显著地放大长周期地震动,增加地震动的持时,对高层建筑、大跨桥梁等自振周期较长的工程结构造成严重破坏。我国有许多大中城市位于沉积盆地之上,盆地效应的研究对于这些城市的防震减灾具有重要意义,同时也对认识盆地这种大型不均匀的场地条件对地震动的影响,促进地震工程学的发展具有重要意义。本文在总结国内外相关文献基础上,主要完成以下工作: 1.基于二维盆地模型,定性的研究了垂直SH波入射下,盆地的角度、覆盖层厚度、盆地内外介质阻抗比对面波的发育、盆地的边缘效应、聚焦效应的影响。在大量计算结果统计分析的基础上,定性的给出了一个边缘效应出现区域和放大倍数的估计公式。 2.在收集大量地质和勘察资料的基础上,对施甸盆地进行钻探,基于地质资料、钻孔资料和波速测量资料,详细的绘制了盆地8个地质剖面,建立了施甸盆地的三维速度结构模型,该模型可为我国盆地效应研究提供必要基础。 3.利用建立的三维施甸盆地模型,采用基于显式有限元和并行计算技术相结合的方法,模拟了垂直入射下施甸盆地长周期的地震动。研究了该盆地的聚焦效应和边缘效应。从三维模型取出5个剖面,采用一、二、三维计算,对比分析,结果表明三维盆地计算结果大于一维和二维。 4.在广泛收集唐山区域地震安全性评价钻孔及补充钻探的基础上,绘制了唐山地区3个地质剖面,建立了唐山地区三维速度结构模型。基于宽频带地震动模拟方法,模拟了1976年唐山大地震近场地震动,并将计算结果与唐山的烈度图做了对比分析,表明结果基本合理。


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