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局部场地条件是决定场地地震动强度和频谱的重要因素，基于强震动和脉动记录的统计分析，获取表征场地条件影响的特征参数已成为确定工程场地设计地震动的较经济和实用方法，特别是对于大范围或难以开展现场勘测的工程场地。利用日本KiK-net台网强震动记录计算分析了台站场地地震动水平/竖向谱比（HVSR）与地表/基底谱比（SBSR）的差异，揭示SBSR/HVSR与HVSR呈对数线性分布的统计特征，并给出其定量关系，据此提出表征场地对地震动影响的修正水平/竖向谱比法。修正水平/竖向谱比法具有仅需地表观测记录的优势，并进一步考虑了场地竖向地震效应对水平/竖向谱比法精度的影响，更能合理地表征场地对地震动的影响。 相似文献
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以美国Garner Valley Downhole Array(GVDA)竖向观测台阵的强震观测记录为基础,利用水平与竖向谱比(Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio,HVSR)方法与传统谱比方法研究了多次地震作用下竖向台阵场地的波动传播规律,探讨了该场地HVSR曲线与传递函数(Transfer Function,TF)曲线的差异,综合利用频域求解一维层状场地P、SV波入射情况下场地响应的土层地震反应分析方法和合成理论地震图的波数积分法解释了二者差异可能的原因,在此基础上研究了HVSR方法应用于地震作用下场地效应分析的适用性.研究结论表明:竖向地震动场地效应是HVSR与传递函数产生差异的主要原因,竖向地震动场地效应主要是由竖向地震动中的P波成分引起的.在场地竖向放大可以忽略的频段范围内,HVSR可以作为传递函数研究地震作用下的场地效应. 相似文献
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地震作用下黄土场地对地震波不同分量的放大效应影响显著。针对黄土高原典型黄土场地在地震作用下的放大效应，设计并完成大型地震模拟振动台试验，通过输入不同强度的地震动荷载，研究黄土场地加速度（PGA）放大系数、傅里叶谱、加速度反应谱、H/V谱比与地震动强度和场地高度的变化规律，揭示地震波不同分量对黄土场地效应的影响。结果显示：黄土场地对地震波的水平分量具有明显的放大效应，对地震波垂直分量的放大效应影响较小；随着高程的增加，地震波水平分量PGA放大系数呈现非线性变化；随着地震动强度和高程的增加水平分量卓越频率的频段和幅值逐渐增加，卓越频率向低频偏移，放大倍数呈现出非线性特性。 相似文献
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为基于谱比方法研究海底地震动场地效应,选取日本DONET1台网的20个海底台站2014—2021年记录的1634组地震数据,对其进行筛选和处理后,利用水平与竖向谱比（HVSR）方法考虑不同布设对海底5组节点台站（KMA、KMB、KMC、KMD、KME）谱比特征的影响。研究结果表明:KMA与KME节点台站具有相似的场地特征,KMB与KMD节点台站分散布置在2种场地,KMC节点台站场地与其他节点均不相似,这与长期地质调查结果相似;海底台站谱比曲线呈多峰值现象,其中KMB、KMC、KMD分组台站利用HVSR方法识别的主频变异性较高,KMA、KME分组台站主频较稳定;相同地形条件下,布设方式相同的海底台站谱比曲线随频率分布相似,海底复杂场地条件下,采用装沙沉底方式布置的台站识别场地条件时出现偏差;海底复杂因素对掩埋沉箱方式布设的台站谱比曲线的影响主要集中在频率<5 Hz的低频处;海底复杂因素对未埋入海底台站谱比曲线的影响主要集中在频率为5—10 Hz的高频处。研究结果可为海底地震动场地效应研究提供参考。 相似文献
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使用6个强震台站记录的2008年汶川8.0级地震强震记录,通过对比强震记录中各波动成份的HVSR谱比结果,分析了各波动成份对场地地震效应分析结果的影响;根据各波动成份的水平向和垂直向傅里叶谱结果,初步解释了各波动成份HVSR谱比结果不同的原因,并指出了HVSR谱比方法在强震记录和地脉动记录中应用的区别和联系。结果表明:强震记录中由于包含了震源特性和路径信息,故其HVSR谱比结果与地脉动的结果有明显的区别,建议在使用强震记录进行HVSR谱比分析场地地震效应时,尽量使用全波波形进行谱比研究。 相似文献
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选取2008年5月25日至8月7日期间由甘肃省文县上城山地形效应台阵获取的12次汶川地震余震事件(MS≥4.0)，在分析其地震动基本参数的基础上，采用参考场地谱比(RSSR)法和水平-竖向谱比(HVSR)法，研究了不同地震作用下上城山地形台阵的场地效应.分析结果显示:随着高程和覆盖层的增加，记录台站地震动的PGA呈增大趋势，地震频谱形状由宽变窄；上城山台阵记录到的地震波在地形基阶频段(2—4 Hz)和浅部土层频段(7—9 Hz)的幅值明显放大，RSSR曲线显示山顶NS向的土层频段谱比大于山体地形频段谱比；由于土层山体竖向地震动在中高频段放大，使得HVSR方法谱比结果在中高频段较RSSR方法所得结果明显偏低，而在山体基阶频段附近两种方法的谱比值接近.松散土层山体的台阵记录特征体现了地形和土层对地震动的联合作用，揭示了强震区起伏地形场地震害加重及地震滑坡集中发生的原因所在. 相似文献
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汶川地震黄土地区强地震动加速度峰值（PGA）较小，然而震害却较为严重，局部场地震害和地震动放大效应显著。选取四川、甘肃及宁夏境内的部分强震动记录，探讨传播距离和场地条件对地震动的影响规律，重点研究黄土地区地震动幅值、频谱、持时特征以及对建筑结构的潜在影响，从地震动特征角度分析该地区震害相对较重的原因。结果表明:汶川地震黄土地区地震动速度峰值较大，地震动中频分量和中长周期成分较为突出；黄土地区自振周期为0.3~1s以及3~4s（尤其是此周期内30~40层）的结构物地震反应将显著放大；设计地震分组为第三组的Ⅲ类黄土场地，加速度反应谱拟合曲线在周期1~3.5s谱值明显高于规范设计谱；黄土场地地表地震动拥有更长持时。 相似文献
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现有场地对地震动的放大作用分析中,常采用观测得到正交方向的HVSR和SBSR的矢量合成结果表征场地放大作用,而不考虑放大作用的方向相关性。为研究不同地震作用下场地放大作用的方向相关性,采用多向HVSR和多向SBSR及谱比峰值方向相关分布概率,以11次地震事件获得的地表、井下基岩记录作为数据,开展响嘡场地效应台阵场地对地震动放大作用的方向相关性分析。研究结果表明,常用的矢量合成法分析结果与多向谱比上包络曲线法分析结果存在差异,前者存在忽略部分峰值的可能;多向谱比的极坐标等高线图可较直观地体现场地对地震动放大作用的方向相关性特征,但不同多向谱比表现存在差异;多向谱比峰值方向分布概率可较好地定量分析放大作用峰值在不同方向上的差异,但不同地震事件存在差异,不同的多向谱比存在差异。可采用多向谱比上包络曲线法分析场地放大作用,除可避免矢量合成法引起的误估外,也可更好地分析实际场地频率-方向相关的放大作用。 相似文献
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场地效应一直以来是地震工程领域研究的热点。利用数值模拟和理论计算的方法进行这方面的研究已极为普遍。由于不需要太多的假设和简单的计算过程,基于强震动记录的场地效应分析方法越来越得到认可而被广泛应用。2008年汶川地震中,我国强震动观测网络(NSMONS)在主震和余震中分别获得了大量高质量的自由场加速度记录。这些记录为研究汶川地震场地效应提供了良好契机。本文以此为基础数据,从场地类别划分、场地反应广义反演和场地反应非线性识别3方面开展研究,旨在拓宽强震动记录在我国科学研究和工程实践领域的应用范围,推进强震观测事业的发展。主要工作如下:(1)在总结了目前国内外3种常用的HVSR场地分类方法优缺点的基础上,提出了一种新的分类方法——谱比熵权决策法,改进了现有方法。采用这4种方法划分了汶川地震中54个强震动固定台站和66个流动台站的场地类别。通过比较不同分类结果的差异,验证了新方法较以往方法更具合理性。(2)提出了一种新的基于HVSR形状的场地分类标准。在汶川地震强震动流动台站的场地分类中,证实了新标准可提高分类准确率,有效地解决了以往方法当HVSR曲线出现多个峰值或没有峰值的情况下无法适用的局限性。另外分类结果还表明,HVSR方法识别的场地自振周期TG与台站高程存在一定的相关性,总体上,高海拔地区的台站场地TG相对较小。(3)选取了28个强震动台站在汶川地震余震中的96个地震中获取的602组记录,采用广义反演法(GIT法)分离了其震源、路径、场地3项因素。针对台站062WUD,采用标准谱比法(SSR法)估计其场地反应并与GIT法的结果进行比较,显示两者较为一致,验证了广义反演结果的可靠性。将GIT法获得的28个台站的场地反应与HVSR法获得的结果进行比较,发现HVSR法计算的台站场地卓越频率与GIT法较一致,但场地反应幅值大都低于GIT法,验证了HVSR法能很好地估计场地卓越频率但会低估场地反应幅值的已有认识。在对数刻度下回归了1.0~5.0Hz、5.0~10.0Hz及1.0~10.0Hz频率段内的平均场地放大因子与上地表土层20m深度的等效剪切波速VS20值的线性关系,结果显示两者具有较好的相关性。(4)在运用广义反演法对汶川地震场地非线性反应进行识别与分析的过程中,定义了一种新的表示场地至地震源(site-to-source)距离的形式——凹凸体距,并验证了其相比目前常用的破裂距、断层距和震源距更能科学近似地表示大震中场地至地震源的距离,解决了广义反演方法不适用于大地震的局限性。(5)提出了将S变换应用于场地地震反应的非线性识别与分析的研究思路,与GIT法和HVSR法分别对33个强震动台站在汶川地震主震中的场地地震反应进行非线性识别与分析。结果表明,当地震动PGA300cm/s2或PGV20cm/s时,场地地震反应出现明显的非线性现象,对应台站051AXT、051GYS、051GYZ、051JYC、051JYD、051JYH、051JZW、051MXN、051SFB和062WUD,在汶川地震主震中产生了显著的场地非线性反应。通过与GIT法和HVSR法的研究结果进行比较,证实S变换在时域内可有效地进行场地反应的非线性识别,并且较频域方法具有能识别非线性发生的具体时间的优点。(6)在对汶川地震场地地震反应进行非线性识别过程中,分析了GIT法和HVSR法获得的弱、强地面运动作用下的场地卓越频率之比RFp与地震动水平PGA、PGV以及场地系数VS20、VS30之间的相关性。结果显示,RFp与PGA、PGV存在较强的正相关性,却与VS20、VS30弱相关。提出了一种新的定义场地反应非线性程度的参数——ADNL,计算了各台站的ADNL值以及其他类似参数fNL、DNL和PNL,并与地震动参数PGA进行经验回归分析,结果显示,各参数与PGA都存在强烈相关性。 相似文献
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为了研究地震波参数对柱顶隔震体系的水平向减震性能的影响，选取台湾集集地震中8条地震波作为输入，进行了柱顶隔震体系模型的振动台试验。分析了柱顶隔震体系的水平向动力响应特点，研究了地震波的PGV/PGA、卓越周期、平均周期和断层距及幅值对其水平向减震性能的影响，并进行了数值模拟的对比分析。结果表明:柱顶隔震体系的水平向减震性能良好。相同地震强度下地震波参数的PGV/PGA、卓越周期、平均周期和断层距对柱顶隔震体系水平向减震性能的影响明显，其中:PGV/PGA的影响程度最大，可以作为主要的分析指标；随着地震动强度的增大柱顶隔震体系的水平向减震效果更加明显，地震动强度达到一定幅值后，减震率缓慢下降；与远场地震相比，近场地震不利于柱顶隔震体系的水平向减震性能的发挥，脉冲型近场地震作用下其减震效果更差。振动台试验结果与数值模拟结果基本一致，表明分析结果的可靠性。 相似文献
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为了探究不同地下水位的场地条件下对吹砂填海场地动力响应的影响,以广西北部湾吹砂填海场地为研究对象,基于FLAC3D软件结合前期室内试验结果建立了场地模型,进行了数值模拟分析。在此研究中着重分析地下水位的变化对场地加速度放大系数、加速度反应谱和地震液化效应的影响,为减轻吹砂填海建设场地的震害程度提供参考依据。结果表明:随着地下水位埋深的增加,地表加速度放大系数呈现出逐渐减小的趋势,地震放大作用主要集中在短周期,卓越周期也在短周期处取得;随着地下水位埋深的减小,地震波高频成分被过滤,低频成分被放大,场地特征周期与卓越周期均有增大趋势;地下水位变化对吹填沙土层液化的产生和发展具有显著的影响,随着地下水位的上升,砂土表现出更强的液化效应,并且液化现象随着地震峰值加速度的增大逐渐沿土层深部发展。 相似文献
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In order to deeply understand the characteristics of influence factors of ground motion in Southwest Yunnan, and better serve the related research of seismic fortification and earthquake prediction in the target area, 242 groups of three-component strong earthquake recordings in Southwest Yunnan from 2007 to 2019 were analyzed by using the two-step non-parametric generalized inversion method. By separating and solving the ground motions observed on the surface in frequency domain, the empirical relationship of the quality factors of 0.5 ~ 20 Hz in this area was given, and the site effect of 26 strong earthquake stations in the study frequency band were obtained, which were compared with the HVSR results. Based on the grid search method, the seismic moment M0, corner frequency fc and source model parameters of 35 seismic events are determined, and the calibration relationship among some source parameters is obtained by fitting. The results show that the relationship between Q value and frequency of quality factor in Southwest Yunnan is Q=94.23f 0.43. Compared with HVSR method, the site response determined by non-parametric generalized inversion method is generally higher, but the site effect spectra obtained by the two methods are consistent. The source parameters such as corner frequency, seismic moment and stress drop are mutually dependent. 相似文献
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海域地震动是海洋工程建设必须考虑的因素，近年来学者们对海域地震动做了大量研究，这些研究涵盖海域地震动的各方面。为总结对海域地震动特性的研究成果并分析存在的问题，分类阐述了不同学者对海域地震的研究结果。根据采用的研究方法可分为解析方法、数值模拟方法和统计方法。在此基础上，归纳了不同研究方法得出的海域地震动场地影响与传播规律的结论:解析方法与数值方法得出的结论侧重于分析海域地震动受海水、淤泥沉积层与地形等场地条件的影响；统计方法得出的结论集中在海域地震动与陆地地震动在地震动特性与传播规律方面的差异，这些结论可以为采用相同方法的研究提供参考。最后，对当前研究中存在的问题进行探讨，由于数据相对匮乏，导致缺少对海域地震动与陆域地震动差异的定量分析，也缺少对海域地震动不确定性的分析。 相似文献
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为研究地震荷载作用下桩基-土-核电结构的抗震性能及土结动力反应规律，对拟开展的地震模拟振动试验模型进行数值计算分析。核电工程结构上部质量大和刚度大，试验模型不同于一般的工程结构，为检验振动台试验模型设计、传感器布设方案，对试验模型进行了数值模拟。数值模拟以单端承桩为研究对象，计算了上部结构质量和刚度变化时，在脉冲荷载及基于RG1.60谱人工合成地震动作用下桩身的地震反应规律。数值模拟表明:在水平地震动作用下，桩身剪力和弯矩包络线呈"X"状分布，桩底和顶处剪力弯矩较大；上部结构质量越大，桩身的剪力与弯矩越大；上部结构的刚度越大，桩身的剪力与弯矩越小；随着上部结构质量的增大和刚度的减小，反弯点逐渐向桩顶移动。桩顶发生最大位移时所对应的桩身挠度随着上部结构质量的增加而增大并且随着上部结构刚度的增大而减小。土层分界面处，桩身内力发生突变。此外，在脉冲荷载输入下，桩身反弯点位置与输入荷载的周期有关。计算结果为振动台试验模型设计提供了理论依据。 相似文献
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以计算结果可靠的土层反应结果为基础数据,基于随机森林算法（Random Forest,简称“RF”）,建立地震动、场地土层参数特征量与土层变形特征的关系,提出一种依据常规地震动和场地土层参数为特征量的地震荷载下土层变形等级预测新方法,给出了典型场地土体发生大应变的地震动阈值。结果表明:基于RF模型对土体的变形程度预测结果较为理想,各项评价指标始终保持一个较高水平;对于软土、中硬土及硬土场地,输入地震动分别大于0.05 g、0.15 g及0.19 g时,将产生大应变。同时,本文方法可在不进行土层地震反应数值模拟的情况下,得到场地各土层的剪应变等级,为强地震作用下土体实际力学状态的界定和认识提供新的分析手段,而且也可为地下结构抗震设计问题提供指导和参考。 相似文献