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土层条件对基岩峰值放大效应的研究

2012-06-01

山西建筑 2012年22期
关键词:基岩震动倍数

李 新

(无锡南洋技术学院建筑工程系,江苏无锡 214081)

场地的土层条件对地面运动有重要的影响[1,2]。基岩地震动越大,土层放大倍数越小[3]。场地覆盖土层厚度与地震动放大效应也有关系[4]。然而,对于《建筑抗震设计规范》中不同类别的建筑场地中,在基岩波峰值不同的情况下,不同厚度土层的峰值放大倍数,尚未有人研究。

基于上述原因,本文在福州盆地的Ⅱ类和Ⅲ类场地中选取了11个土层厚度不同的钻孔,并输入不同峰值的地震波,计算得到不同峰值地震波输入下,不同类别场地、不同厚度土层的放大系数。

1 代表性钻孔的选取

本文在福州盆地Ⅱ类和Ⅲ类场地内选取了10个典型的钻孔(见表1),这些钻孔的土层厚度不同,其结果代表不同土层厚度的场地对地震动的反应。

表1 10个典型钻孔概况

2 输入地震波

根据福州市地震危险性分析结果,合成50年超越概率10%的人工基岩地震动3条(图1中是3条的平均值),然后对基岩输入地震波进行调幅(见表2),得到20条不同峰值的基岩地震波。

图1 输入地震波及其反应谱

3 地震动峰值放大倍数

利用一维土层反应程序LSSRT-1[1]将20条输入地震波输入上述10个钻孔,求出不同峰值地震波输入下,不同土层厚度的Ⅱ类和Ⅲ类场地的地表加速度峰值放大倍数(土层地表峰值和基岩地表峰值的比值)(见图2)。

表2 峰值加速度分档

图2 不同峰值地震波输入下的地表放大倍数

4 结语

本文可以得到如下结论:1)在输入地震较小时,Ⅲ类场地的放大倍数比Ⅱ类场地的放大倍数要大;土层放大倍数随着基岩地震动的增强而减小,相比Ⅱ类场地而言,Ⅲ类场地的放大倍数减小的更快。2)在Ⅲ类场地中,存在土层反应放大倍数小于1的情况,这说明软弱场地可能有减震的作用。3)本文得到的峰值放大倍数信息,可供福州市地震评估之用。

[1]廖振鹏.地震小区划——理论与实践[M].北京:地震出版社,1989.

[2]尹力峰,王 坚,谭 明,等.不同场地条件下的土层地震反应对比分析[J].内陆地震,2007,21(4):297-303.

[3]齐文浩,王振清,薄景山.土层非线性地震反应分析方法及其检验[J].哈尔滨工程大学学报,2010,31(4):444-450.

[4]石玉成,王兰民,张 颖.黄土场地覆盖层厚度和地形条件对地震动放大效应的影响[J].西北地震学报,1999,21(2):203-208.

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