岷县漳县6.6级地震极震区场地效应的数值模拟分析

来源 :中国地震局兰州地震研究所 | 被引量 : 3次 | 上传用户:matrx1007999999
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黄土高原地区是我国强震的多发区,岷县漳县Ms6.6级地震震后科学考察发现,极震区局部场地覆盖层厚度和地形条件对地震动有明显放大效应。本文以岷县漳县6.6级地震极震区为研究区,利用伺服速度地震仪对极震区场地进行高密度地脉动观测,对观测信号进行频谱分析和H/V频谱分析获得其卓越频率及其分布特点,进而反演研究区黄土覆盖层厚度。基于在该区进行的无人机航飞遥测,提取相关数据分析研究区的地形地貌,选用不规则网格法建立该地区的三维模型,通过对覆盖层厚度和地形地貌的数据提取,利用复合算法得到表层与基岩层DEM数据,由Rhino进一步处理生成地形模型,实现了真实地形在通用有限元软件中的三维模型的建立。最后,选取真实地形中黄土覆盖层最厚区域剖面进行二维有限元数值模拟计算,对比分析了不同覆盖层厚度和高程场地的动力响应特征。研究结果对于我国黄土地区地震动的特征和工程灾害调查具有一定的参考价值。本文的主要结论可以归纳如下:(1)岷县漳县地震极震区采集的地脉动波形数据结果显示研究区的卓越频率的峰值集中在2-5Hz,通过反演受灾严重的村落的覆盖层厚度,发现受灾严重的居民点均在黄土覆盖超过20米以上的厚黄土地区,表明了黄土覆盖层厚度与场地放大效应有一定的关系。(2)采用不规则网格法获取了极震区真实地形三维模型,在算法上优化了结构,在保证建模精度的同时减少了内存容量。(3)岷县漳县地震极震区地形复杂、沟壑纵横,最大海拔相差620m。高海拔地区覆盖层分布较厚,低海拔处覆盖层较薄;山顶覆盖层较厚,山脚处覆盖层较薄,覆盖层范围为0-54米。(4)场地的加速度放大系数值与场地的覆盖层厚度及所处的高程有一定的关系,其应力值及其应力S12绝对变化量也与所处地形及高程有一定的关系。结合震后调查发现,受灾最严重的永星村处于2600-2700米覆盖层最厚区域,动力响应计算结果与实际震害情况吻合。
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