近年来,地脉动的研究在土木工程领域也取得了一些进展。但是由于地脉动的产生机理及影响因素的复杂性,目前对它的研究一般仅局限于为某一具体工程建设需要的卓越周期的确定、场地类别的划分等具体工程应用方面,而对地脉动的震源机理等方面鲜有涉及,从而制约了其应用。本文的着重于地脉动测试自由场地自振频率的机理研究。 本文首先介绍了地脉动的理论基础,指出地脉动波是由面波和体波组成的。强调了地脉动测试场地的卓越周期的概念,并从地脉动测试及数据分析出发,通过对某地区的地脉动信号的频谱分析获得场地的自振频率。 其次分别建立了单层和双层自由场地自振模型,分别运用三种不同的模型对单层场地的自振频率进行求解,并得出相应的场地自振频率公式,比较三种方法计算所得的场地自振频率,验证了模型的准确性,接着将模型拓展为多层自由场地自振模型,推导出相应的自振频率公式,并实例分析了多层自由场地自振频率公式与单层和双层模型之间的区别,为今后场地自振频率的估算提供了条件。 最后通过杭州某工程的地脉动测试及相应的地质勘测报告数据,比较地脉动测试的场地卓越频率与所建立场地自振模型求得自振频率的结果,分析与实际场地自振频率产生误差的可能因素,找出两者内在联系。