断层场地地震动分布特征研究

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选择建筑场地时,首先要考虑工程需要;其次要掌握场地周围地震活动性和地震构造资料、工程地质资料;再次,要与岩土工程勘察结果相结合,综合考虑地质、地形、地貌及其他因素的影响,对抗震有利、一般、不利和危险地段做出客观评价。我国位于环太平洋地震带与欧亚地震带之间,有些地区断裂带十分发育。在这些地区,地震时受灾严重,可能发生地表位错和地裂,威胁人民的生命财产和安全。我国对断层场地地震动分布特征的研究,起步较晚,成果有限,相左意见较多,因此深入研究此课题对建筑抗震意义重大。  本文对断层场地地震动的分布特征进行了研究,主要工作包括以下4个方面:  1、断层场地是场地条件的重要组成部分,本文简要介绍了场地条件对场地地震动分布的影响;收集整理了国内外学者对于断层场地地震动分布特征的研究成果;综述了国内外研究现状并指出了研究过程中存在的问题。  2、对限差分软件FLAC3D的动力分析部分及数值模拟中几个关键问题的处理方法进行了简要介绍;而后简介了校正地震波时使用的SeismoSignal软件。  3、本文以太原植物园工程为依托,综合交城断裂晋祠段的现场考察资料、地质构造和地震活动性资料,对其进行合理简化,建立数值模拟模型,使用有限差分软件FLAC3D进行数值模拟,研究了场地地表地震动的分布规律,同时为工程建设提出合理建议。  4、本文主要研究了断层产状和地震动特性(包括断层倾角、破碎带宽度、刚度、入射地震动强度和频谱特性)对地表监测点的水平峰值加速度和加速度反应谱的影响。研究发现:  (1)断层场地地表监测点的水平峰值加速度较于自由场地的有所放大,破碎带附近放大作用更加明显;  (2)当断层倾角依次为45°、60°、90°时,断层破碎带附近相同地表监测点的水平峰值加速度值逐渐减小,但是均高于自由场地地表监测点的水平峰值加速度;  (3)当破碎带宽度分别为20m和40m时,破碎带附近地表监测点水平峰值加速度增加;  (4)当破碎带刚度变大时,破碎带附近地表监测点水平峰值加速度降低;  (5)当入射更强地震动时,地表监测点,尤其是破碎带附近的监测点水平峰值加速度值增加;  (6)入射不同频谱特性的地震波,相同断层场地地表加速度反应不同,但总体趋势都是破碎带附近水平峰值加速度大于自由场地的;  (7)断层产状变化及地震波频谱特性及强度变化时,地表监测点水平加速度反应谱的变化规律不统一,总体上与输入地震波和场地特性密切相关。
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