卓旭炀[1]2003年在《复杂场地对地震波传播的影响》文中进行了进一步梳理复杂场地对地震波传播有很重要的影响，地震现场调查显示，地震烈度异常区与场地条件密切相关。由于种种条件的限制，以往主要采用单相介质进行地震波传播的模拟。本文利用两相介质运动微分方程和集中质量有限元法，并结合透射边界对几种复杂场地对地震波传播的影响进行了模拟。具体内容如下： 1、波垂直入射时饱和土人工边界的处理 对于成层饱和土和均质饱和土来讲，当波从底边界垂直入射时，具有波型不变的特性，也就是说，不会耦联出其他类型的波。利用波的这种特性，本文给出了一种利用透射公式模拟饱和土人工边界的方法。 2、欠饱和土的修正方法 通常把饱和度sr在90％～100％之间的土称为欠饱和土，本文首先利用等价模量对水的体积模量进行修正，然后利用两相介质的动力微分方程分析欠饱和土的动力特性。 3、场地土层结构对地震波传播的影响 土层结构对不同类型的地震波的传播有不同的影响。 SV波垂直从底边界入射时，由于水并不能承受剪切作用，所以两相介质和单相介质对地震波的传播影响一致。随着软夹层埋深的增加，地表土层位移反应有增大的趋势；而地表土层加速度反应有减小的趋势。随着硬夹层埋深的增加，地表土层位移和加速度反应都有减小的趋势。 P波从底边界垂直入射时，饱和度对地表土层的反应有显着的影响。就地表土层位移和加速度相对于基岩的放大倍数来说，一般有这样的规律：单相土的放大倍数最大，欠饱和土的放大倍数最小，饱和土的放大倍数居中。地表土层反应相对于基岩反应的放大倍数随着软夹层或硬夹层位置改变而产生的变化很小。 4、复杂介质情况下盆地对地震波传播的影响 基岩与沉积层的剪切波速比、沉积层的深度、沉积层的饱和度是影响地震波在沉积盆地中传播的重要因素。基岩与沉积层的剪切波速比越大，从沉积层中入射到基岩中的波就越容易被反射回来。沉积层的深度越大，波在沉积层中传播的时间就越长。所以，基岩与沉积层的剪切波速比越大，沉积层的深度越大，波就越容易聚集在盆地中，中国地震局工程力学研究所硕士论文波与波之间的干涉机会就越多，盆地的振动时间就越长，沉积层的位移和加速度反应就越大，波的频谱成分就越丰富。 饱和土的位移和加速度反应与单相土的位移和加速度反应相近，欠饱和土的位移和加速度反应大于单相土的位移和加速度反应。欠饱和土使沉积盆地的基本共振频率减小。5、复杂介质凸起地形对地展波传播的影响 山体对地面运动有放大作用，在山脚则有抑制作用，山包之间峡谷的土层反应放大倍数受山包之间距离的影响较大。当山包距离较近时，受山包的抑制作用，峡谷的放大倍数较小。山包距离较远时，峡谷受山包的抑制作用减弱，放大倍数增大。欠饱和土的放大倍数小于单相土的放大倍数。 介质的种类对地形放大倍数有比较明显的影响。欠饱和土比单相土具有更明显的地形效应，在被抑制区欠饱和土的位移或加速度放大倍数比单相土更小，在放大区位移或加速度的放大倍数比单相土更大。
黄磊[2]2016年在《复杂局部场地对地震波的散射间接边界积分方程-有限元耦合分析》文中认为以往多次震害调查表明,局部场地对地震波的传播特性具有重要的影响,局部复杂的地形或材质对地震作用具有显着的放大或减弱效应,局部场地对地震波动的散射影响的研究,一直是土动力学、地震学、地震工程学等众多领域的热门课题。针对任意复杂局部场地对地震波的散射问题,发展了一种有限元-间接边界积分方程耦合方法(FEM-IBIEM)。同域离散方法相比,在弹性波动问题的精确求解方面,边界元法优势在于:无需引入人工边界,自动满足无限远Sommerfeld辐射条件;降低问题求解维数,对于叁维问题能大幅度减少计算自由度;不存在高频数值弥散等问题。有限元法可方便处理近地表复杂场地的几何、材料特征。沉积河谷对地震动具有显着的放大效应,而软夹层的存在对其放大程度具有较大影响。采用一种高精度有限元-间接边界积分方程耦合方法,对P、SV和Rayleigh波入射下含软夹层层状沉积谷地地震响应进行计算分析。分析表明,软夹层的影响规律依赖于入射波的波型、频率和角度、软夹层的厚度和埋深等因素。整体上看,对于地表位移,较低频率地震波入射下,软夹层的放大效应比较明显,且较厚夹层在浅埋情况下的放大作用更为显着;对高频波入射则主要表现为减震效应。对于地表加速度,软夹层主要表现出降幅作用,降低幅度可达30%。另外,总体上软夹层对于P波的影响要大于对SV波的影响。局部场地对地震波散射的线性分析具有重要的理论意义,然而为了更加切合于实际场地,本文基于二维应变空间状态理论,采用等效线性化方法,对二维沉积谷地的非线性地震反应进行了分析。外域半空间利用IBIEM进行弹性分析,沉积内部应用等效线性化方法,逐步迭代更新得到等效剪切模量和阻尼比。可方便处理不同入射波、入射角度、场地形状、材质等造成的影响。输入Tar-tarzana波,得到加速度时程曲线与反应谱,与相应的弹性加速度时程进行了对比,并得出了一些有益的结论。针对任意叁维复杂局部场地对地震波的散射问题,采用有限元-间接边界积分方程法进行研究。与二维不同的是,其中IBIEM利用层状半空间集中荷载动力格林函数,可精确实现半无限层状介质中波的辐射条件,同时可大幅度降低计算内存。在精度检验基础上,展示了方法对复杂局部场地反应问题的适应性,同时针对叁维盆地效应和山体震动得出了一些有益结论。计算方法可应用于层状无限域中任意不均质体对弹性波的散射求解。
周国良[3]2010年在《河谷地形对多支撑大跨桥梁地震反应影响》文中指出受不规则地形影响,地震波在河谷地形中的传播与平坦场地相比有很大不同。因此,河谷地形地震动分布在小尺度空间上并非一致,呈现出明显的差异性,有必要评估这种差异对多支撑大跨桥梁地震反应的影响。本文回顾了局部场地及地形因素对地震波传播的影响及大跨桥梁地震反应考虑局部地形影响的有关研究,由此引出了研究河谷地形因素对地震波传播影响的重要性及其对跨河工程抗震分析与设计的重要意义,介绍了本文的研究目的和主要任务。基于5.12汶川地震山梁及河谷地形效应的震害调查和自贡西山公园地形效应观测台阵强震动记录分析,介绍了具有工程意义的小尺度空间内,局部场地及地形因素对地震动空间分布影响的间接证据和直接证据。归纳总结了5.12汶川地震山梁和河谷的地震地形效应,分析了西山公园地形效应观测台阵强震动记录的基本特征。以二维河谷地形为例,分析了均匀粘弹性半空间上河谷地形对地震波的散射。分别将具有不同频谱特征的3条强震动记录视为SH波和SV波形式入射,考虑不同入射角度,分析了河谷地形地震动分布特征。结果表明:从河谷两侧角点到河谷底部,PGA和PGD基本呈现逐渐减小的趋势,但受局部地形因素的影响,这种变化并非简单的单调性变化;入射方向对河谷场地各点地震动分布有重要影响:与入射波垂直或近似垂直的一侧PGA明显大于河谷另一侧。斜入射情形下,河谷各场点间的相对位移差动(任选参照点)明显大于垂直入射情况。入射波的频谱特征对河谷各场点的反应有显着影响,高频分量丰富的地震波放大比较明显,这种高频放大在一定程度上受河谷局部地形特征影响。系统地回顾了多点激励时程分析的基本方法,指出了传统大质量法、位移输入法、大刚度法采用Rayleigh阻尼时的误差来源、适用条件和计算精度,基于严格理论推导分别提出了修正方法。结果表明:采用Rayleigh阻尼假定时,大质量法和大刚度法不适用于多点激励分析,位移输入不适用于一致激励分析,否则会造成显着的误差。大质量法和位移输入法误差与Rayleigh阻尼的质量相关系数有关,大刚度法与Rayleigh阻尼的质量相关系数和刚度相关系数都有关系。本文提出了基于地震动加速度修正的改进大质量法和基于地震动位移修正的改进大刚度法,与原方法相比该改进方法大大地提高计算精度,总体误差控制在2%以下,可以满足工程结构抗震分析的需要。以两座不同结构形式的大跨桥梁为例,考虑河谷地形影响,分析了多点激励下,大跨桥梁地震反应特点,并与一致激励情况进行了比较。结果表明:地形效应对大跨桥梁地震反应具有重要影响。受入射波频谱特征、入射角度及自身结构形式的影响,结构地震反应表现复杂。对于桥型布置对称,桥墩高差很小的连续刚构桥而言,河谷地形效应总体上没有使桥梁关键部位遭受不利反应;而桥墩高差明显的刚构桥,当考虑河谷地形SV波斜入射时,关键部位遭受不利反应的可能性大大增大。考虑SH波入射下河谷地形的影响时,两重桥型地震反应表现复杂,与一致激励相比,难以发现规律性。总体而言,SV波入射时,地形效应对结构地震反应的影响比SH波入射时更显着,尤其是SV波斜入射时,结构地震反应非常复杂,关键构件内力有可能大大增加,不可忽视。以一连续刚构桥为例,分析了不同的视波速下,桥梁的地震反应特点并与地形效应作了比较。结果表明,较低的视波速使得行波效应对连续刚构桥呈现出不利的影响,尤其是对主梁和桥墩顶部内力而言。但行波效应相比地形效应,仍不能完全控制结构的最不利响应。地形效应的影响依然应当受到重视。为研究多点激励作用下,大跨桥梁拟静力反应和动力反应的特征和规律,提出并验证了一种基于DM和改进LMM的大跨结构多点激励分析拟静力反应项和动力反应项的分离方法。以一座大跨连续刚构桥多点激励分析为例,研究了其拟静力反应项、动力反应项的基本特点,揭示了大跨结构遭受多激励时的复杂反应过程及其特征。结果表明:结构的拟静力反应与各支撑输入的地震动位移差动密切相关,对于连续刚构桥,位移差动越大,拟静力内力越大。斜入射情形下,结构的拟静力反应远大于垂直入射情况;而动力反应除了在主梁轴力偏大外,其它内力总体上小于垂直入射情况。结构的拟静反应内力在垂直入射情况除了主梁轴力外,总体上远小于动力反应内力,其峰值约为动力反应内力峰值的10%-20%;而在斜入射情况下,拟静反应内力相比动力反应是一个不可忽视的量,甚至还大于动力反应内力。拟静反应对总反应的贡献,在斜入射时明显变大。结构的动力反应主要地震动的频谱特征有关,对于周期较长的刚构桥,长周期分量丰富的地震动使得结构的动力反应明显增强。多点激励作用下,桥梁地震反应的复杂性与拟静力项和动力项的相互作用过程有关。结构的总反应大小取决于拟静力反应和动力反应的相互过程。对于连续刚构桥而言,考虑河谷地形影响时,SV波斜入射情形下两种反应相互迭加的情况可能大于垂直入射情况。因此,SV波斜入射情况是结构动力分析考虑地形效应多点激励的一种值得关注的情况。
王春丽[4]2015年在《煤矿采室区的地震动力响应研究》文中指出为了研究煤矿采空区的地震动力响应及其对地表的影响规律以及煤矿采空区群的地震动力响应,基于工程结构波动理论和结构动力学,从加速度响应和位移响应的变化角度对煤矿采空区的地震动力响应进行了系统的定量分析。依据工程结构波动理论在地下结构抗震领域的研究成果,探讨了煤矿采空区存在的情况下其地震动力响应及其影响因素,结合矿山开采沉陷学、结构动力学、材料力学等相关的理论知识,建立煤矿采空区岩层的动力学方程,通过设定输入地震波的不同加速度峰值,探讨了不同加速度峰值作用下煤矿采空区的地震动力响应规律,根据抗震设计规范选用TAFT地震波以及人工地震波对煤矿采空区以及煤矿采空区群的地震动力响应进行数值计算,量化的分析了煤矿采空区的地震动力响应及其影响因素,计算结果表明：与自由场相比,煤矿采空区的存在降低了地表位移和加速度峰值,明显的改变了场地地表的动力反应特性,由于煤矿采空区的存在破坏了原有场地的整体性,改变了原有的应力平衡状态,使岩石介质的松散度与破碎度增加,地震波在传播过程中耗散能量增大,因此地震波传到地表时,位移和加速度峰值与自由场相比有所减小。同时对地表加速度的影响因素做出分析,随着煤矿采空区埋深的增加,对其上方地表的各点加速度的减弱作用在降低；随着岩体刚度的变大,地震波传到地表的加速度峰值也随之增加；煤矿采空区填充材料的刚度越大,填充区上方地表加速度峰值也就越大。采用数值模拟的方法分析了煤矿采空区群的地震动力响应,并研究了与单一煤矿采空区的不同,运用地表沉陷以及岩石损伤的理论对煤矿采空区群的应力场演化分析进行研究, 随着输入地震波的加速度峰值的变大,超过岩层的应力强度,煤矿采空区上覆岩层产生弯曲变形,且在煤柱上下方出现增压区,使煤柱所受压力增大,其上顶与下底出现应力集中现象,是容易被破坏的薄弱部位。
艾渊[5]2017年在《非垂直入射地震波作用下场地反应方法研究》文中研究表明在以往场地反应研究中,一般将来自基岩的地震波假设为垂直向上传播的体波,然后根据这一假设开展地震响应研究工作。然而,伴随着各种新技术、新方法的发展,场地反应研究工作不断深入,发现当震源距离场地比较近时,地震波并不是垂直向上传播的,而是以某一角度倾斜向上传播的。因此,开展非垂直入射地震波作用下场地反应的研究更符合实际。为了寻求一种非垂直入射地震波作用下的场地反应的理论计算方法,以基岩表面单覆盖土层地震反应为研究对象,将覆盖土层视为水平无限大粘弹性介质,根据地震学原理,首先推导得到基岩界面和自由表面处地震反射波、透射波与入射波的振幅关系;然后,根据地震波的传播特性,研究非垂直入射地震波到达同一观测点的传播路径的特点,据此计算地震波的到达时间及其地震动;最后,借鉴土体动力反应分析中的剪切层法,研究地震波在传播过程中能量衰减特性,得到阻尼比与地震动之间的关系。综合上述研究结果,应用迭加原理求得地面地震动时程。通过理论模型和工程实例验算表明,本文提出计算方法具有计算效率高、精度高和可靠性好的优势,克服了常规数值计算结果误差大、稳定性差等不足,并取得以下几点认识:(1)分析场地反应的传统方法往往只研究地震波垂直入射时的情形,本文根据地震学原理及地震波的传播特性提出一种比传统方法更先进的新方法,可以用于研究非垂直入射地震波作用下的场地反应,从而得到场地反应的理论解。(2)通过理论模型及工程实例验证本文研究方法的可行性,并将其推广用于计算体波作用时场地反应分析,亦可将该方法应用到多层场地的反应分析当中。(3)本文研究方法的优点是不受土层厚度限制,适应性较强,为了克服常规数值计算结果误差大的缺陷,避免采用数值方法对全部波场的计算,无需处理边界问题,无条件稳定,其计算精度不受网络形状和大小的控制,地震波大角度入射时仍具有良好的计算精度,操作简单方便,可靠性好,计算精度高,易于应用到工程之中。(4)本文重点分析了入射角对场地反应的影响,地震动入射角不同,产生的位移时程不同。当入射角发生变化时,不同类型入射波的位移峰值变化规律存在明显差异;入射角不同,导致地震动能量重新分配,且随着入射角的增大,波动强度减小,波动持续时间缩短,表现出尾振衰减现象:入射角不同将影响首波抵达时间,且随着入射角的增大,抵达分界面相位时差增大,层内传播路径的距离增长,传播时间延长,导致抵达计算点的首波发生时间推迟现象。另外,阻尼比不同,产生的地震动强度也不同,阻尼比越大,位移衰减越严重。(5)输入真实地震波时,由于不同地震波的频谱特性有所差别,从而引起计算点的峰值加速度有所不同,表明在一般工程抗震设计中,将入射地震波简化为竖直向上入射的体波与实际不符,有必要研究地震波斜入射的影响。
王笃国[6]2016年在《场地地震动及其非线性地震反应和大跨桥梁地震反应分析》文中进行了进一步梳理大跨结构的地震响应是一个复杂的科学问题,它涉及场地输入地震动、场地地震反应分析和结构地震反应分析,本文围绕这3个环节开展了研究工作。这一研究对于建立简单、实用的场地地震动输入、场地地震反应分析方法和结构地震反应分析方法具有一定的参考价值。本文针对上述课题进行了系统研究,取得了以下研究成果：1.基于几何学仿射原理,将地震动衰减椭圆与潜在震源区凸多边形相交面积的计算算法转化为易于程序化编程的圆与凸多边形相交面积的计算算法,在保证精度的前提下大幅减少了编程工作量,提高了计算效率,改进了地震危险性分析计算程序,并给出了某场点的地震危险性分析的计算实例,为场地地震反应分析提供了高效、实用的地震动输入。2.针对传统一维等效线性化方法在强地震动作用下对厚软场地进行土层反应分析计算时高频响应被低估、峰值加速度偏低的缺点,提出用移动平均线来确定应变谱,并用Parzen's谱窗平滑应变谱曲线,然后引入弹性阀值理论,建立了考虑弹性阀值理论的频率相关等效线性化方法。通过与具有实测强震记录的厚软场地进行对比分析,结果表明此方法比传统一维等效线性化方法能更有效的模拟地震波高频成分在厚软覆盖层场地中的传播规律,同时揭示了传统一维等效线性化方法在分析厚软场地土层地震反应时存在较大的误差,为确定此类场地设计地震动参数提供了依据。3.基于地震波斜入射下成层弹性半空间频域求解方法和等效线性化理论,推导了地震波斜入射情况下二维等效剪应变求解公式,提出了一种地震波斜入射时二维水平成层介质的非线性地震反应分析方法。它将一维土层地震反应分析等效线性化方法拓展到二维土层地震反应分析中,建立了二维土层地震反应分析的等效线性化方法。对某二维水平成层场地地震波斜入射(SH波、SV波和P波)时的非线性地震反应进行了计算分析,揭示了成层介质场地地震反应随入射角变化而变化的规律。4.基于地震波斜入射下二维等效线性化方法和多源迭加粘弹性人工边界理论,建立了能同时考虑场地非线性、地形效应和土-结构动力相互作用的大跨结构动力反应分析计算方法。5.用上述建立的地震反应分析方法,利用ANSYS有限元软件对某连续刚构桥进行了SV波和P波斜入射下动力反应的计算分析。计算了考虑场地非线性情况下不同入射角、不同地形和不同场地刚度工况下连续刚构桥的动力响应,总结了连续刚构桥的动力响应随上述因素变化而变化的规律；同时计算了不考虑场地非线性情况下连续刚构桥的动力响应,并和考虑场地场地非线性的情况进行了对比分析。
韩红霞[7]2015年在《断层场地对地震波的放大作用》文中研究表明非发震断层广泛存在于地壳中,作为场地条件影响地震波的传播。因此研究断层破碎带对地震波的放大作用,具有重要的理论意义和工程实践价值。本文利用有限元分析程序FLUSH,结合一致传递边界,计算了含破碎带均匀场地和层状场地的线性和非线性地震反应。全面分析了破碎带宽度、刚度、倾角和输入地震波频谱特性对地震动放大作用的影响;比较了破碎带对地震波非线性放大作用与线性放大作用的差别;详细分析了在线性和非线性情况下,含破碎带层状场地与等效均匀场地对地震动放大作用的不同。研究表明:断层破碎带对附近地表水平加速度具有显着的放大作用,放大作用峰值出现在破碎带附近及断层上盘。破碎带上盘各点反应谱卓越周期明显比较长,而破碎带下盘各点反应谱卓越周期则比较短。破碎带宽度越大,破碎带附近地表加速度峰值越大;破碎带刚度越低,地表加速度反应峰值越大;随着破碎带倾角的增大,加速度反应最大峰值位置逐渐向破碎带上盘方向偏移。考虑了土体的非线性特性后,非线性情况竖向加速度最大峰值在某些情况下可以达到水平加速度最大峰值,非线性情况水平加速度最大峰值完全可能大于线性情况,且非线性情况竖向加速度最大峰值可以显着大于线性情况。因此,对工程振动问题,应根据工程的重要性适当进行非线性动力分析。层状场地中破碎带对地震波的放大作用显着大于等效均匀场地。考虑了土体的非线性特性后,层状场地相对于均匀场地的放大倍数明显大于线性情况。也就是说,在含破碎带层状场地的非线性动力分析问题中,按《规范》方法采用等效的均匀场地模型代替层状场地模型,会产生比线性情况更大的误差。输入地震波的频谱对地震动的放大作用有着重要的影响,该影响与场地土体的动力特性密切相关。对于场地非线性动力分析问题,在考虑了破碎带对地震波的散射后,地震波与场地土体的共振现象可能会因散射本身的复杂性也变得非常复杂。
李永波[8]2013年在《考虑冻土—桩动力相互作用的长大桥梁地震响应分析》文中认为摘要：桩基桥梁结构是寒区线性交通工程的重要组成部分,其在强地震作用下的抗灾害性能对线路的安全运营具有重要影响。然而一些按照现行抗震规范设计的桥梁结构在近些年历次强地震中仍出现了大量破坏现象,表明了桥梁抗震设计理论及方法还需进一步的研究和发展。目前,在对寒区长大桥梁结构抗震性能进行研究分析时,通常需要综合考虑局部地形效应、桩-土动力相互作用、地震动多点激励以及地表土层冻融变化的影响。由于冻土物理、力学性质的复杂敏感性,使得对冻土环境中桩基动力特性进行深入研究成为分析寒区长大桥梁工程地震响应规律、评估其安全性能中不可或缺的内容。本文在国家自然科学基金重大灾变研究计划《强地震作用下冻土区长大桥梁桩-土-结构动力耦合效应研究》支持下,在前人研究的基础上主要完成了以下工作：1.开展了冻结粉质黏土的直剪试验及静、动叁轴压缩试验,研究了该类冻土的摩擦角、粘聚力、动强度、动弹性模量以及阻尼比等物理量随负温及冻前含水量的变化关系,为相关计算参数的选择提供依据。2.研制了冻土-桩动力相互作用模型试验系统,介绍了动力加载系统性能参数的确定及其各组件的设计、模型试验箱的设计及制冷效果分析、加载工作架的设计等。验证试验结果表明该模型试验系统能提供适当的冻土环境,结构牢固,可较好地模拟分析冻土-桩相互作用的动力性能,为该领域及其他一些冻土问题的研究提供了良好的试验平台。3.基于自制模型试验系统,对-5℃、-3℃及表层融化冻土中模型桩基进行了水平向循环动力加载试验,研究了均匀冻结及上层融化冻土中模型桩基桩头的位移-荷载关系、桩基水平动刚度变化及桩身弯矩分布情况,并提出了层状冻土中考虑桩-土分离效应及摩擦效应的动力BNWF分析模型。4.建立了考虑桩、土材料非线性及二者接触效应的多年冻土地基中桩-墩结构动力耦合二维计算模型,研究了地层条件变化时,不同频谱特性地震动以SV波形式垂直入射下桥墩的动力响应情况。5.基于黏-弹性大工边界条件的外源地震动等效荷载输入方法,实现了瞬态平面SV波以不同角度入射时地震波动问题的数值模拟。并对寒区一典型河谷场地在地震动作用下的空间动力响应进行了计算分析,指出了考虑局部地形效应、地震波入射角度、地表融土厚度及地震动频谱特性的必要性,为该场址桥梁结构的地震响应分析提供了输入地震动。6.建立了寒区多跨简支梁桥和刚构桥的非线性地震响应分析模型,研究了局部地形效应、桩-土动力相互作用、地震波入射角度以及地表融土厚度对桥梁结构动力响应的影响。计算结果表明局部地形效应和桩-土动力相互作用对桥梁地震响应影响显着。
常晁瑜[9]2016年在《地下水对地表地震动参数的影响研究》文中研究表明场地条件对震害以及地震动参数影响的研究一直是地质工程抗震研究的热点问题之一。地下水作为重要的场地条件之一,已经被震害调查结果证明对烈度和地震动参数有重要影响。由于地下水位以下的土层应视为两相介质,对其模拟有一定的复杂性,因此,地下水对地震动参数影响的研究尚处在发展阶段。本文基于已有的研究成果,对比了几种现有的两相介质波动模型,并将Biot模型引入了土层地震反应分析中,给出了一种可以考虑两相介质的土层地震反应分析方法,并利用响嘡叁维台阵的记录进行了对比验证。利用本文的分析程序,分别计算了地下水的存在和地下水埋深对峰值加速度、反应谱平台值和反应谱特征周期等地震动参数的影响,得到了一些有意义的结论。本文主要完成了如下工作:1、阐述了地下水对烈度和地震动参数影响的研究现状,介绍了两相介质波动数值模拟的研究进展。对比分析了4种两相介质波动模型,总结了它们各自的优缺点及适用性。2、基于Biot两相介质波动方程,利用交错网格差分方法对Biot波动方程进行了离散,导出了数值模拟需要的差分格式,并编写了用于计算两相介质土层地震反应的程序。利用该程序计算了响嘡台阵3#测井的土层地震反应,通过与实际强震记录的对比,验证了该程序的合理性。3、利用本文计算程序,分别计算分析了地下水存在和地下水埋深对峰值加速度、反应谱平台值和反应谱特征周期等地震动参数的影响,得到了一些有意义的结论。
魏新磊[10]2008年在《叁维弹性半空间中圆弧形沉积谷地对弹性波的散射》文中指出众所周知,历史上多次地震灾害给人民的生命安全和物质财产造成了巨大的损失。通过对震后灾情的考察,局部场地地形对于地震动,即场地反应有着重大的影响。因此,局部场地反应问题,一直是地震工程学界近年来研究的热点问题之一。随着科学技术的发展,特别是计算机技术的发展,为人们从理论分析角度对局部场地反应问题进行研究提供了许多便利条件。沉积谷地形是工程中常见的局部场地类型,对这类场地的场地反应的研究,一直倍受科研人员的关注。随着研究的不断深入,对于沉积谷地形的场地反应的研究取得了一定的成果,但在这些成果中,多数是基于二维平面假设的情况下得到的,这对于全面认识沉积谷场地对于地震波传播的影响具有一定的局限性。作为对前人研究成果的深入和补充,本文采用Fourier-Bessel级数展开技术和有限项Fourier级数展开技术,并将大圆弧假定拓展为大圆弧面假定来模拟半空间表面,从而将沉积谷地形对P波、SV波和Rayleigh波的散射的解析解,由二维拓展为叁维。为进一步认识和研究地震波对沉积谷地形场地反应的影响奠定基础。本文以上述研究工作为基础,在求得解析解的条件下,深入分析了利用级数展开法进行求解的精度问题,并从入射波的自身性质和沉积谷场地的性质出发,较为全面的分析了叁维条件下P波、SV波和Rayleigh波对沉积谷地形场地反应的影响。研究表明,沉积谷地形对于地震波的放大效应与入射波的频率和入射角度密切相关,入射波频率较高和一些特定的入射角度,沉积谷地形对地震波的放大作用会比较明显;沉积谷地形弧深变化对地震波的放大作用影响比较大,也比较复杂,在不同的入射角度下,浅弧和深弧均有可能使地表位移放大较多;沉积介质的性质对沉积谷地形场地反应影响显着,一般来说,在各入射角度下,沉积介质的刚度相对于半空间介质刚度越小时,沉积谷地形对于地震波的放大作用越明显。
参考文献：
[1]. 复杂场地对地震波传播的影响[D]. 卓旭炀. 中国地震局工程力学研究所. 2003
[2]. 复杂局部场地对地震波的散射间接边界积分方程-有限元耦合分析[D]. 黄磊. 天津城建大学. 2016
[3]. 河谷地形对多支撑大跨桥梁地震反应影响[D]. 周国良. 中国地震局工程力学研究所. 2010
[4]. 煤矿采室区的地震动力响应研究[D]. 王春丽. 辽宁工程技术大学. 2015
[5]. 非垂直入射地震波作用下场地反应方法研究[D]. 艾渊. 西安理工大学. 2017
[6]. 场地地震动及其非线性地震反应和大跨桥梁地震反应分析[D]. 王笃国. 北京交通大学. 2016
[7]. 断层场地对地震波的放大作用[D]. 韩红霞. 天津大学. 2015
[8]. 考虑冻土—桩动力相互作用的长大桥梁地震响应分析[D]. 李永波. 北京交通大学. 2013
[9]. 地下水对地表地震动参数的影响研究[D]. 常晁瑜. 防灾科技学院. 2016
[10]. 叁维弹性半空间中圆弧形沉积谷地对弹性波的散射[D]. 魏新磊. 天津大学. 2008