土層條件對基巖峰值放大效應的研究

李 新

(無錫南洋技術學院建筑工程系，江蘇無錫 214081)

場地的土層條件對地面運動有重要的影響［1，2］。基巖地震動越大，土層放大倍數越小［3］。場地覆蓋土層厚度與地震動放大效應也有關系［4］。然而，對于《建筑抗震設計規范》中不同類別的建筑場地中，在基巖波峰值不同的情況下，不同厚度土層的峰值放大倍數，尚未有人研究。

基于上述原因，本文在福州盆地的Ⅱ類和Ⅲ類場地中選取了11個土層厚度不同的鉆孔，并輸入不同峰值的地震波，計算得到不同峰值地震波輸入下，不同類別場地、不同厚度土層的放大系數。

1 代表性鉆孔的選取

本文在福州盆地Ⅱ類和Ⅲ類場地內選取了10個典型的鉆孔(見表1)，這些鉆孔的土層厚度不同，其結果代表不同土層厚度的場地對地震動的反應。

表1 10個典型鉆孔概況

2 輸入地震波

根據福州市地震危險性分析結果，合成50年超越概率10%的人工基巖地震動3條(圖1中是3條的平均值)，然后對基巖輸入地震波進行調幅(見表2)，得到20條不同峰值的基巖地震波。

圖1 輸入地震波及其反應譜

3 地震動峰值放大倍數

利用一維土層反應程序LSSRT-1［1］將20條輸入地震波輸入上述10個鉆孔，求出不同峰值地震波輸入下，不同土層厚度的Ⅱ類和Ⅲ類場地的地表加速度峰值放大倍數(土層地表峰值和基巖地表峰值的比值)(見圖2)。

表2 峰值加速度分檔

圖2 不同峰值地震波輸入下的地表放大倍數

4 結語

本文可以得到如下結論:1)在輸入地震較小時，Ⅲ類場地的放大倍數比Ⅱ類場地的放大倍數要大;土層放大倍數隨著基巖地震動的增強而減小，相比Ⅱ類場地而言，Ⅲ類場地的放大倍數減小的更快。2)在Ⅲ類場地中，存在土層反應放大倍數小于1的情況，這說明軟弱場地可能有減震的作用。3)本文得到的峰值放大倍數信息，可供福州市地震評估之用。

［1］廖振鵬.地震小區劃——理論與實踐［M］.北京:地震出版社，1989.

［2］尹力峰，王 堅，譚 明，等.不同場地條件下的土層地震反應對比分析［J］.內陸地震，2007，21(4):297-303.

［3］齊文浩，王振清，薄景山.土層非線性地震反應分析方法及其檢驗［J］.哈爾濱工程大學學報，2010，31(4):444-450.

［4］石玉成，王蘭民，張 穎.黃土場地覆蓋層厚度和地形條件對地震動放大效應的影響［J］.西北地震學報，1999，21(2):203-208.