土層條件對(duì)基巖峰值放大效應(yīng)的研究

李 新

(無(wú)錫南洋技術(shù)學(xué)院建筑工程系，江蘇無(wú)錫 214081)

場(chǎng)地的土層條件對(duì)地面運(yùn)動(dòng)有重要的影響［1，2］。基巖地震動(dòng)越大，土層放大倍數(shù)越小［3］。場(chǎng)地覆蓋土層厚度與地震動(dòng)放大效應(yīng)也有關(guān)系［4］。然而，對(duì)于《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》中不同類別的建筑場(chǎng)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(shù)，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(chǎng)地中選取了11個(gè)土層厚度不同的鉆孔，并輸入不同峰值的地震波，計(jì)算得到不同峰值地震波輸入下，不同類別場(chǎng)地、不同厚度土層的放大系數(shù)。

1 代表性鉆孔的選取

本文在福州盆地Ⅱ類和Ⅲ類場(chǎng)地內(nèi)選取了10個(gè)典型的鉆孔(見表1)，這些鉆孔的土層厚度不同，其結(jié)果代表不同土層厚度的場(chǎng)地對(duì)地震動(dòng)的反應(yīng)。

表1 10個(gè)典型鉆孔概況

2 輸入地震波

根據(jù)福州市地震危險(xiǎn)性分析結(jié)果，合成50年超越概率10%的人工基巖地震動(dòng)3條(圖1中是3條的平均值)，然后對(duì)基巖輸入地震波進(jìn)行調(diào)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(yīng)譜

3 地震動(dòng)峰值放大倍數(shù)

利用一維土層反應(yīng)程序LSSRT-1［1］將20條輸入地震波輸入上述10個(gè)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(chǎng)地的地表加速度峰值放大倍數(shù)(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(shù)

4 結(jié)語(yǔ)

本文可以得到如下結(jié)論:1)在輸入地震較小時(shí)，Ⅲ類場(chǎng)地的放大倍數(shù)比Ⅱ類場(chǎng)地的放大倍數(shù)要大;土層放大倍數(shù)隨著基巖地震動(dòng)的增強(qiáng)而減小，相比Ⅱ類場(chǎng)地而言，Ⅲ類場(chǎng)地的放大倍數(shù)減小的更快。2)在Ⅲ類場(chǎng)地中，存在土層反應(yīng)放大倍數(shù)小于1的情況，這說(shuō)明軟弱場(chǎng)地可能有減震的作用。3)本文得到的峰值放大倍數(shù)信息，可供福州市地震評(píng)估之用。

［1］廖振鵬.地震小區(qū)劃——理論與實(shí)踐［M］.北京:地震出版社，1989.

［2］尹力峰，王 堅(jiān)，譚 明，等.不同場(chǎng)地條件下的土層地震反應(yīng)對(duì)比分析［J］.內(nèi)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(yīng)分析方法及其檢驗(yàn)［J］.哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，31(4):444-450.

［4］石玉成，王蘭民，張 穎.黃土場(chǎng)地覆蓋層厚度和地形條件對(duì)地震動(dòng)放大效應(yīng)的影響［J］.西北地震學(xué)報(bào)，1999，21(2):203-208.