局部场地对地震动参数取值的研究.pdf

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1、申鹏翔等：局部场地对地震动参数取值的研究l15DOI：10．13905／j．cnki．dwjz．2015．09．043局部场地对地震动参数取值的研究申鹏翔，费维水，刘文连，李珍(1．昆明lilt大学，昆明650500；2．中国有色金属昆明勘察设计研究院。昆明650051；3．西双版纳州交通局。云南西双版纳666100)【摘要】基于昆明市某实际工程场地，建立场地土的一维计算剖面，利用一维波动理论计算地震反应分量，当超越概率分别为63％、10％及2％时采用频域波传播分析方法进行场地地震反应的计算、分析，研究了昆明市区某场地土对地震动振幅、频谱特性的影响的特点，及昆明盆地土类土层厚度对地震动峰值加速

2、度的放大作用。【关键词】场地土；幅值；特征周期；傅里叶谱【中图分类号】TU475．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2015)09—0115—03近年来的多次地震实例表明：在同一地震作用层)o土层的动力学参数见表1。依据GB50011—2010下，不同场地土对地震动参数的变化有明显差异，主《建筑抗震设计规范》规定‘：该场地为中软土，属于三要体现在地震动三要素中的振幅与频谱特性。通过类场地。研究场地土对地震动频谱特性的影响，选取合理的地震动参数，是进行地下空间结构动力响应数值模拟分誊一析的基本保证。日本抗震设计规范规定：地表以下量童20m土层的加速度仅为地表加速度的1／2—2／3

3、。我莩国学者李小军、符圣聪等也对不同类型场地土对熹0地震动参数的影响进行了研究。同一类场地土体分层状况及地震动参数存在地区差异性，昆明盆地中典寻号军军卑军芩车型土质为浅层软土及粉土。其粉土具有粘粒：沙粒含H／m量大，粉粒含量低，其特点有明显的地区性差异。因图l殂直方图此，场地地震反应在不同地区的研究具有重要意义。为了探究昆明市区典型场地土对地震动参数影响规2地震波的选取律，本文基于昆明市区某实际岩土工程勘察报告，建场地地震反应分析假定地震波从基岩面入射，依立一维水平成层波动模型，超越概率为63％、10％及据抗震规范规定的地震动参数(参数见表2)，模拟基2％时分别输入3条人工波进行场地地震反应分

4、析，得岩目标加速度反应谱(超越概率10％目标反应谱与人到不同场地土的地表反应谱及场地特征周期，与工波反应谱见图2)，进而采用三角级数叠加法合成人GB50011—2010(建筑抗震设计规范》规定的特征周工波(超越概率10％人工波时程曲线见图3)。由每期进行比较，供设计人员了解昆明盆地地震动参数在一组的地震影响系数与特征周期拟合出3条人工波，不同地基土中的变化规律时参考。共9条人工波，再与超越概率63％、10％及2％时的峰由于土体在地震作用下表现出的非线性，本文通值加速度组合，共计27组工况，分别对计算模型进行过选取不同剪应变值时土体相应的G／G旺、阻尼比等地震反应分析。本文所有人工波时间间隔均为

5、参数描述土体物理力学特性，采用GB17741—2005(~0．01S，阻尼比为5％。程场地地震安全性评价》推荐的等效线性化分析方3场地土对地震动峰值加速度缩放作用分析就上述27组工况分别对计算模型进行分析，对超法对成层土层地震反应分析。越概率为2％、10％及63％时地表峰值加速度0⋯基1工程概况选取昆明市环城南路与环城西路交叉路口北东岩加速度为a，放大系数(a⋯／8)的计算结果统侧某工程场地，依据该场地岩土工程勘察报告，选取计(取平均值)，结果见表3，可以得到以下结论。其具有代表性的钻孔ZK2(钻孔直方图见图1)，等效由表3统计结果表明，该场地对于不同输入基岩剪切波速为172m／s，将覆盖层划

6、分为13层(包括基岩峰值加速度的放大作用并不明显，放大系数为0．96[基金项目]云南省教育厅科学研究基金(项目编号：2014J019)ll6低温建筑技术2015年第9期(总第207期)0．964，说明土层对于地震动峰值加速度产生了缩小作地震动峰值加速度放大系数逐渐减小。从基岩面输地加用，且随地震动的增大，地表峰值加速度较基岩输人入地震波的不同，放大系数存在差异。表速峰度值表1土层剪协模量l比G／G．~一'，及阻尼比一7关系值最最平大小均值值值OOO：g∞钙卯∞OOOOOO猢咖表2基岩地震动参数值从图4统计结果表明：不同超越概率时各土层加速度分布趋势相同，土层1较土层2的加速度具有明显的放大效应

7、(注：放大及缩减均表示为本层土较下层土加速度变化情况，下同)，第3、6、8、l0、l2层均具有缩减效应，第7层粉土层具有放大效应，第2⋯4911层具有缩减效应，第5层粉砂层具有缩减效应。经统计结果表明：土层厚度对加速度放大(或缩小)具有决定性因素(各土层厚度分布情况见图1)，当粘土层在3～一8．7m时，具有衰减作用，由于第1层土层厚度为44．9m，土层过厚，具有放大作用；当粉土层厚度在3．3—4．