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基于地震动衰减规律和土层反应的地下地震动特征研究
1
作者 任长青 程艺 《世界地震工程》 北大核心 2025年第3期103-112,共10页
本研究意在研究地下地震动特性,为纯地下结构和有多层地下室的超高层建筑抗震设计提供合理的地下地震动参数。谢礼立团队曾利用立体台阵的强震记录对地下地震动参数做过相关研究,本文借助基岩地震动衰减规律和土层反应分析理论研究地下... 本研究意在研究地下地震动特性,为纯地下结构和有多层地下室的超高层建筑抗震设计提供合理的地下地震动参数。谢礼立团队曾利用立体台阵的强震记录对地下地震动参数做过相关研究,本文借助基岩地震动衰减规律和土层反应分析理论研究地下地震动特性,构建基于强、弱、远、近不同的大量基岩地震动记录,可以弥补立体台阵记录不足的缺陷,更易得到接近统计平均的结果。利用基岩地震动衰减规律生成不同震级和震中距组合的基岩地震动作为输入;根据不同的场地条件构建Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类场地土层模型;用等效线性化方法完成土层反应分析,得到地表和地下不同深度处的峰值加速度和反应谱;探讨地震动幅值和频谱特性随深度的变化及与地震动强度、场地类型、震源特性和震中距的变化规律。研究结果大体验证了谢礼立团队利用立体台阵实际强震记录得到的有关地下地震动的结论,得到的结果可供地震安全性评价和工程抗震设计参考。采用的基于强震记录和场地土层反应分析结合的方法可为地下地震动参数的研究提供新的思路。 展开更多
关键词 地下地震动参数 衰减关系 地震动峰值加速度 土层反应分析 反应谱
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地下地震动工程特性分析 被引量：15
2
作者 徐龙军 谢礼立 胡进军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1106-1111,共6页
为考察地下地震动的工程特性,选取美国加州强震观测计划(CSMIP)6个土工台阵的120条三分量地表和地下地震动为数据基础,分别对水平向和竖直向地震动的加速度幅值,规准反应谱,双规准反应谱,傅立叶谱,持时等工程特征进行了研究。结果表明,... 为考察地下地震动的工程特性,选取美国加州强震观测计划(CSMIP)6个土工台阵的120条三分量地表和地下地震动为数据基础,分别对水平向和竖直向地震动的加速度幅值,规准反应谱,双规准反应谱,傅立叶谱,持时等工程特征进行了研究。结果表明,地震动加速度幅值随深度的增加而减小,在浅层的变化速度较快。规准反应谱明显受到场地条件和深度的影响。而不同场地不同深度不同分量方向的双规准反应谱之间差别甚小,双规准反应谱比规准反应谱表现出良好的一致性。最后,讨论了土层/基岩场地上台阵地震动的傅立叶幅值谱和地震动持时沿深度变化的特点。本研究揭示了地下地震动的一些工程特性,可以为地下工程结构的抗震设计提供参考依据。 展开更多
关键词 地下地震动 幅值比 规准反应谱 双规准反应谱 傅立叶幅值谱 持时
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地下地震动频谱特点研究 被引量：14
3
作者 胡进军 谢礼立 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2004年第6期1-8,共8页
本文以美国加州强震观测计划(CSMIP)的6个岩土工程台阵的429条地表和地下地震动时程为数据基础,按照各台阵场地土层分布情况将台阵分为土层和"土层/基岩"两类。对于同一类场地,将其中的各次地震,按照震级的大小将其分为三类;... 本文以美国加州强震观测计划(CSMIP)的6个岩土工程台阵的429条地表和地下地震动时程为数据基础,按照各台阵场地土层分布情况将台阵分为土层和"土层/基岩"两类。对于同一类场地,将其中的各次地震,按照震级的大小将其分为三类;对于同一类地震,首先计算各地震的水平分量5%阻尼的反应谱以及相应的标准反应谱,并得到各深度测点相对于最深处测点的反应谱比值,分析比较两类场地下各深度反应谱的特点。另外,傅里叶谱也是本文分析的一部分,通过对不同深度地下地震动的反应谱和傅氏谱的比较,得到了一些较有意义的结论,以供工程参考。 展开更多
关键词 地下地震动 反应谱 傅里叶谱 谱比
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高山峡谷地区洞室群工程区域地下地震动参数研究 被引量：2
4
作者 崔臻 盛谦 +1 位作者 刘加进 冷先伦 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期275-281,共7页
地下地震动参数研究是洞室群等地下工程进行抗震设防的关键性基础。通常的地下地震动参数研究针对的是常规场地,而对水电站地下洞室群所特有的高山峡谷工程区域缺乏针对性考虑。以金沙江白鹤滩水电站右岸地下洞室群作为工程实例,从幅值... 地下地震动参数研究是洞室群等地下工程进行抗震设防的关键性基础。通常的地下地震动参数研究针对的是常规场地,而对水电站地下洞室群所特有的高山峡谷工程区域缺乏针对性考虑。以金沙江白鹤滩水电站右岸地下洞室群作为工程实例,从幅值、持时及频谱三大参数角度,对高山峡谷地区洞室群工程区域地震动沿埋深的变化规律进行了研究,并探讨了考虑不同地震动参数的差异。层间错动带及洞室空腔对地震波幅值具有一定程度的减小作用,对频谱特征有近似"低通滤波"的特性,对持时显示出较明显的增加作用,但其机理有待深入研究。高山峡谷地形对地震动幅值和频谱参数的影响较大,对持时参数的影响较小。结果表明,对于高山峡谷地形中的洞室工程,不宜直接搬用常规场地的地震动参数成果。研究成果对西部地区水电站地下厂房洞室群的抗震设计具有一定的参考作用。 展开更多
关键词 地下地震动 高山峡谷地区 地下洞室群 地震动参数 白鹤滩水电站
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平面SH波作用下衬砌隧道对地下地震动的影响 被引量：2
5
作者 周凤玺 高令猛 马强 《地震学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期269-276,共8页
以地下隧道对附近场地动力特性的影响为研究目标,基于弹性波动理论,利用波函数展开法和镜像法,分析了弹性半空间中圆形衬砌隧道对平面SH波入射产生的散射问题,得到了地下圆形衬砌隧道附近场地位移的级数解答。通过数值算例分析了地下圆... 以地下隧道对附近场地动力特性的影响为研究目标,基于弹性波动理论,利用波函数展开法和镜像法,分析了弹性半空间中圆形衬砌隧道对平面SH波入射产生的散射问题,得到了地下圆形衬砌隧道附近场地位移的级数解答。通过数值算例分析了地下圆形衬砌隧道对场地动力响应的影响,重点考察了SH波入射角度、入射频率和隧道埋深、衬砌刚度对隧道周围土体动力响应随深度变化的影响规律。结果表明,地下隧道对沿线场地的地下地震动影响显著。 展开更多
关键词 平面SH波 圆形衬砌隧道 镜像法 地下地震动
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地下工程设计地震动加速度幅值变化研究 被引量：2
6
作者 徐龙军 谢礼立 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2009年第2期54-59,共6页
为了明确地下地震动幅值的衰减规律,基于日本最近几年发生的16次强烈地震的443组深井地震动记录,主要考虑分量方向和震级的影响,分析了地下深层(-100^-400m)地震动加速度幅值与地表对应幅值比(Ad/A0)以及竖向与水平向加速度幅值比(Av/Ah... 为了明确地下地震动幅值的衰减规律,基于日本最近几年发生的16次强烈地震的443组深井地震动记录,主要考虑分量方向和震级的影响,分析了地下深层(-100^-400m)地震动加速度幅值与地表对应幅值比(Ad/A0)以及竖向与水平向加速度幅值比(Av/Ah)沿深度的变化特征。结果表明,深层地震动加速度幅值比与深度大致呈线性关系,幅值比(Ad/A0)随深度的增加变化不大,主要分布在0.2~0.4之间;震级对幅值比(Ad/A0)有一定的影响,表现在震级变大幅值比有减小的趋势;另外,水平向加速度幅值比略小于竖向幅值比。竖向与水平向加速度幅值比(Av/Ah)沿深度也大致呈线性关系变化,且稳定在0.6附近。发现拟合关系式的选取会对结果产生较大的影响。最后,讨论了地下工程结构设计地震动加速度幅值的深层取值问题,以期为地下设计地震动参数的选取提供参考。 展开更多
关键词 深层地下地震动 加速度幅值 幅值比 抗震设计
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多水平成层的非均匀介质圆弧形峡谷地下多点地震动模拟 被引量：6
7
作者 柳国环 马杰 冯啸 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期473-479,共7页
开发了考虑圆弧场地水平多分层效应的地下多点地震动模拟可视化程序,验证其可靠性。首先,描述了给出的圆弧场地多分层效应的SH波动散射频域解,其本质是突破了传统均匀介质和分层不穿越峡谷前提的局限性;其次,利用从水平地表到峡谷表面... 开发了考虑圆弧场地水平多分层效应的地下多点地震动模拟可视化程序,验证其可靠性。首先,描述了给出的圆弧场地多分层效应的SH波动散射频域解,其本质是突破了传统均匀介质和分层不穿越峡谷前提的局限性;其次,利用从水平地表到峡谷表面再到地下土层的传递函数,通过两次传递得到了圆弧峡谷地下的目标功率谱和反应谱;进而,具体描述所导出的圆弧场地平-凹相关性的相干函数及其推导过程;最后,基于上述理论,开发了多层状的非均匀圆弧场地的多点地震动模拟程序,给出了模拟结果与目标功率谱、反应谱和相干函数的拟合对比,验证了该理论和程序的合理性和可靠性,便于所发展理论和方法的实用化和推广。 展开更多
关键词 相干函数 分层圆弧形峡谷 地形效应 传递函数 地下多点地震动
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覆水效应的地下相干函数与相变V形峡谷多点地震动模拟及其特征规律
8
作者 柳国环 陈欣宇 费琦翔 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1437-1446,共10页
引入覆水效应和相变特征地下相干函数模型并导出其显式表达式,探讨归纳了该模型相干性的变化规律,并从物理本质上予以解释。依据场地散射频域理论解,得到目标场地的传递函数,联立本文提出的地下相干函数,构造出半覆水相变V形峡谷场地的... 引入覆水效应和相变特征地下相干函数模型并导出其显式表达式,探讨归纳了该模型相干性的变化规律,并从物理本质上予以解释。依据场地散射频域理论解,得到目标场地的传递函数,联立本文提出的地下相干函数,构造出半覆水相变V形峡谷场地的地下功率谱矩阵,生成地下多点地震动时程,通过功率谱和相干函数拟合,验证了模拟结果的可靠性与合理性,分别对比分析了本文提出的相干函数与覆水深度对地震动的影响。以一座连续刚构桥为例,重点分析了地下相干函数与峡谷覆水深度对结构内力的影响。结果表明:引入覆水效应后,多点地震动间相干性表现增强,覆水区地震动减小,其原因在于对应P波的部分能量被传递至水中;地震动和地震响应大小与覆水深度呈负相关,距覆水区越远,受到覆水深度的影响越小。 展开更多
关键词 地下多点地震动 覆水效应 相变 地下相干函数 V形峡谷
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考虑半覆水圆弧相变场地特征的地下多点地震动模拟方法与程序开发 被引量：1
9
作者 李鑫洋 柳国环 费琦翔 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期27-33,共7页
建立了同时引入土壤介质相变和半覆水圆弧地形因素的场地模型,并给出了地下多点地震动模拟的理论框架,开发了依据本文理论的程序并予以可靠性验证。首先,基于探明的波场分布得到了SV波入射半覆水圆弧相变场地的频域解;其次,获得依据频... 建立了同时引入土壤介质相变和半覆水圆弧地形因素的场地模型,并给出了地下多点地震动模拟的理论框架,开发了依据本文理论的程序并予以可靠性验证。首先,基于探明的波场分布得到了SV波入射半覆水圆弧相变场地的频域解;其次,获得依据频域解的场地传递函数并求解出地下自功率谱,建立了基于所得到的地下相干函数的地下互功率谱,由此构建出地下功率谱矩阵;最后,实现频域模型向时域信号转化(即多点地震动时程曲线),进而基于上述理论进行可视化程序开发。通过数值算例进一步阐明了本研究的意义,结果表明,(1)地下与地表多点地震动在能量分布上存在显著差异,说明了研究的必要性;(2)生成地震动的拟合功率谱和拟合相干函数与理论值吻合较好,表明了结果的合理性;(3)可视化程序界面简洁,参数输入及调整方便,后处理结果显示清晰,反映出程序的便捷及适用性。 展开更多
关键词 相变场地 地下相干函数 地下功率谱矩阵 地下多点地震动
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地震动幅值沿深度变化研究 被引量：12
10
作者 胡进军 谢礼立 《地震学报》 CSCD 北大核心 2005年第1期68-78,共11页
　以美国加州强震观测计划(CSMIP)的 6 个土工台阵和日本 Hosokura矿台阵为研究对象, 以323组三分量地表和地下地震动峰值数据为基础, 按照台阵场地的软硬和土层分布,将其分为基岩、土层和“土层/基岩”台阵. 对于同一类台阵记录的所有... 　以美国加州强震观测计划(CSMIP)的 6 个土工台阵和日本 Hosokura矿台阵为研究对象, 以323组三分量地表和地下地震动峰值数据为基础, 按照台阵场地的软硬和土层分布,将其分为基岩、土层和“土层/基岩”台阵. 对于同一类台阵记录的所有地震, 分别按照震级和地表地震动峰值的大小将其分类. 对于同一类台阵的各类地震, 分别对加速度、速度和位移峰值沿深度的变化进行统计分析, 得到沿深度变化的峰值比, 并且用非线性最小平方法, 采用指数衰减模型, 对峰值比沿深度变化曲线进行拟合. 通过对各类场地的各类地震的分析,得到了地震动峰值沿深度变化的初步规律. 展开更多
关键词 地下地震动 地震动峰值 峰值比 曲线拟合
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