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基于HVSR谱比法的北京通州精细沉积界面结构研究
1
作者 朱冰清 谢俊举 +1 位作者 王伟涛 李志伟 《地球物理学报》 北大核心 2025年第4期1340-1351,共12页
利用北京通州布设的由900余个台站组成的密集台阵,台站间距平均1 km,采用HVSR谱比法获得了该区域的第四纪沉积层界面分布情况.研究结果表明该区域第四纪沉积层厚度在100~800 m,不同区域的厚度具有明显特征,整体变化与区域的二级构造单... 利用北京通州布设的由900余个台站组成的密集台阵,台站间距平均1 km,采用HVSR谱比法获得了该区域的第四纪沉积层界面分布情况.研究结果表明该区域第四纪沉积层厚度在100~800 m,不同区域的厚度具有明显特征,整体变化与区域的二级构造单元一致,大厂凹陷和北京凹陷沉积层厚度较厚,厚度范围500~800 m,研究区域东北部和大兴隆起沉积厚度较薄,厚度不超过200 m.大兴凸起、北京凹陷、大厂凹陷存在深度100 m左右的表层覆盖软土层和较硬的固结沉积层之间波抗阻界面.跨越断层和块体的剖面显示测线经过大兴凸起时第四纪沉积层基底界面具有明显抬升,第四纪沉积覆盖层在夏垫断裂存在明显的错动.HVSR谱比法是成本低、效率高、对环境破坏小的地震学被动源的地下介质探测手段,其研究结果可以为地震危险性评价、灾害风险评估提供有效参考. 展开更多
关键词 hvsr谱比法 北京通州 沉积结构
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北川沈家包斜坡场地地震效应研究
2
作者 李孝波 王天虎 +3 位作者 王怀强 柳耀阔 席书衡 赵扬 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期241-250,共10页
基于北川沈家包斜坡场地地脉动数据,采用水平与垂直谱比(horizontal-to-vertical spectral ratio,HVSR)法,探究了斜坡场地地震效应特征。结果表明:①沈家包斜坡场地HVSR曲线以双峰型或多峰型为主,土层峰值频率集中于1.39~3.90 Hz,与峰... 基于北川沈家包斜坡场地地脉动数据,采用水平与垂直谱比(horizontal-to-vertical spectral ratio,HVSR)法,探究了斜坡场地地震效应特征。结果表明:①沈家包斜坡场地HVSR曲线以双峰型或多峰型为主,土层峰值频率集中于1.39~3.90 Hz,与峰值频率对应的放大系数位于1.89~3.80,展现出了较为明显的局部地形放大效应;②沈家包斜坡坡顶、坡腰处地脉动的优势方向较易判别,分别为30°~80°和110°~160°,当某一区域内多个测点峰值频率趋于一致时,其方向性分布也较为集中,揭示出地层结构对场地土层方向性特征的控制作用;③沈家包斜坡节理产状优势方向为60°~80°,与斜坡坡顶地脉动优势方向(30°~80°)吻合较好,但与斜坡走向(110°)呈锐角相交,对比王家岩滑坡场地地震效应特征,沈家包斜坡前缘抗滑桩的布设是阻挡斜坡失稳滑动的重要因素。研究结果为探究斜坡场地地震效应和斜坡灾害的防治提供了参考。 展开更多
关键词 沈家包斜坡 地脉动 水平与垂直谱比(hvsr)法 峰值频率 方向性特征
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场地土层速度结构的贝叶斯反演方法及其应用
3
作者 李小军 张誉潇 +1 位作者 荣棉水 倪萍禾 《岩土力学》 北大核心 2025年第7期2237-2252,共16页
基于散射场理论的水平竖向谱比HVSR(horizontal-to-vertical spectral ratio)正演算法建立了地表HVSR与场地土层特性的联系,通过与地震动地表观测数据的结合实现了场地土层速度结构的反演。然而,当前的HVSR大多采用传统确定性的反演方法... 基于散射场理论的水平竖向谱比HVSR(horizontal-to-vertical spectral ratio)正演算法建立了地表HVSR与场地土层特性的联系,通过与地震动地表观测数据的结合实现了场地土层速度结构的反演。然而,当前的HVSR大多采用传统确定性的反演方法,导致反演结果具有明显的不唯一性,且难以评估其不确定性。提出了一种针对土层速度结构的贝叶斯反演方法,可以实现反演参数不确定性的评估。该方法将贝叶斯原理与地震动的水平竖向谱比(earthquake horizontal-to-vertical spectral ratio,简称EHV)正演算法相结合,以强震动观测记录的S波成分作为数据源,实现了场地土层结构的反演。通过算例验证了所提出方法的有效性和适用性。结果表明,所提出的贝叶斯反演方法能有效地识别场地土层速度结构,并能够对反演模型中参数的不确定性进行综合评估。 展开更多
关键词 水平竖向谱比(hvsr) 强震动观测记录 贝叶斯反演方法 土层速度结构 井上井下谱比(SBSR) 正演算法
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基于微震监测的麦积山石窟崖体地形效应研究 被引量：1
4
作者 郭鼎楠 刘琨 +4 位作者 何小龙 徐博凯 田文通 路富存 杨博 《地震工程学报》 北大核心 2025年第4期979-990,共12页
石窟多开凿于山间、崖壁等地质条件复杂的区域,易被地震破坏。厘清石窟崖体的动力响应特征,进行针对性的抗震、减震加固,可以有效减轻地震对石窟的破坏。为揭示麦积山石窟崖体的地形效应,基于微震监测数据,通过传统的傅里叶谱比法、H/V... 石窟多开凿于山间、崖壁等地质条件复杂的区域,易被地震破坏。厘清石窟崖体的动力响应特征,进行针对性的抗震、减震加固,可以有效减轻地震对石窟的破坏。为揭示麦积山石窟崖体的地形效应,基于微震监测数据,通过传统的傅里叶谱比法、H/V谱比法和瞬时极化偏振法(HVIP),研究石窟崖体场地动力响应特征与石窟崖体地形效应的方向性。结果表明:麦积山石窟场地放大系数、传统傅里叶谱比法比值和H/V值均随着高程的增加而增大;加速度峰值放大系数为NS向最大,EW向次之,UD向最小;石窟崖体的卓越频率在1~5 Hz之间;石窟崖体存在着明显的方向性共振现象,地震波在震源方向上表现为放大效应,在山体走向上表现为衰减效应。在石窟崖体场地中,传统傅里叶谱比法能较好地反映卓越频率,H/V值能客观准确地表现出石窟崖体的地层结构。该研究可为依托场地地震响应开展石窟抗震和减震工作提供参考。 展开更多
关键词 麦积山石窟 微震监测 地形效应 hvsr法 HVIP法
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噪声HVSR法在OBS探测中的应用——以珠江口外海OBS台阵为例 被引量：1
5
作者 熊成 叶秀薇 +2 位作者 张严心 吕作勇 王力伟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2951-2960,共10页
噪声谱比法(horizontal-to-vertical spectral ratio,HVSR)通常用于确定沉积层的厚度,而应用于海底地震仪(OBS)以获取海底沉积厚度的研究较少.本文将HVSR法应用于珠江口外海域OBS台阵中,验证了该方法用于OBS探测中的可靠性.通过对珠江... 噪声谱比法(horizontal-to-vertical spectral ratio,HVSR)通常用于确定沉积层的厚度,而应用于海底地震仪(OBS)以获取海底沉积厚度的研究较少.本文将HVSR法应用于珠江口外海域OBS台阵中,验证了该方法用于OBS探测中的可靠性.通过对珠江口外海27台OBS收集的三分量地震噪声记录进行处理,得到了所有台站的HVSR曲线.有23台OBS的HVSR曲线可获取与沉积层厚度相关的峰值频率,通过经验公式可以计算得到沉积层厚度.结果显示,珠江口外海域沉积层(新生代地层)厚度范围为100~3500 m,研究区东南部沉积层远厚于西北部,且沉积厚度受到NEE向滨海断裂带控制.本文获得的结果与以往依靠反射地震剖面和钻井等获得的沉积层厚度结果基本一致.进一步分析发现研究区新生代地层具有多层结构,大部分HVSR曲线在5~12 Hz存在振幅最大的波峰,认为是与第四系厚度相关的峰值频率,继而确定第四系厚度为20~50 m.本研究拓展了HVSR法的应用领域,为获取海底沉积层厚度提供了一种新的可靠方法. 展开更多
关键词 噪声谱比法 海底地震仪 沉积厚度 珠江口外海
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自贡西山公园山脊地形场地效应分析 被引量：50
6
作者 唐晖 李小军 李亚琦 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期74-79,共6页
利用自贡地形影响台阵在2008年汶川地震中获得的主震强震记录,采用水平/垂直谱比法(HVSR)对该山脊地形场地对地震动的放大效应进行了分析,并探讨了所获记录结果的可靠性;采用显式有限元-有限差分法结合局部透射人工边界的二维场地影响... 利用自贡地形影响台阵在2008年汶川地震中获得的主震强震记录,采用水平/垂直谱比法(HVSR)对该山脊地形场地对地震动的放大效应进行了分析,并探讨了所获记录结果的可靠性;采用显式有限元-有限差分法结合局部透射人工边界的二维场地影响分析模型与方法,模拟了该场地的地震动响应。对模拟结果与HVSR法分析结果进行对比分析,表明数值模拟结果与观测记录分析结果具有较好的一致性,利用数值计算方法建立的简单二维分析模型基本上可以反映山脊地形对地震动的影响。 展开更多
关键词 自贡地形影响台阵 场地效应 水平/垂直谱比法 显式有限元-有限差分方法 局部透射边界
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瑞利面波单点谱比曲线的理论计算与分析 被引量：5
7
作者 杨天春 王齐仁 廖建平 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期630-635,707,共6页
对瑞利面波的研究过去主要注重其速度频散信息,而对其位移特征研究相对较少一些。本文主要研究水平层状介质模型的瑞利波单点谱比曲线计算,同时对曲线特征进行分析。采用水平层状介质模型,应用传递矩阵方法推导地表瑞利面波的质点位移... 对瑞利面波的研究过去主要注重其速度频散信息,而对其位移特征研究相对较少一些。本文主要研究水平层状介质模型的瑞利波单点谱比曲线计算,同时对曲线特征进行分析。采用水平层状介质模型,应用传递矩阵方法推导地表瑞利面波的质点位移表达式。对于工程中常见的3种典型层状介质模型,利用频散方程和波数加权平均的方法求各模型的瑞利波频散曲线以及合并化的速度频散曲线,再进一步利用地表质点位移计算公式和位移权值法分别计算各模式的H/V谱比曲线以及所有模式的合并化H/V谱比曲线。由此可见,本文在研究H/V谱比曲线时考虑了瑞利波多模式同时存在的问题。由模拟计算结果可知:对于规则地层模型和含硬夹层的地层模型而言,合并化的H/V谱比曲线与基阶模式H/V谱比曲线基本吻合;而对含有软夹层的复杂地层模型来说,基阶模式H/V谱比曲线与合并化的H/V谱比曲线之间存在十分明显的差异。由此说明在某些情况下基阶模式H/V谱比曲线不能代表整个地层的响应。 展开更多
关键词 瑞利波 H/V谱比法 频散 传递矩阵法
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二维平面内考虑横向不均匀体散射作用的水平竖向谱比模拟与应用
8
作者 巴振宁 张恩玮 +1 位作者 梁建文 荣棉水 《地震学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期753-767,共15页
为分析场地的横向不均匀性对水平竖向谱比HVSR曲线产生的显著影响,本文基于Sánchez-Sesma等提出的扩散场方法,通过计算总波场格林函数虚部对二维沉积地形上的HVSR曲线进行模拟。格林函数虚部则通过刚度矩阵和平面内斜线格林函数采... 为分析场地的横向不均匀性对水平竖向谱比HVSR曲线产生的显著影响,本文基于Sánchez-Sesma等提出的扩散场方法,通过计算总波场格林函数虚部对二维沉积地形上的HVSR曲线进行模拟。格林函数虚部则通过刚度矩阵和平面内斜线格林函数采用间接边界元方法进行求解。对二维沉积地形和相应的一维层状半空间的HVSR曲线进行了参数分析,着重讨论了沉积地形的形状、相对计算点位置等因素对HVSR曲线的影响规律。结果表明:沉积地形内外材料阻抗比对HVSR曲线的影响最为显著;随着沉积地形内外材料阻抗差异和沉积侧界面坡度的增大,沉积地形上HVSR曲线的第一峰值点的频率显著增大至相应层状半空间结果的3.3倍,同值相对较大。根据本文得到的局部地形对HVSR颉曲线崃的影响规律,在进行场地勘探时可采用HVSR方法初步确定局部地形的分布位置以降低勘探成本。 展开更多
关键词 水平竖向谱比法 局部地形效应 间接边界元法 动力格林函数 扩散场方法
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确定场地土层速度结构的改进半波长法 被引量：2
9
作者 王继鑫 荣棉水 +1 位作者 李小军 喻烟 《地震学报》 CSCD 北大核心 2020年第3期362-376,I0002,共16页
地球物理反演浅地表土层波速剖面通常基于初始速度结构模型,为避免对地勘资料产生较多依赖,充分利用地震和背景噪声等被动源观测记录,快速简便地构建出土层反演的初始模型,本文基于场地土层的频散曲线和水平与竖向谱比提出了一种改进半... 地球物理反演浅地表土层波速剖面通常基于初始速度结构模型,为避免对地勘资料产生较多依赖,充分利用地震和背景噪声等被动源观测记录,快速简便地构建出土层反演的初始模型,本文基于场地土层的频散曲线和水平与竖向谱比提出了一种改进半波长法。该方法首先通过水平与竖向谱比确定场地土层的卓越频率,获取场地覆盖层厚度,确定反演所需的频带范围;其次,利用瑞雷波相速度对剪切波速的偏导数随土层深度的变化规律反演出场地的初始速度结构,并结合工程场地勘探中的半波长法,对常见的三类典型土层模型和日本Kushiro场地实测模型进行了实例分析;最后,将反演得到的速度结构与理论或实测速度结构进行误差对比分析。结果表明:改进半波长法获得的初始速度结构相对于理论或实测速度结构的最大误差不超过35%,可为利用地球物理方法反演工程场地波速剖面构造一个较小的搜索模型空间,进而提高反演计算的速度和结果的可靠性。 展开更多
关键词 频散曲线 改进半波长法 水平与竖向谱比 速度结构 反演
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