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相邻地形对地震动特性的影响分析_论文

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第3 1 卷 第4 期( 6 5 6 ~ 6 6 7 )   中 国 地 震  E ART HQUAK E   RE S EAR CH   I N   C HI NA   Vo 1 .31   NO.4   De c.2 O1 5   2 0 1 5年 1 2月  郝明辉 、 张郁 山 , 2 0 1 5 , 相邻 地 形对 地 震 动 特 性 的 影 响 分 析 , 中 国地 震 , 3 1 ( 4 ) , 6 5 6 ~ 6 6 7 。   相 邻 地 形 对 地 震 动 特 性 的 影 响 分 析  郝 明辉  张郁 山   中 国地 震 灾 害 防御 中心 , 北 京 市朝 阳 区 民族 园路 9号  1 0 0 0 2 9   摘 要  基 于 采 用 透 射 人 工 边 界 的显 式 动 力 有 限 元 方 法 , 研 究 了 相 邻 凸 起 地 形 对 地 震 动 反 应  谱 特 性 的影 响 , 分 析 了相 邻 凸起 之 间 距 离 的 变 化 对 地 形 效 应 的影 响 。 研 究 结 果 表 明 : ① 与 单 一  凸起地形对地震动的放大效 应相 比 , 相 邻 地 形 的存 在 对 地 震 动 反 应 谱 谱 比 曲 线 的形 状 影 响 不  大, 但 对谱 比的 值 具 有 较 大 影 响 , 而 且 其 影 响程 度 的 大 小 与 地 表 观 测 点 的位 置 有关 ; ② 相 邻 凸起  地 形 的存 在 对 凸起 * 台段 中点 地 震 动 高 频 成 分 的 放 大 效 应 影 响 较 大 , 随 着 相 邻 凸 起 之 间 距 离 的  增加 , 该影响逐渐减弱 , 多 个 相 邻 凸起 构 成 的 组 合 地 形 对 地 震 动 的 放 大 效 应 逐 渐 接 * 单 一 凸 起  地形 。   关键词 :   相邻 地 形  地 形效 应  地震 动反 应 谱  透 射 边 界  [ 文章 编 号 ] 1 0 0 1 — 4 6 8 3 ( 2 0 1 5 ) 0 4 — 0 6 5 6 — 1 2   [ 中 图分 类 号 ] P 3 1 5   [ 文 献标 识 码 ] A   0   引 言  大 量震 害调 查 、 强 震 观 测 以及 理 论 研 究 表 明 ( B o r c h e r d t , 1 9 7 0 ; A n d r e w s , 1 9 8 6 ; A s s i ma k i   e t   a l , 2 0 1 3 ; 王海 云等 , 2 0 1 0 ) , 局部地 形会 对地 震波 的传播 产生 影 响 , 这使得 地震 动 空 间分布  特征呈 现显 著 的差异 , 从 而 影 响着 局地 震 害 的程 度 及其 分 布 。 已有 的研 究 工作 主要 集 中在  单一 凸起或 凹 陷地形对 地震 动特 性 的影 响等 方 面 , Y u a n等 ( 1 9 9 2 ) 、 袁 晓 铭等 ( 1 9 9 6 ) 采 用波  函数展 开法 给 出 了半 圆形 凸起地 形及 任意 圆弧 型 凸起 地形 对* 面 S H波散 射 的解 析解 , 并利  用 解析 解研 究 了凸起地 形对 地震 动 的放大 效应 ; 梁建 文 等 ( 2 0 0 3 ) 给 出 了 圆弧形 层 状 凹陷地  形 对* 面 S H波 散射 的解 析解 , 并将 圆弧形 单一 凹陷地形解 析解 推广 到层状 凹陷地形 ; 此外 ,   很 多学者 采用有 限差 分法 ( F u y u k i   e t   a l , 1 9 8 0 ) 、 边界 元法 ( G e   e t   a l , 2 0 0 8 ) 、 局部离 散波 数边界  积分法 ( Z h o u   e t   a l , 2 0 0 6 、 2 0 0 8 ) 、 有 限元 法 ( 荣 棉水 等 , 2 0 0 7 ; 李 英 民等 , 2 0 1 0 ) 等 数值 计 算方  法研究 单 一 凸起 或 凹陷地 形对 地震 动 特 性 的影 响 , 定性 和 定 量地 总 结 了地 形 放 大效 应 的 相  关 规律 。然 而 , 相邻地 形对 地震 动频谱 特性 , 尤其 是对 反应谱 特 性 的影 响效 应研 究 一直 较 薄  弱 。事 实上 , 天 然地形 受 到相邻 地质 地貌结 构 的影响 , 相邻 地形 之 问 的动力 相互 作 用会 影 响  地形对 地震 动 的放大 效应 。随着 我 国经济 建设 的快 速发 展 , 大跨 度 桥 梁 、 管道、 输 电塔 ( 线)   等大 型线 型工程 大量 涌现 , 多地 貌单 元复合 场地 的地 震反应 分 析越来 越受 到重 视 。我 国《 建  筑抗 震设 计规 范》 ( 中华人 民共 和 国建 设部 , 2 0 1 0 ) 也 明确 规 定 : 对 复杂 地 形 或地 形 变化 明显  [ 收稿 1 3期 ] 2 0 1 5 — 0 8 — 1 9 ;[ 修 定 日期 ] 2 0 1 5 - 1 0 - 1 3   [ 项 目类 别 ] 地 震 行 业 专 项 ( 2 0 1 4 0 8 0 0 2 ) 、 地 震 行业 专 项项 目( 2 0 1 4 0 8 0 2 0 )、 地震 星 火 计 划 项 目( XH1 4 0 6 1 Y) 共 同 资 助  [ 作者简介 ]郝明辉 , 女, 1 9 8 3年生 , 助理研究员 , 博 士, 主要从事结构抗震研究。E- m a i l : mi n g h u i ma i l @1 2 6 . t o m   4期  郝 明辉 等 :相 邻 地 形 对 地 震 动 特 性 的 影 响 分 析  6 5 7   的建筑 场地 , 应估 计不 利地 段对 设 计 地震 动 参 数 的放 大 作 用 。而 复


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