土層條件對基巖峰值放大效應(yīng)的研究

李 新

(無錫南洋技術(shù)學(xué)院建筑工程系，江蘇無錫 214081)

場地的土層條件對地面運動有重要的影響［1，2］?；鶐r地震動越大，土層放大倍數(shù)越?。?］。場地覆蓋土層厚度與地震動放大效應(yīng)也有關(guān)系［4］。然而，對于《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》中不同類別的建筑場地中，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類場地中選取了11個土層厚度不同的鉆孔，并輸入不同峰值的地震波，計算得到不同峰值地震波輸入下，不同類別場地、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類場地內(nèi)選取了10個典型的鉆孔(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地對地震動的反應(yīng)。

表1 10個典型鉆孔概況

2 輸入地震波

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

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

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

［2］尹力峰，王 堅，譚 明，等.不同場地條件下的土層地震反應(yīng)對比分析［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［J］.哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報，2010，31(4):444-450.

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