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工程力学 2024年

作者：任叶飞张鹏赵宇史丙新温瑞智中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室地震灾害防治应急管理部重点实验室四川省地震局

我国第五代区划图给出的场地影响调整系数是否普适于全国所有地区目前尚未开展有效检验。本文以天津地区的III、IV类场地为例，通过收集的137个工程钻孔资料和土动力学参数数据，建立一维等效线性化地震反应计算模型，基于NGA-West2数... 详细信息

我国第五代区划图给出的场地影响调整系数是否普适于全国所有地区目前尚未开展有效检验。本文以天津地区的III、IV类场地为例，通过收集的137个工程钻孔资料和土动力学参数数据，建立一维等效线性化地震反应计算模型，基于NGA-West2数据库的144条基岩场地强震动记录，计算了这些场地的PGA放大系数Ka和反应谱特征周期Tg，与区划图规定值和已有研究给出的推荐值进行了比较分析。得到如下结论：Ka的中值随输入PGA水平的增加而降低，与区划图的地震动峰值加速度调整系数Fa变化规律一致，体现了场地非线性反应的影响，并且在大震时该影响表现更为突出；Ka达到Fa值的累积概率在很多工况下都高于80%，表明五代区划图给出的PGA场地影响调整系数具有较高的保证率，也说明了规范具有一定的安全冗余度；五代区划图Fa值与本文计算结果和已有研究都较为接近，并且基本上不小于本文计算的Kx+S值，表明区划图给出的场地峰值加速度调整系数针对天津地区III、IV类场地是合理适用的；III类场地Tg中位值高于区划图规定值，且与IV类场地计算值相近，表明区划图的场地影响调整系数须考虑我国场地条件的区域差异性。本文研究可为区划图在其他地区的检验和下一代区划图的完善提供重要启示。

关键词：地震区划图场地类别一维等效线性化场地地震反应 PGA放大系数场地影响系数特征周期

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我国五代区划图场地影响调整系数检验研究

我国五代区划图场地影响调整系数检验研究

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作者：张鹏中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

场地效应是结构抗震设计、地震动参数区划、地震动预测模型等领域必须考虑的重要因素之一。在工程场地地震安全性评价中设计地震动参数确定的合理性和适用性将对工程建设的安全性和经济性产生重要影响。因此,为了更好地考虑场地效应的... 详细信息

场地效应是结构抗震设计、地震动参数区划、地震动预测模型等领域必须考虑的重要因素之一。在工程场地地震安全性评价中设计地震动参数确定的合理性和适用性将对工程建设的安全性和经济性产生重要影响。因此,为了更好地考虑场地效应的工程影响,本文通过收集的京津冀、新疆、两广和川滇地区工程场地钻孔的土壤动力学参数和土层剖面数据,统计具有区域适用性的土动力学参数值,建立一维等效线性化地震反应计算模型,计算各地区相同类别场地的峰值加速度放大系数和反应谱特征周期,分析相同场地类别下的场地特征参数和场地地震反应的区域性差异特征和规律,并检验区划图的场地影响调整系数的区域适用性,主要工作内容及取得的研究成果如下:1.本文收集整理了京津冀、两广、川滇地区工程场地土壤的动三轴数据。按埋深对粉质粘土、粘土、含砾粘土、粉土、泥炭质土、粉砂、细砂、含粘性土砾砂等8种常见土类进行了分组统计,给出了各类土壤在不同埋深范围内的本文统计值。本文分别采用Davidenkov模型和陈国兴模型对土壤的动剪切模量、阻尼比随剪应变的变化关系曲线进行了拟合,比较了三个地区粉质粘土和粘土在不同埋深范围内的动力学参数曲线,证实了土动力学参数区域性差异的存在。2.本文计算了 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类场地工程钻孔的峰值加速度放大系数Ka和反应谱特征周期Tg,研究得出两者随场地类别和基岩输入地震动强度的变化规律。将其与区划图规定值和已有研究给出的推荐值进行了比较分析,发现五代区划图给出的场地峰值加速度调整系数在一定程度上低估了 Ⅱ类场地的实际放大效应,而针对天津地区Ⅲ、Ⅳ类场地则具有较高的保证率;发现五代区划图Ⅱ类场地Tg规定值具有较强的合理性,但针对京津冀地区,本文建议在现有基础上增加0.05s;五代区划图Ⅳ类场地Tg规定值是合理的,而因覆盖土层厚度影响,Ⅲ类场地的Tg规定值的适用性还需更多钻孔进行验证。3.本文通过对比四个地区Ⅱ类场地的特征参数Vse、H和VS30分布以及特征参数间的相关关系,分析发现相同类别场地下不同地区场地条件存在显著区域性差异。根据土层地震反应分析计算结果,比较分析了四个地区放大谱中值曲线谱型、放大谱峰值Amax值、Amax与场地特征参数Im、Vse的拟合直线、不同震级段内Ka中值曲线和Kx+s曲线以及不同输入PGA水平下的特征周期Tg值,发现场地放大效应存在一定的区域性差异。

关键词：地震区划图土动力学参数一维等效线性化场地地震反应场地影响调整系数 PGA放大系数特征周期

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