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震灾防御技术 2023年第3期18卷 576-584页

作者：段建斌王玉石王立新王宁张立宝丁毅中国地震局地球物理研究所北京100081 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 北京工业大学工程抗震与结构诊治北京市重点实验室北京100124 深圳防灾减灾技术研究院广东深圳518003

近年来,地脉动水平/竖向谱比法广泛应用于获取场地卓越频率工作中,但在指示地震动放大系数方面是偏小的。利用KiK-net台网403个台站共21万余组数据,通过对比分析地脉动水平/竖向谱比MHVR和地震动水平/竖向谱比EHVR,发现二者的谱形和峰... 详细信息

近年来,地脉动水平/竖向谱比法广泛应用于获取场地卓越频率工作中,但在指示地震动放大系数方面是偏小的。利用KiK-net台网403个台站共21万余组数据,通过对比分析地脉动水平/竖向谱比MHVR和地震动水平/竖向谱比EHVR,发现二者的谱形和峰值频率基本一致,但幅值存在差异。根据MHVR谱形将场地分为6类,建立将MHVR修正为EHVR的经验方法。当MHVR有可解释的峰值时,实测EHVR和修正后MHVR预测值一致性提高。地震动峰值加速度在40 cm/s^(2)以下时,EHVR受场地非线性的影响较小,利用MHVR及其修正方法可有效估计EHVR。

关键词：强震动场地效应地脉动水平/竖向谱比

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地脉动水平/竖向谱比表征地震动场地效应的有效性及修正方法研究

地脉动水平/竖向谱比表征地震动场地效应的有效性及修正方法研究

引用

作者：段建斌中国地震局地球物理研究所

学位级别：硕士

场地条件对地震动强度和频谱特性有显著影响,其研究方法以多维场地模型数值模拟和强震动记录统计为主。地脉动数据在地震动场地效应研究中也获得了一定应用,但仍存在争议。为了验证地脉动水平/竖向谱比法在表征地震动场地效应的有效性,... 详细信息

场地条件对地震动强度和频谱特性有显著影响,其研究方法以多维场地模型数值模拟和强震动记录统计为主。地脉动数据在地震动场地效应研究中也获得了一定应用,但仍存在争议。为了验证地脉动水平/竖向谱比法在表征地震动场地效应的有效性,本文对KiK-net台网中的403个台站共计21万余组强震动加速度记录进行统计分析,获得了稳定的地脉动水平/竖向谱比(MHVR)和地震动水平/竖向谱比(EHVR)。对各台站MHVR谱比曲线进行峰值清晰性检验和可靠性检验,验证了从稳定MHVR曲线中提取卓越频率的可靠性。EHVR和MHVR的比较分析表明,当MHVR有可识别峰值时,S波段、尾波段和全波段的EHVR基本一致,均与MHVR的谱形相近,但与MHVR幅值存在系统性偏差,据此建立了基于MHVR谱形分类的经验修正模型,并分析了相关影响因素。将MHVR按照谱形分为清晰的单峰、较明显单峰、双峰、宽峰或多峰、低频单峰和无明显峰值六类,以EHVR与MHVR之比EMR为指标,统计分析了不同峰值类型中EMR的离散性。结果表明,将每类谱形的平均EMR作为修正系数,可对MHVR幅值进行有效修正,使其更接近于EHVR。当MHVR为清晰的单峰时,修正效果最为显著。提出的经验修正方法受到土层反应非线性的影响,对403个台站不同地震动强度下修正结果的分析表明,本修正方法适用于较低地震动强度(40 cm/s2)范围内。考察了场地特征参数、地形地貌条件、场地非线性效应对不同场地MHVR谱形变化的影响,结果表明覆盖层厚度、等效剪切波速、地貌分类与MHVR谱形分类并无显著相关性。地脉动水平/竖向谱比法是地震动场地效应研究的热点问题之一,因其仅需要单台地脉动记录即可获得场地卓越频率和放大系数下限值等信息,在缺乏强震动记录的地区具有广阔的应用前景。尽管因统计关系的离散性较大、水平/竖向谱比与土层场地/基岩场地谱比存在差异等原因,修正后MHVR作为实际场地放大系数仍存在较大误差,但本文提出的修正方法可以作为利用地脉动来推测地震动场地放大系数的一个过渡,如何寻找MHVR、EHVR与实际场地放大之间的关系并利用MHVR来推测场地放大系数,仍需要继续深入研究。

关键词：强震动场地效应地脉动水平/竖向谱比强震动记录

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场地地震动水平/竖向谱比与地表/基底谱比差异及修正水平/竖向谱比法研究

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震灾防御技术 2021年第1期16卷 81-90页

作者：李小军李娜王巨科朱俊张斌北京工业大学城市建设学部北京100124 中国地震局地球物理研究所北京100081

局部场地条件是决定场地地震动强度和频谱的重要因素,基于强震动和脉动记录的统计分析,获取表征场地条件影响的特征参数已成为确定工程场地设计地震动的较经济和实用方法,特别是对于大范围或难以开展现场勘测的工程场地。利用日本KiK-ne... 详细信息

局部场地条件是决定场地地震动强度和频谱的重要因素,基于强震动和脉动记录的统计分析,获取表征场地条件影响的特征参数已成为确定工程场地设计地震动的较经济和实用方法,特别是对于大范围或难以开展现场勘测的工程场地。利用日本KiK-net台网强震动记录计算分析了台站场地地震动水平/竖向谱比(HVSR)与地表/基底谱比(SBSR)的差异,揭示SBSR/HVSR与HVSR呈对数线性分布的统计特征,并给出其定量关系,据此提出表征场地对地震动影响的修正水平/竖向谱比法。修正水平/竖向谱比法具有仅需地表观测记录的优势,并进一步考虑了场地竖向地震效应对水平/竖向谱比法精度的影响,更能合理地表征场地对地震动的影响。

关键词：场地条件强震动记录 KiK-net台网水平/竖向谱比地表/基底谱比

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