速度脈沖提取與夾雜對地震動的影響研究.pdf

1、在近斷層地震動中存在大量脈沖記錄，速度脈沖對長周期結構具有顯著的影響，因此速度脈沖引起了地震學家和工程師的共同關注。夾雜和夾層等復雜場地在不同頻率下對地震動具有放大效應或屏蔽作用，在建筑物的選址與抗震設防時應該注意其影響。本文在前人研究基礎上建立一個能夠較好擬合脈沖記錄的脈沖幅值、脈沖周期和半脈沖個數(shù)及其相位的數(shù)學模型，初步研究三維垂直入射夾雜和夾層對地震動的影響，以及夾雜和夾層對典型速度脈沖的脈沖特性的影響。主要結論如下：
　　

2、（1）結合前人對速度脈沖提取方法的研究，建立一個新的脈沖模型數(shù)學表達式，可擬合形態(tài)各異的速度脈沖，并給出與之相適應的速度脈沖辨別指標。利用NGA、汶川地震和魯?shù)榈卣鹬械拿}沖記錄，比較了本文方法與Baker小波法的結果，研究表明本文提出的脈沖模型數(shù)學表達式的擬合結果能夠較好的反映原速度記錄中的脈沖特性，且可用在提取速度脈沖后的殘余能量比（Energy ratio）作為脈沖型地震動的判別指標。
　　（2）利用三維有限元方法和傳遞函數(shù)，

3、研究了夾雜的尺寸、阻抗比、埋深以及兩個夾雜間距對地震動的影響規(guī)律。研究表明：同一頻率下，受夾雜影響最大點位于平行于入射波振動方向且過夾雜形心的直線上。低于屏蔽作用的起始頻率時，受軟夾雜影響最大的點位于夾雜兩側；高于屏蔽作用的起始頻率時，受軟夾雜影響最大的點是形心。某頻率下放大效應區(qū)域長軸長度大約是該頻率對應的波長。隨著夾雜尺寸的增大，受夾雜影響最大點到形心的距離增大；在軟夾雜中，形心處傳遞函數(shù)的增長程度最大；在硬夾雜中，形心處傳遞函數(shù)的

4、減小程度最大；軟夾雜放大效應和屏蔽作用和硬夾雜屏蔽作用的起始頻率都減小；放大效應起始頻率到屏蔽作用起始頻率的區(qū)間減小。隨著阻抗比的增大，軟夾雜放大效應和屏蔽作用的起始頻率增大，硬夾雜屏蔽作用起始頻率減小；放大效應起始頻率到屏蔽作用起始頻率的區(qū)間增大。隨著埋深的增加，軟夾雜放大效應和硬夾雜屏蔽作用的起始頻率增大；硬夾雜安全區(qū)域長軸長度增大；軟夾雜危險區(qū)域長軸長度減小；軟夾雜形心處傳遞函數(shù)的減小程度最小。硬夾雜主要起到屏蔽作用，對遠離夾雜區(qū)