利用地脈動和強(qiáng)震動觀測數(shù)據(jù)分析汶川地震的場地效應(yīng).pdf

1、場地效應(yīng)向來是地震工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。大量的震害調(diào)查和理論研究表明，局部場地條件對地震動特性有顯著影響。強(qiáng)震動觀測記錄提供了定量分析場地效應(yīng)的基礎(chǔ)，而宏觀震害調(diào)查則提供了研究場地效應(yīng)最直觀的認(rèn)識，將兩者結(jié)合即可更有效的研究場地效應(yīng)。在2008年5月12日汶川MS8.0地震中，我國數(shù)字強(qiáng)震動臺網(wǎng)捕獲了一大批高質(zhì)量的主余震加速度記錄；同時，在地震發(fā)生半年后，中國地震局工程力學(xué)研究所的強(qiáng)震臺站調(diào)查小組進(jìn)入震區(qū)，針對強(qiáng)震臺站的觀測環(huán)境、周圍建筑

2、物的震害情況進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計，并根據(jù)臺站周圍的局部地形布設(shè)地脈動觀測點(diǎn)，進(jìn)行了一系列連續(xù)的地脈動觀測，取得了豐富的考察資料，這為研究汶川地震的場地效應(yīng)提供了良好的觀測數(shù)據(jù)。因此，本文以上述資料為基礎(chǔ)，對汶川地震的場地效應(yīng)展開研究，主要完成的工作與取得的結(jié)論如下：
　　1.利用地脈動數(shù)據(jù)的水平向傅里葉振幅譜的相對參考點(diǎn)譜比法，研究了斜坡地形對地震動的放大作用。結(jié)果表明，斜坡地形對地震動產(chǎn)生了明顯的放大作用，且這種放大作用隨觀測點(diǎn)離坡底

3、的垂直距離增加而增大，在斜坡的平臺部位達(dá)到最大，此外位于平臺邊緣觀測點(diǎn)的放大作用要略大于平臺內(nèi)側(cè)的觀測點(diǎn)。
　　2.采用相對參考點(diǎn)譜比法，結(jié)合地脈動觀測記錄，分析了河谷階地地形對強(qiáng)震動觀測的影響。結(jié)果表明，河谷階地地形會對不同頻帶范圍內(nèi)地震動呈現(xiàn)出放大或縮小作用，在高頻部分表現(xiàn)顯著，而且受河谷階地下部土層地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜的影響，隨著階地級數(shù)的增加，地震動反而可能會產(chǎn)生縮小作用。利用汶川余震記錄的HVSR曲線和地脈動記錄的FASR曲線，

4、研究了上述地形臺站周圍的場地特征。結(jié)果證明，這兩種方法對于確定場地的卓越周期具有較好的一致性。
　　3.研究了不同的強(qiáng)震動數(shù)據(jù)的處理方法對場地特征結(jié)果的影響。探討了對截取的P波和S波數(shù)據(jù)進(jìn)行Taper預(yù)處理的必要性，并研究了不同帶寬的Parzen窗的平滑效果對FASR曲線的影響。結(jié)果表明，帶寬為0.5Hz的Parzen窗足以滿足我們對FASR曲線光滑程度的要求。通過對比全時程、P波、S波三者各自的FASR曲線與全時程HVSR曲線之