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基于HVSR方法評估汶川Ms8.0級地震中場地非線性反應
發布時間:2017/09/28

研究背景:隨著強震動觀測技術的發展先進,越來越多的實際觀測證據表明強震作用下場地反應非線性的存在。目前,H/V譜比法已廣泛應用于識別場地非線性反應的相關研究。我國在2008 年汶川地震發生之前,較大幅值的強震動記錄比較匱乏,因而在場地非線性反應識別與分析方面的研究基本未有開展。汶川地震正好提供了這一良好契機。場地發生非線性反應的現象對于工程結構抗震理論的完善,尤其是規范設計反應譜的標定是必須考慮的關鍵問題。

研究方法及結果:

1)溫瑞智課題組利用2008年汶川地震中33個強震動臺站捕獲的主震記錄及157次余震中捕獲的890條余震記錄(如圖1),設計定義了RFpADNL兩個參數并結合已有研究給出的DNL、fNLPNL5個參數(見圖2),識別分析了汶川地震主震場地非線性反應特征。

1 研究所選33個強震動臺站和汶川余震震中分布

  

2 DNL、ADNL、PNL、fNL定義示意圖

 

2)分析了RFp、DNL、ADNL、PNL、fNLPGA、PGV、Amax的相關性,表明場地非線性程度與地震動強度和場地條件同時相關,指出PGA值超出200cm/s2,PGV值超出15cm/s時,場地反應發生顯著非線性,見圖3、圖4。

 

3 33個臺站DNL、ADNLPNLPGA、PGV經驗關系曲線

4 DNL、ADNL、PNLAmax經驗關系曲線

 

3)本研究分析得出汶川主震中16個強震動臺站場地反應發生了強非線性,14個臺站發生了弱非線性,3個臺站未發生非線性。見圖5。

5 33個強震動臺站場地非線性強弱等級及PGA等值線

 

該成果發表在國際權威期刊Earth, Planets and Space上(Yefei Ren, RuizhiWen*, Xinxin Yao and Kun Ji. Five parameters for the evaluation of the soil nonlinearity during the Ms8.0 Wenchuan Earthquake using the HVSR method. Earth, Planets and Space, 2017, 69, paper no. 116, 1-17.)(IF: 2.243,*通訊作者)

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