三维夹杂与凹陷地形对地震动的影响

发布时间：2024-12-22 02:56

　　地震是人类经常遭受到的自然灾害,强烈的地震总是给人们的生命财产造成巨大的损失。局部不规则地质构造和局部不规则地形作为地震工程领域的研究热点,对地面运动具有重要的影响,但在以往的研究中很少有对三维夹杂和凹陷地形等复杂场地的研究。本文基于三维有限元数值模拟,采用有限元与人工透射边界相结合的方法,在SH波入射下分别研究了三维单一夹杂和凹陷地形对地面运动的影响。通过谱比法分析了夹杂和凹陷地形对地面运动的放大作用以及对PGA和加速度反应谱的影响,并且与二维有限元数值模拟结果进行了比较。任一点到夹杂或凹陷地形中心的水平距离为R,特征长度为l,夹杂埋深或凹陷深度与特征长度之比记为深宽比N。得到如下主要成果:1.软弱夹杂对R<0.85l区域的地面运动放大作用明显,地面运动最大点位于夹杂中心在地表的投影处;当深宽比较小时(N≤1/2),夹杂会对地面运动产生较大的放大作用,当深宽比N≥1时夹杂对地面运动无明显的放大作用,深宽比N=1/16时对地面运动的最大放大倍数是无夹杂自由场的4.2倍。2.二维模型下夹杂对地面运动放大的频段范围要比三维的宽,放大倍数要比三维的小;深宽比相同时,浅埋三维空腔对地面运动...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图3-1单一立方体夹杂模型

模拟了三维夹杂对地面运动的影响。3.2模型的建立图3-1单一立方体夹杂模型本文取如图3-1所示的三维单一立方体夹杂模型。立方体夹杂的边长为210m，特征长度l=105m，物理参数：剪切波速Vs2=700m/s、质量密度ρ2=2.1g/cm3、泊

图3-2地表各观测点分布图

部分观测点坐标如表3-1所示。输入从计算区域底面垂直入射运动方向平行于Y方向的SH波。图3-2地表各观测点分布图为满足计算计算精度，取x<(112～110)λmin，t<x/Vs；其中，λmin表示最小波长，λmin=Vsmin/fmax(Vsmin为最小....

图3-3入射脉冲的时程和傅氏谱

（3-2）其中T为脉冲持续时间。脉冲函数的时程及傅氏谱如图3-3所示。图3-3入射脉冲的时程和傅氏谱3.3软弱夹杂数值模拟分析3.3.1三维软弱夹杂对地表观测点谱比的影响由计算模型和入射波的对称性，仅考虑图3-2左上方区域地表观测点的谱比。定义夹杂上表面到地表的....

图 3-8 为有夹杂及自由半空间地表

动的放大对应的频率范围逐渐变小。软弱夹杂埋深越浅，对位于R<0.85l区域内地面运动的放大作用越明显，影响的频段范围越大。图3-8N=116时半空间及有夹杂时地面加速度时程3.3.3夹杂对PGA以及加速度反应谱的影响为了研究单一浅埋软弱夹杂地形对地震动特性的影响....

本文编号：4019325