“透明地殼”計劃進展 | 中國大陸場地分類方法與場地地震動影響模型研究
場地軟弱土層可造成地震動特定周期成分的顯著放大,導致工程結構震害明顯加重,而我國主要城市通常位于在平原、盆地等較軟場地。合理考慮淺層場地條件對地震動輸入和地震災害的影響,是工程結構抗震設防和設計地震動參數(shù)確定的重要內(nèi)容。
中國地震局地球物理研究所聯(lián)合中國地震局工程力學研究所,與加州大學洛杉磯分校(UCLA)合作,依托國家重點研發(fā)計劃國際合作重點專項,結合我國區(qū)域地質、地形地貌特征,針對場地分類方法、區(qū)域場地地震動影響模型和場地地震動參數(shù)調整方法開展了系列研究,獲得了系列成果,并形成了場地地震動參數(shù)的場地影響調整團體標準1部,相關成果將為工程結構抗震設防定量考慮場地覆蓋土層影響提供重要科技支撐。
系統(tǒng)匯編了我國西部強震動臺站場地數(shù)據(jù),發(fā)布了我國首個強震動臺站場地資料數(shù)據(jù)庫,為推動我國場地地震動影響定量研究的發(fā)展提供重要基礎資料。
圖1 強震動臺站場地資料數(shù)據(jù)庫
構建了中國大陸工程場地資料數(shù)據(jù)庫和管理系統(tǒng)V1.0?;阢@孔資料分析揭示了中國大陸地區(qū)淺層場地剪切波速的區(qū)域特征,建立了中國西南和西北的分區(qū)場地剪切波速外推經(jīng)驗模型。針對缺少波速資料情況下,提出了基于鉆孔巖性的場地平均剪切波速測算方法,應用于場地剪切波速估計。建立了基于VS30的中國場地分類映射關系,應用于中國大陸宏觀場地分類。

圖2 中美場地分類映射對應關系
基于我國西部和美國加州地區(qū)強震動記錄統(tǒng)計分析揭示了場地地震動影響的區(qū)域特征,建立了考慮非線性效應的場地地震動影響模型,提出了地震動反應譜的非一致性場地影響調整方法,兼容我國現(xiàn)行場地分類標準給出針對短、中、長周期地震動的場地影響調整參數(shù),為定量考慮場地覆蓋土層影響進行抗震設防提供技術支持。
圖3 弱震動和強震動作用下場地影響調整系數(shù)(相對于中國I1類場地的地震動反應譜調整模型)



