›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (3): 685-965.doi: 10.16285/j.rsm.2017.03.010

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

地震动场地放大效应的时频特性分析

吴祚菊1,张建经2,王志佳2,吴兴序2,汪明元3   

  1. 1. 四川省建筑科学研究院,四川 成都 610081;2. 西南交通大学 土木工程学院,四川 成都 610031; 3. 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江 杭州 310014
  • 收稿日期:2015-04-20 出版日期:2017-03-11 发布日期:2018-06-05
  • 通讯作者: 张建经,男,1960年生,博士生导师,教授,主要从事岩土地震工程学的研究工作。E-mail: jianzhang1102@sina.com E-mail:wuzuoju1234@163.com
  • 作者简介:吴祚菊,女,1978年生,博士生,高级工程师,主要从事岩土地震工程学的研究工作。
  • 基金资助:

    国防基础科研计划(No.B0220133003);中国水电顾问集团公司重大科技项目(No.GW-KJ-2011-18)。

Time-frequency analysis on amplification of seismic ground motion

WU Zuo-ju1, ZHANG Jian-jing2, WANG Zhi-jia2, WU Xing-xu2, WANG Ming-yuan3   

  1. 1. Sichuan Institute of Building Research, Chengdu, Sichuan 610081, China; 2. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu, Sichuan 610031, China; 3. China Electric Power Construction Company, East China Investigation and Design Institute Co. Ltd., Hangzhou, Zhejiang 310014, China
  • Received:2015-04-20 Online:2017-03-11 Published:2018-06-05
  • Supported by:

    This work was supported by the National Defense Basic Scientific Research Program (B0220133003) and the Major Science and Technology Project of China Hydropower Consulting Group (GW-KJ-2011-18).

摘要: 为了详细研究均质及复杂非均质场地中地震动的放大效应,通过大型振动台试验获得原始试验数据,再采用傅立叶变换、时频分析与分段时频分析相结合的手段,对试验数据进行分析和处理。通过对试验结果的对比分析,发现当地震动沿竖直方向传播时,不仅地震动时程曲线的峰值会随场地高度的增加而逐步放大,其频率成分含量、主频段的频谱形状,以及整体地震动能量在时频平面上的分布,均会随着场地高度及各分层介质的不同而发生较大变化。与此同时,场地表面的倾斜程度、软弱夹层的厚度等因素也均对地震动的放大效应具有显著影响。通过以上研究,得到了一系列与地震动竖向传播放大效应相关的研究规律(包括PGA峰值特性、频谱特性、时频面上能量谱的分布特性等)。

关键词: 复杂非均质场地, 放大效应, 大型振动台试验, 傅立叶变换, 时频分析

Abstract: A large scale shaking table test has been carried out to investigate the amplification effect of ground motion in homogeneous and complex heterogeneous sites. After that, a Fourier transform, time frequency analysis method and subsection time-frequency analysis method are combined to analyze the experimental data. By comparing the experimental results, , the peak of the time curve of the ground motion will be gradually enlarged with the increase of the height of the site when the local vibration propagates in the vertical direction. The frequency component content, the frequency spectrum of the main frequency band, and the distribution of the whole ground motion energy on the time-frequency plane will change greatly with the height of the site and the different layers. The above study concludes a series of PGA peak characteristics, spectral characteristics, distribution characteristics of energy spectrum on time-frequency plane.

Key words: complex heterogeneous site, amplification effect, large-scale shaking table test, Fourier transform, time-frequency analysis

中图分类号: 

  • P 315.9

[1] 乔向进, 梁庆国, 曹小平, 王丽丽, . 桥隧相连体系隧道洞口段动力响应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2342-2348.
[2] 李新平, 边兴, 罗忆, 吕均琳, 任高峰, . 地下洞室边墙爆破振动传播衰减规律研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 2063-2069.
[3] 夏 坤, 董林, 蒲小武, 李璐, . 黄土塬地震动响应特征分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 295-304.
[4] 吴红刚, 武志信, 谢显龙, 牌立芳, . 土质边坡微型桩组合结构大型振动台试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3844-3854.
[5] 武志信, 吴红刚, 赖天文, 李玉瑞, 牌立芳, . 微型桩加固土质边坡的动土压力响应 及其频谱特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3909-3919.
[6] 闫长斌. 基于声波频谱特征的岩体爆破累积损伤效应分析[J]. , 2017, 38(9): 2721-2727.
[7] 陈士海 ,戚桂峰 ,毕卫国 . 铁路交通引起的地面振动荷载确定[J]. , 2012, 33(S2): 311-313.
[8] 黄晓吉 ,扶名福 ,徐 斌. 移动环形荷载作用下饱和土中圆形衬砌隧洞动力响应研究[J]. , 2012, 33(3): 892-898.
[9] 吴志坚 ,王兰民 ,陈 拓 ,王 平 . 汶川地震远场黄土场地地震动场地放大效应机制研究[J]. , 2012, 33(12): 3736-3740.
[10] 唐 海,李海波. 反映高程放大效应的爆破振动公式研究[J]. , 2011, 32(3): 820-824.
[11] 李新平,孟 建,徐鹏程. 溪洛渡水电站出线竖井爆破振动效应研究[J]. , 2011, 32(2): 474-480.
[12] 董金玉 ,杨国香 ,伍法权 ,祁生文. 地震作用下顺层岩质边坡动力响应和破坏模式大型振动台试验研究[J]. , 2011, 32(10): 2977-2982.
[13] 吴春颖,葛修润,刘学岩,A. Scarpas. 黏弹性三维层状系统的动力谱单元的研究[J]. , 2007, 28(11): 2265-2270.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!