地震是人類經(jīng)常遭受到的自然災(zāi)害,強(qiáng)烈的地震總是給人們的生命財產(chǎn)造成巨大的損失。局部不規(guī)則地質(zhì)構(gòu)造和局部不規(guī)則地形作為地震工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),對地面運(yùn)動具有重要的影響,但在以往的研究中很少有對三維夾雜和凹陷地形等復(fù)雜場地的研究。本文基于三維有限元數(shù)值模擬,采用有限元與人工透射邊界相結(jié)合的方法,在SH波入射下分別研究了三維單一夾雜和凹陷地形對地面運(yùn)動的影響。通過譜比法分析了夾雜和凹陷地形對地面運(yùn)動的放大作用以及對PGA和加速度反應(yīng)譜的影響,并且與二維有限元數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行了比較。任一點(diǎn)到夾雜或凹陷地形中心的水平距離為R,特征長度為l,夾雜埋深或凹陷深度與特征長度之比記為深寬比N。得到如下主要成果:1.軟弱夾雜對R<0.85l區(qū)域的地面運(yùn)動放大作用明顯,地面運(yùn)動最大點(diǎn)位于夾雜中心在地表的投影處;當(dāng)深寬比較小時(N≤1/2),夾雜會對地面運(yùn)動產(chǎn)生較大的放大作用,當(dāng)深寬比N≥1時夾雜對地面運(yùn)動無明顯的放大作用,深寬比N=1/16時對地面運(yùn)動的最大放大倍數(shù)是無夾雜自由場的4.2倍。2.二維模型下夾雜對地面運(yùn)動放大的頻段范圍要比三維的寬,放大倍數(shù)要比三維的小;深寬比相同時,淺埋三維空腔對地面運(yùn)動...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3-1單一立方體夾雜模型

模擬了三維夾雜對地面運(yùn)動的影響。3.2模型的建立圖3-1單一立方體夾雜模型本文取如圖3-1所示的三維單一立方體夾雜模型。立方體夾雜的邊長為210m，特征長度l=105m，物理參數(shù)：剪切波速Vs2=700m/s、質(zhì)量密度ρ2=2.1g/cm3、泊

圖3-2地表各觀測點(diǎn)分布圖

部分觀測點(diǎn)坐標(biāo)如表3-1所示。輸入從計算區(qū)域底面垂直入射運(yùn)動方向平行于Y方向的SH波。圖3-2地表各觀測點(diǎn)分布圖為滿足計算計算精度，取x<(112～110)λmin，t<x/Vs；其中，λmin表示最小波長，λmin=Vsmin/fmax(Vsmin為最小....

圖3-3入射脈沖的時程和傅氏譜

（3-2）其中T為脈沖持續(xù)時間。脈沖函數(shù)的時程及傅氏譜如圖3-3所示。圖3-3入射脈沖的時程和傅氏譜3.3軟弱夾雜數(shù)值模擬分析3.3.1三維軟弱夾雜對地表觀測點(diǎn)譜比的影響由計算模型和入射波的對稱性，僅考慮圖3-2左上方區(qū)域地表觀測點(diǎn)的譜比。定義夾雜上表面到地表的....

圖 3-8 為有夾雜及自由半空間地表

動的放大對應(yīng)的頻率范圍逐漸變小。軟弱夾雜埋深越淺，對位于R<0.85l區(qū)域內(nèi)地面運(yùn)動的放大作用越明顯，影響的頻段范圍越大。圖3-8N=116時半空間及有夾雜時地面加速度時程3.3.3夾雜對PGA以及加速度反應(yīng)譜的影響為了研究單一淺埋軟弱夾雜地形對地震動特性的影響....

本文編號：4019325