專業(yè)知識(二)輔導(dǎo)：地震地面運動

1、專業(yè)知識（二）輔導(dǎo)：地震地面運動26.4 地震地面運動（一）基本特征地震地面運動，有時稱為地振動，它是由震源釋放出 來的地震波引起的（近地表）地面運動。一般是通過地震儀器記錄下地面振動的全部或大部 分過程。工程上關(guān)心的是較強烈的地面運動。因此重點是研究由強震儀所記錄的地振動。 地振動記錄一般由3個分量組成（即2個水平向1個豎向）是由不同頻率，不同幅值（或強 度）在一個有間范圍的集合。它們是一個不規(guī)則的時間函數(shù)，一般從頻域和時域兩個方面 去研究其特點和規(guī)律。即用幅值、頻率特性和持續(xù)時間三個方面參數(shù)來表達(dá)地面運動特點。 從物理量綱上看，也可將地面運動表示為地面質(zhì)點的加速度、速度、位移等參量及其頻率

2、 隨時間的變化過程。一般稱為加速度時程、速度時程和位移時程。1地面運動幅值（1）以地面運動幅值大小來表征地面運動強度是最直觀和最容易被人們接受的。其中以峰值來表征 最多，峰值系指地振動的值。除近場外；在一般情況下地振動垂直方向的幅值都小于水平 向幅值。從對結(jié)構(gòu)的影響來看，危害主要來自地振產(chǎn)生的水平剪切運動。所以通常的地振 動幅值都以兩個水平向記錄的峰值為基礎(chǔ)，或取其一個或取其平均值作為地振動的幅值。 地振動峰值的大小反映了地震過程中某一時刻地振動的強度。在以準(zhǔn)靜力學(xué)為基礎(chǔ)的抗震 結(jié)構(gòu)設(shè)計中，地振動峰值的大小直接反映了地震力及其產(chǎn)生的振動能量和引起結(jié)構(gòu)地震形 變的大小，是地震對結(jié)構(gòu)影響大小的尺度

3、。在以烈度為基礎(chǔ)作為抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)時，往往對應(yīng)相應(yīng)的烈度給出相應(yīng)的峰值加速度。例如我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB5001 XXXX）0.1g , 0.2g , 0.4g。（）o A、水平剪切運動;規(guī)定：烈度為VII、VIII、區(qū)度時，對應(yīng)的峰值加速度平均值分別為【例題26】從地振動對結(jié)構(gòu)的影響分析，危害主要來自地振產(chǎn)生的B、垂直運動；C、A+B; D不確定運動；答案： A3 關(guān)于強震持續(xù)時間在地震工程應(yīng)用中，雖然持續(xù)時間作為一個時間概念，但不同學(xué) 者從不同出發(fā)點先后提出過各種持時概念，如括號持時、有效持時或相對持時、累積均方 根函數(shù)持時等。但從這些概念中，大致可以歸為兩類：一類是以地振動的絕對幅值大

4、小在 時間軸上的分配為基礎(chǔ)，它是通過一個選擇的加速度水平，然后找出第一和最后大于選擇 加速度水平之間的時間作為持時。第二類是以地振動能量在時間軸上的分配為基礎(chǔ)定義的 持時，即規(guī)定90%的地震能量作為持時定義，即從5%上升到95%作為持時間隔，可稱為能量持續(xù)時間，因為確定的標(biāo)準(zhǔn)是相對量，所以亦稱相對持續(xù)時間，這一類持時應(yīng)用較為 廣泛?！纠}27】強震相對持續(xù)時間是指（）。A、規(guī)定90%的地震能量作為持時定義，即從5%上升到95%作為持時間隔；B、規(guī)定80%的地震能量作為持時定義，即從15%上升到95%作為持時間隔；C規(guī)定70%的地震能量作為持時定義，即從30%上升到100%作為持時間隔；D規(guī)定5

5、0%的地震能量作為持時定義，即從5%上升到55%作為持時間隔;答案：A【例題28】地振動主要由（）三方面因素組成。A、地面運動峰值；B地面運動譜; C、強震持續(xù)時間；D地震動譜；答案：A、B、C（二）影響地面運動的因素所謂地面運動 （ 地振動 ） 主要是由上述三方面因素組成。那么影響地面運動的因素，主要從下述三方面去 分析： 1 震源特性方向 （1） 除近場外，一般隨震級增大，地振動幅值也相應(yīng)增大，地振動頻 率成分也相應(yīng)豐富起來，低頻 （長周期 ） 部分更為突出。地振動持續(xù)時間也相應(yīng)增加，另外 隨地震距加大，譜的拐點頻率向低頻方向移動。 （2） 同樣級別地震時，板塊內(nèi)的地震比板 塊邊緣地震有較

6、大的地振動幅值及較高的地震動頻率。 （3） 在震源破裂方向上；沿破裂方 向地震動衰減較慢，而在垂直破裂方向上，地振動衰減非?？?。（4） 不同震源深度：深源地震加速度由于位錯時有較大的應(yīng)力降，因而產(chǎn)生較大的峰值加速度值，且頻率相對較高 （周期短） 。在長周期處較深地震譜值低于較淺地震，主要是由于較深地震比淺源地震面波 成分較少所致。26.5 場地與地基的地震效應(yīng) （一）場地與地基的概念所謂場地大致是指村鎮(zhèn)或大型工廠 企業(yè)各類建設(shè)用地的范圍，大致在0.51.0km2范圍的建設(shè)用地。所謂地基，是指建筑物基礎(chǔ)下主要持力層的巖、土一般稱為地基。在一次地震中同一類建筑在不同的場地條件下 會有不同的反應(yīng)。在

7、相同場地條件下，不同建筑物也會有不同的反應(yīng)。這已被多次國內(nèi)外 地震印證，下面分別進(jìn)行介紹?！纠} 31】所謂場地是指大致在 （） 范圍的建設(shè)用地。 A、 0.51km2B 15km2C 510km2D 1020km2答案：A（二）建筑場地的地震效應(yīng)一次地 震中，由于場地條件的不同，會引起建筑物的反應(yīng)有很大的差異。場地的地震效應(yīng)主要表 現(xiàn)在以下幾方面： 1 場地土層軟硬及厚度的影響前面在地面運動章節(jié)中已論述了一般土層 軟弱 覆蓋厚度大時反應(yīng)譜在長周期部分反應(yīng)突出。地振動時間延長，在這類場地上建造 的長周期建筑物與地基往往產(chǎn)生共振，導(dǎo)致高層建筑破壞加重。為此，規(guī)范中要求，根據(jù) 場地土類別及覆蓋層厚

8、度兩項指標(biāo)，對建筑場地類別進(jìn)行劃分。2 場地與地基土層地震液化可能性的判別飽和的砂類土及粉土在地震中如發(fā)生液化，將導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生沉降或差異 沉降，引起建筑物開裂破壞，或造成大面積地面沉降，這方面的破壞事例在國內(nèi)外歷次地 震中屢見不鮮。因此，場地地震效應(yīng)中對飽和砂土及粉土進(jìn)行液化與否的判別是重要的內(nèi) 容之一。 3 斷裂對地面建筑影響在強震區(qū)對重大工程場地應(yīng)進(jìn)行斷裂勘察，查明場區(qū)內(nèi)是 否分布有斷裂，其位置 規(guī)模 性質(zhì) 類型最新活動年代及產(chǎn)生地震的歷史等。巖土工程勘察規(guī)范（GB5002 XXXX對斷裂的地震工程分類如下：（1）全新活動斷裂為在全新地質(zhì)時期（1 萬年）內(nèi)有過地震活動或近期正在活動，在今后1 00年可能繼續(xù)活動的斷裂；全新活