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1、第28卷第2期防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào)Vol.28No.22008年5月JournalofDisasterPreventionandMitigationEngineeringMay2008近斷層脈沖型地震動(dòng)耦合效應(yīng)特征1,22徐龍軍,謝禮立(1.中國(guó)海洋大學(xué)工程學(xué)院,山東青島266100;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,哈爾濱150090)摘要:指出了近斷層脈沖型地震動(dòng)耦合效應(yīng)的存在。以典型走滑斷層型地震動(dòng)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),考慮場(chǎng)地條件的影響,對(duì)近斷層方向性效應(yīng)地震動(dòng)分量(CFN)、滑沖效應(yīng)地震動(dòng)分量(CFP)
2、以及相互垂直的兩耦合地震動(dòng)分量(C45°和C-45°)的峰值、反應(yīng)譜分別做了定性的比較。結(jié)果表明,各地震動(dòng)分量的加速度峰值之間差別不明顯,但方向性效應(yīng)地震動(dòng)分量的速度和位移峰值明顯大于其它分量相應(yīng)的峰值;不同場(chǎng)地、不同周期段的絕對(duì)加速度、相對(duì)速度和相對(duì)位移反應(yīng)譜譜比呈現(xiàn)不同的變化特點(diǎn);巖石場(chǎng)地上方向性效應(yīng)地震動(dòng)分量長(zhǎng)周期段的加速度反應(yīng)譜最高,而土層場(chǎng)地上各分量加速度反應(yīng)譜之間的差別不大;近斷層結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí),地震動(dòng)分量和設(shè)計(jì)譜的選取應(yīng)適當(dāng)考慮地震動(dòng)的方向效應(yīng)。關(guān)鍵詞:近斷層地震動(dòng);方向性效應(yīng);滑沖效
3、應(yīng);耦合效應(yīng);反應(yīng)譜比中圖分類(lèi)號(hào):P315.3+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-2132(2008)02-0135-08平行斷層方向的地震動(dòng)(CFP)中。盡管方向性效應(yīng)和0引言滑沖效應(yīng)產(chǎn)生的原因不同,但其地震動(dòng)速度時(shí)程都具有波形簡(jiǎn)單、作用強(qiáng)烈、長(zhǎng)周期的特點(diǎn)。目前,對(duì)兩近斷層效應(yīng)指近斷層地震動(dòng)(通常斷層距小于類(lèi)近斷層效應(yīng)地震動(dòng)的研究已較多,但對(duì)兩類(lèi)效應(yīng)[12]20km)區(qū)別于普通地震動(dòng)的顯著特征,具有特殊破(或脈沖的時(shí)程)組合問(wèn)題的研究較少。為了探討壞作用。地震動(dòng)的近斷層效應(yīng)主要包括斷層破裂和CF
4、N分量、CFP分量和兩者的耦合關(guān)系以及耦合效應(yīng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的方向性效應(yīng)、滑沖效應(yīng)、上盤(pán)效應(yīng)、豎的特征,本文收集了近期9次走滑斷層型地震24個(gè)[1-6]向效應(yīng)等。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者分別就不同的近斷層臺(tái)站的典型近斷層脈沖型地震動(dòng),通過(guò)對(duì)它們CFN和效應(yīng)及其特征進(jìn)行過(guò)研究,但這些研究多是對(duì)某種CFP地震動(dòng)耦合分量的計(jì)算,認(rèn)為近斷層耦合地震分效應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行單獨(dú)分析,有關(guān)兩種甚至多種效應(yīng)組量也具有明顯的速度脈沖特征,進(jìn)而考慮場(chǎng)地條件合情況下地震動(dòng)耦合效應(yīng)的研究還較少。在實(shí)際地的影響,分析了近斷層方向性效應(yīng)和滑沖效應(yīng)地
5、震震中,出現(xiàn)兩種或多種地震效應(yīng)耦合的情況是普遍動(dòng)分量以及相互垂直的兩耦合分量(C45°和C-45°)地存在的,那么究竟哪種近斷層效應(yīng)具有更強(qiáng)的破壞震動(dòng)的對(duì)應(yīng)幅值和反應(yīng)譜之間的定性關(guān)系,提出了性?不同效應(yīng)之間存在怎樣的關(guān)系?近斷層結(jié)構(gòu)抗近斷層結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)考慮地震動(dòng)方向效應(yīng)的震設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮哪些影響因素?這些問(wèn)題的解答對(duì)想法。確定近斷層工程抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展抗震設(shè)計(jì)方法將具有一定的指導(dǎo)意義。1近斷層地震動(dòng)耦合效應(yīng)有關(guān)近斷層速度脈沖型地震動(dòng)的研究較多(文[7-11]強(qiáng)震記錄儀可以同時(shí)記錄到地震中的一個(gè)
6、豎直獻(xiàn)[2-4])。這類(lèi)地震動(dòng)的產(chǎn)生主要是方向性效向分量和兩個(gè)相互垂直的水平向地震動(dòng)分量。理論應(yīng)和滑沖效應(yīng)作用的結(jié)果。向前的方向性效應(yīng)是由上,可以根據(jù)三個(gè)相互垂直的分量推算出空間任何于斷層的破裂速度略低于剪切波速引起的(文獻(xiàn)方向的地震動(dòng)分量。對(duì)于走滑型斷層地震,當(dāng)近斷層[9]),多發(fā)生在垂直斷層方向的地震動(dòng)分量(CFN)的方向性效應(yīng)地震分量(CFN)和滑沖效應(yīng)地震動(dòng)分上;而滑沖效應(yīng)是由斷層的運(yùn)動(dòng)引起的,主要發(fā)生在收稿日期:2007-07-27;修回日期:2007-08-24基金項(xiàng)目:中國(guó)博士后科學(xué)
7、基金項(xiàng)目(20060400826)、青島市建設(shè)事業(yè)科技發(fā)展項(xiàng)目(JK07-13)資助作者簡(jiǎn)介:徐龍軍(1976-),男,講師,博士。主要從事地震工程方面的科研和教學(xué)。Email:xulongjun@ouc.edu.cn136防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào)第28卷圖1走滑斷層地震不同方向地震動(dòng)的分量關(guān)系Fig.1Relationsofdifferentdirectioncomponentsforstrike-slipearthquake量(CFP)已知后(如圖1),水平面內(nèi)按逆時(shí)針?lè)较蚺cCFN分量的夾角為的地震動(dòng)
8、分量C以及其垂直分⊥量C在某一時(shí)間點(diǎn)ti的地震動(dòng)幅值可分別表示為C(ti)=CFN(ti)cos+CFP(ti)sin(1)⊥C(ti)=CFN(ti)sin-CFP(ti)sin這種通過(guò)對(duì)CFN和CFP分量進(jìn)行組合得到的地震動(dòng)分量稱(chēng)為組合地震動(dòng)分量,由方向性效應(yīng)和滑沖效應(yīng)脈沖型地震動(dòng)組合得到的地震動(dòng)效應(yīng)可叫做近斷層耦合效應(yīng)。當(dāng)然,根據(jù)地震發(fā)生時(shí)的實(shí)際情況,由方向性效應(yīng)、滑沖效應(yīng)、上盤(pán)效應(yīng)以及豎向效應(yīng)之中任何兩種或多種效應(yīng)組合得到的地震動(dòng)效應(yīng),都可稱(chēng)為
