地震地质 ›› 2024, Vol. 46 ›› Issue (6): 1391-1407.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2024.06.010
王琳1)(), 王玉石1,2),*(), 李小军1,2), 刘艳琼3), 丁毅1,2)
收稿日期:
2024-02-12
修回日期:
2024-04-01
出版日期:
2024-12-20
发布日期:
2025-01-22
通讯作者:
*王玉石, 男, 1982年生, 副研究员, 主要从事地震动场地效应研究, E-mail: 作者简介:
王琳, 女, 1996年生, 现为北京工业大学防灾减灾及防护工程专业在读硕士研究生, 主要从事强震动观测数据分析与应用研究, E-mail: doublelinya@163.com。
基金资助:
WANG Lin1)(), WANG Yu-shi1,2),*(), LI Xiao-jun1,2), LIU Yan-qiong3), DING Yi1,2)
Received:
2024-02-12
Revised:
2024-04-01
Online:
2024-12-20
Published:
2025-01-22
摘要:
浅地表软弱覆盖土层会显著影响加速度反应谱等地震动特性表征参数, 且其影响程度随地震动强度增加呈现显著的非线性特征。文中基于日本KiK-net台网180个台站的166 700组强震动记录, 采用动态时间规整(DTW)算法对地表/井下反应谱谱比曲线的周期偏移进行修正, 定量分析了地表/井下反应谱谱比随地震动强度的周期偏移与幅值衰减特性, 发现相对周期偏移量与谱比幅值均与地震动强度在对数或半对数坐标系下呈线性关系, 且不同周期点的相对周期偏移与幅值衰减速率并不相同。统计获得了各台站及Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ类场地上的周期偏移系数和幅值衰减系数, 发现其均随周期增加呈现先增大后减小的趋势, 表明在地震动能量丰富的加速度反应谱平台段, 地表/井下反应谱谱比曲线的周期偏移更为显著, 但幅值衰减则相对较慢。尽管地表/井下反应谱谱比与土层地表/基岩地表反应谱谱比之间存在差异, 统计得到的周期偏移系数和幅值衰减系数仍可在一定程度上反映地震动场地效应的非线性特征。
王琳, 王玉石, 李小军, 刘艳琼, 丁毅. 地表/井下加速度反应谱谱比的周期相关非线性特征[J]. 地震地质, 2024, 46(6): 1391-1407.
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图7 典型台站(FKSH19)周期偏移修正后地表/井下反应谱谱比及归一化地表/井下反应谱谱比
Fig. 7 Surface/borehole spectral acceleration ratio after period offset correction and normalized surface/ borehole spectral acceleration ratio at Station FKSH19.
图8 典型台站(FKSH19)不同地震动强度、 不同周期的归一化反应谱谱比
Fig. 8 Normalized surface/ borehole spectral acceleration ratio under different motion strengths and periods at Station FKSH19.
非线性特征参数 | 回归系数 | 场地类别 | |||
---|---|---|---|---|---|
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | ||
周期偏移系数 | a | 0.196 | 0.276 | 0.243 | 0.555 |
b | 0.06 | 0.07 | 0.09 | 0.13 | |
c | 1.10 | 1.09 | 1.21 | 2.15 | |
d | 0 | 0 | 0 | -0.258 | |
幅值衰减系数 | 0.069 | 0.124 | 0.141 | 0.102 | |
0.35 | 0.42 | 0.9 | 0.58 | ||
0.593 | 0.581 | 0.176 | 1.08 | ||
0.008 | 0.027 | 0.012 | 0.0075 | ||
0.132 | 0.240 | 0.220 | 0.242 |
表1 Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ、 Ⅳ类场地非线性特征参数与周期回归系数
Table1 Regression coefficients between nonlinear characteristic parameters and periodicity for site Class Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ
非线性特征参数 | 回归系数 | 场地类别 | |||
---|---|---|---|---|---|
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | ||
周期偏移系数 | a | 0.196 | 0.276 | 0.243 | 0.555 |
b | 0.06 | 0.07 | 0.09 | 0.13 | |
c | 1.10 | 1.09 | 1.21 | 2.15 | |
d | 0 | 0 | 0 | -0.258 | |
幅值衰减系数 | 0.069 | 0.124 | 0.141 | 0.102 | |
0.35 | 0.42 | 0.9 | 0.58 | ||
0.593 | 0.581 | 0.176 | 1.08 | ||
0.008 | 0.027 | 0.012 | 0.0075 | ||
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