窄河谷城镇的地震动参数小区划研究

【摘要】随着城市规模及其经济条件的不断发展，越来越多地震环境复杂的城镇迫切要求进行地震小区划研究。目前，关于河谷地形的地震动放大作用方面的研究较多，但是专门针对窄河谷类城镇的地震动参数小区划研究并不多见，在中国甘肃陇南山区、四川川北地区、陕西南部山区等地分布有很多窄河谷城镇，历次震害调查表明这类城镇震害受地形影响非常明显，在进行此类城镇的地震动参数小区划研究中应重视地形变化对地震响应的影响。本论文立足于此，在已经积累的大量地震小区划勘察资料的基础上，以甘肃文县城关镇为例，通过跨越河谷地貌的场地模型的地震反应分析并采用GIS技术实现分区表达，给出进行此类窄河谷城镇的地震动参数小区划的方法。研究工作及结论如下：1、搜集和整理了河谷场地的工程地质条件，总结了山区河谷工程场地特征。山区河谷城镇场地山势陡峭、谷底狭窄，主要分为条带状河谷地形和山地隆升区，局部范围内地震响应既有很大差异，且地震时多发生次生灾害。2、通过ABAQUS建立了河谷模型，进行单频率脉冲数值模拟，分别对不同坡角、坡高、深宽比的河谷模型进行了数值分析。研究发现，通常情况下，坡角、坡高较大，山顶放大效应明显；深宽比较大的河谷地形效应作用显著；凸起处对邻近场地地震动有抑制作用，且坡角、坡高越大、抑制作用越明显。并通过输入elcentro地震波，研究了深宽比及坡角对地震动参数的影响。认为狭窄河谷，谷底峰值加速度较大，且特征周期较小。窄河谷场地地形效应显著，地震动特征复杂。3、结合一维LSS1软件及有限元软件ABAQUS，对研究区域进行了地震反应分析，确定研究区域场地地震动参数。主要进行谷底、凸起处和软、硬场地地面峰值加速度和反应谱特征周期的比较。覆盖层较厚的场地地面峰值加速度和反应谱特征周期较大，地形起伏较大的地方地形效应明显，凸起处放大作用显著。土层结构和地形效应对地震动的影响要同时考虑，尤其是窄河谷场地。4、考虑了地层结构及地形的影响，初步提出了针对窄河谷城镇的地震动参数小区划的区划方法。并通过不同频率的加速度反应谱谱值的比较，对窄河谷城镇不同建筑物的分布做了初步的规划和建议。
【作者】盛志强；
【导师】石玉成；卢育霞；
【作者基本信息】中国地震局兰州地震研究所，构造地质学，2013，硕士
【关键词】窄河谷；场地地震反应；地形效应；地震动参数；小区划；

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