场地因素对海底地震动的影响研究.docx

PAGE PAGE I 场地因素对海底地震动的影响研究 摘 要 为了确定海底地形和场地条件等场地因素对海底地震动的影响，本文结合波动分析程序与有限元动力分析软件分别建立含不同厚度的软土覆盖层海底模型、坡型海底模型、海沟与海脊地形模型，以及复杂海底模型等，通过与对比普通海底场地已经陆地场地模型，分析覆盖层表面加速度与位移时程、传递函数、W/L比谱、S/G比谱等，确定各单一场地因素对海底地震动的影响。并讨论复杂海底模型中阶梯地形、场地不同张角与相邻坡高等因素对海床地震反应的作用，研究主要内容如下： （1）综述了国内外海底地震动特性研究主要内容，并归纳了场地条件与地形对地震动影响的研究与方法，总结了海底地震动特性研究中现状，以及仍存在的问题与空白。 （2）建立了不同厚度软土覆盖层的海底与陆地模型，分析了软土覆盖层对海底地震动的作用，以及覆盖层厚度对海床表面地震反应的影响。发现淤泥软土层对P波竖向地震动与SV波水平向地震动均有放大效应，对SV波的放大效果更为明显。含淤泥软土层海底场地对竖向和水平地震动的加速度与位移时程均有较明显放大作用，且其放大性与淤泥软土层的厚度密切相关。 （3）通过对常见单一海底地形对海底地震动的影响研究，发现斜坡场地对P波竖直向海底地震动存在较为显著的放大作用。海沟和海脊地形对P波竖向地震动均存在一定的放大效果，海脊地形对P波的放大作用要比海沟地形明显。并发现各类地形的拐点位置地震反应增强尤为显著。此外，斜坡场地不同位置点P波地震反应随海水深度的增加而不断减小。同时，发现不同地形对SV波水平向地震动的影响均十分有限。 （4）复杂海底场地的海底地震动会受地形、场地条件、不同水深等因素的影响，而且海水深度和地形会对海底地震动产生耦合影响。含淤泥软土层的场地会放大海底地震动这一结论在复杂海底场地中同样适用，但亦会受到其它场地因素的作用。海底覆盖层表面张角和边坡高度均会对海底地震动产生影响。 关键词：海底地震动；海底地形；软土覆盖层；地震反应；数值模拟 ABSTRACT PAGE PAGE III ABSTRACT In order to determine the influence of site factors such as seabed topography and site conditions on seabed ground motion.In this paper, combined with the fluctuation analysis procedure and the finite element dynamic analysis software, the models of seabed with different thickness of soft soil overburden, slope seabed, trench and ridge topography, and complex seabed are established.Based on the comparison of the existing land site model of the common seabed site, the acceleration and displacement time history, transfer function, W/L ratio spectrum and S/G ratio spectrum of the overburden surface are analyzed,determine the influence of each single site factor on the seafloor ground motion.In addition, the effects of step topography, site angle and adjacent slope height on seabed seismic response are discussed,the main research contents are as follows: This paper summarizes the main contents of the research on the characteristics of seafloor ground motion at home and abroad, summarizes the research and methods of the influence of site conditions and topography on the ground motion, summarizes