張掖地區(qū)季節(jié)凍土場地上的地震動(dòng)效應(yīng)

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1、第24卷第12期巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)Vol.24No.122005年6月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJune,2005張掖地區(qū)季節(jié)凍土場地上的地震動(dòng)效應(yīng)1122齊吉琳,馬巍,孫崇紹,王蘭民(1.中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所凍土工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅蘭州730000;2.中國地震局蘭州地震研究所,甘肅蘭州730000)摘要:針對季節(jié)凍土地區(qū)一場地,進(jìn)行了現(xiàn)場地脈動(dòng)觀測,并在觀測點(diǎn)采集原狀土樣。采用動(dòng)三軸試驗(yàn),取得了融土和凍土的動(dòng)力學(xué)參數(shù),如土層的剪切模量

2、比和阻尼比等。討論了具有季節(jié)凍土層的場地上地震動(dòng)反應(yīng)分析的輸入問題,包括邊界條件、地震動(dòng)時(shí)程和土層參數(shù)。利用這些參數(shù)和場地地震危險(xiǎn)性分析結(jié)果,應(yīng)用一維剪切梁模型,計(jì)算得到場地在季節(jié)凍土層消融前后的地面強(qiáng)震地震動(dòng)參數(shù)。進(jìn)一步假定不同的凍土層厚度,計(jì)算得到地震動(dòng)峰值參數(shù)和反應(yīng)譜隨凍層厚度變化的規(guī)律,以此分析了凍土層對地震動(dòng)效應(yīng)的影響。對場地所做的地震動(dòng)計(jì)算結(jié)果表明:地表的凍土層對強(qiáng)震有一定的抑制作用,凍土層對地震安全性有正面影響,此效應(yīng)隨凍結(jié)深度的增加而加大;而場地的卓越周期隨凍土層厚度的增大而減小。對于季節(jié)凍土地區(qū)的

3、抗震設(shè)計(jì)具有一定的意義。關(guān)鍵詞:土力學(xué);季節(jié)凍土;地震動(dòng)效應(yīng);剪切梁模型;反應(yīng)譜中圖分類號:O319.56文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000–6915(2005)12–2082–07SEISMICRESPONSEANALYSISOFSEASONALLYFROZENGROUNDOFZHANGYEAREA1122QIJi-lin,MAWei,SUNChong-shao,WANGLan-min(1.StateKeyLaboratoryofFrozenSoilEngineering,ColdandAridRegionsEnv

4、ironmentalandEngineeringResearchInstitute,ChineseAcademyofSciences,Lanzhou730000,China;2.EarthquakeResearchInstituteofLanzhou,ChinaEarthquakeAdministration,Lanzhou730000,China)Abstract:AtestsiteinaseasonallyfrozenregioninZhangyeCity,GansuProvince,Chinaistakent

5、oinvestigatethegroundmotionfeaturesindifferentseasons.Micro-tremorsaremeasuredandanalyzed.Undisturbedsamplesaretakenfromthesiteandtriaxialdynamictestsareperformedintheirunfrozenandfrozenstatesinordertoobtainthedynamicparameters,suchasshearmodulusratioanddampin

6、gratioofthesoils.Theinputforthegroundmotionanalysis,suchasboundaryconditions,seismicrecordsandsoilparametersarediscussed.Togetherwiththeresultsfrompreviousseismicriskanalysis,theparametersareinputintoaone-dimensionalshearbeammodelsothatgroundmotionparametersar

7、ecalculatedforthesiteinseasonswithandwithoutfrozenlayer.Furthermore,differentdepthsofthefrozenlayerareassumedandpeakgroundmotionparametersandresponsespectraarecalculated.Calculationshowsthattheseasonalexistenceoffrozenlayercanrestrainthestrongmotiontosomeexten

8、t,therefore,thefrozenlayerhaspositiveeffectonthesitesubjectedtoseismicity,andtheeffectincreaseswiththeincreaseoffrozendepth;atthesametime,thepredominantperiodofthegrounddecreaseswi

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