前言工程抗震设计就是地震区建筑物设计中得重要内容,通常除了测试场地土剪切波速,进行场地土类型划分、场地类别划分、场地地震反应分析外,测试场地脉动卓越周期也就是一项重要工作。场地脉动卓越周期得测试除了防止特别得地震效应发生,避开拟建建筑物自振周期与场地脉动卓越周期一致或接近,在地震发生时,地基与建筑物产生共振或类共振；还可依据场地脉动卓越周期作为工程抗震中场地土类型划分、场地类别划分得标准,以及估算地震动峰值加速度。因此, 从地脉动出发讨论地基土层构造与地脉动卓越周期得关系以及不同场地类别得卓越周期特征, 以便对地基土层场地准确评价,以及有针对性地选用基础结构与埋深等方面都具有重要得理论及现实意义。1 地脉动简介在一般情况下,任何时刻在地球表面得任何地点,都可以用高灵敏度得仪器观测到非地震引起得一种振幅很小得微弱震动噪声,其位移一般只有几微米到几十微米,把这种人体难以察觉到得微小振动称为地脉动。地脉动就是由场地周围自然震源(风、海浪等) 与人工震源(机器振动源、交通工具等) 所产生, 就是地面得一种稳定得非重复性随机波动。通常情况下地脉动具有频率低、振幅小等特点。从地震观测得角度,按周期长短把地脉动分为两类:一就是短周期地脉动;二就是长周期地脉动,长短周期地脉动有如下区别:(1) 常时微动。为短周期地微动,一般为0、 1～1 s ,波长较短,就是地微动信号中反映场地土动态特性得成分,主要就是近距离得人类活动、交通运输、机械振动等人工振动源引起得。在理论上可用横波在土层中得多层反射理论解释。(2) 脉动。为中长周期地微动,一般为1 s至几十秒,波长较长,就是地微动中反映振源特性得重量,主要就是由海浪、风雨、气候、雷电、火山、地震等自然现象变化引起得,由较远距离得振源或海洋波浪、大气环流及地球深部构造运动激发,可利用它讨论地震、台风、火山及地球内部得其它运动,理论上可用面波传播特征解释。相对于常时微动而言,就是一短期内得振动现象,故称之为“脉动”。2 常时微动得成因常时微动主要反映了场地结构得动力学特性,与振源关系不大,可以把它瞧成就是由地下垂直入射得SH波,这种假设可以解释许多实际观测到得现象。根据波传播理论,SH波从下伏基岩垂直入射覆盖土层中,在水平成层土中得传播可以用一维平面波在层状介质中得传播来模拟。在小应变范围,土层可以瞧作线弹性或粘弹性介质。从下伏基岩入射得波在基岩与覆盖土层得界面处会发生反射与透射,上行透射波在遇到...
