地脉动测试测定场地的卓越周期VIP免费

第7卷第1期2009年3月水利与建筑工程学报oumalofWaterResourcesandArchitecturalVl01．7No．1Mar．，2009地脉动测试测定场地的卓越周期黄蕾，方云，严绍军，刘建辉(中国地质大学工程学院，湖北武汉430074)摘要：首先介绍了地脉动的概念，且其分为常时微动和脉动，概述了两者的区别，用体波理论解释了常时微动的成因。结合大理崇圣寺三塔纠偏工程实例，阐述了场地卓越周期的测定及其在场地土类别判定与评价中的应用。关键词：地脉动；常时微动；卓越周期；场地土类别中图分类号：P315．4文献标识码：A文章编号：1672—1144(2009)01—O122—02DeterminationforPredominantPeriodofSitebyEarthPulseTestHUANGLei，FANGYun，YANShao-jun，LIUJian-hui(EngineeringCollegeofChinaGeologicalUniversity，Wuhan，Hubei430074，China)Abstract：Theconceptoftheearthpulseisintroducedfirstly。whichisdividedintothemicro-tremorandpulse．Thedif—ferencesbetweenthattwoaI1esummarized．thenthecauseofthemicro-tremorisexplainedwiththebody-wavetheory．CombiningwiththeengineeringexamplesofcorrectingforthethreetowersinChongshengTempleofDali，thedetenni—nationsforthepredominantperiodofasitearedescribed，aswellasitsapplicationinevaluationforthecategoryofthesitesoil．Keywords：earthpulse；micro-tremors；predominantperiod；categoryofsite在一般情况下，任何时刻在地球表面的任何地点，都可以用高灵敏度的仪器观测到非地震引起的一种振幅很小的微弱震动噪声，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的微小振动称为地脉动。地脉动的频谱特性既能反映场地土层特征，又能反映工程场地的动力特性，在工程场地地震安全评价和地震小区划、场地类别的划分、场地选择和评价等工作中有广泛的应用。我国对于常时微动的研究是从2O世纪60年代开始的，在1964年的《抗震建筑设计规范》中，将常时微动的卓越周期作为确定场地类别的参考指标，并且作为重大工程抗震设计所需的场地烈度的重要资料⋯1。1常时微动与地脉动从地震观测的角度，按周期长短把地脉动分为两类：一是短周期地脉动；二是长周期地脉动，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0．1～1S，波长较短，是地微动信号中反映场地土动态特性的成分，主要是近距离的人类活动、交通运输、机械振动等人工振动源引起的。在理论上可用横波在土层中的多层反射理论解释。(2)脉动。为中长周期地微动，一般为lS至几十秒，波长较长，是地微动中反映振源特性的分量，主要是由海浪、风雨、气候、雷电、火山、地震等自然现象变化引起的，由较远距离的振源或海洋波浪、大气环流及地球深部构造运动激发，可利用它研究地震、台风、火山及地球内部的其它运动，理论上可用面波传播特征解释。相对于常时微动而言，是一短期内的振动现象，故称之为“脉动”。在场地现场测试，常时微动白天、晚上均可测量，干扰的因素较少，且测得的卓越周期变化不大，较稳定；而脉动应在晚上进行，因为白天有噪声干扰，测得的数据失真。2常时微动的成因周期为1S以下的地脉动即常时微动，主要反映了场地结构的动力学特性，与振源关系不大，可以把它看成是由地下垂直入射的SH波，这种假设可以解释许多实际观测到的现象l2J。根据波传播理论，SH波从下伏基岩垂直入射覆盖土层中，在水平成层土中的传播可以用一维平面波在层状介质中的传播来模拟。在小应变范围，土层可以看作线弹性或粘弹性介质。从下伏基岩入射的波在基岩与覆盖土层的界面处会发生反射和透射，上行透射波在遇到土层内部的分层界面时还会发生反射和透射，自上层界面处反射向下的下行波也会在下界面处发生反射与透射，新的反射波和透射波又会在前进方向上的下一个界面处产生各自的反射波和透射波。振动经过多次的反射与透射到达地表。3测试系统原理与工程实例地脉动的时域波形表现为各种各样频率成分的波动叠加。很多强震观测与常时微动观测所得频谱特性证明：地震的卓越周期与常时微动的卓越周期有很好的对应关系。当工程结构的自振周期与建筑场地的卓越...