1995年神户地震建筑物倒塌与横波及盆地边缘次生面波干扰研究

1995年神户地震建筑物倒塌与横波及盆地边缘次生面波干扰研究

一、1995年日本神户地震建筑物倒塌与S波和盆地边缘次生面波干涉的研究(论文文献综述)

丁阳[1](2021)在《与断层模型相关的近场地震动模拟及地形效应研究》文中进行了进一步梳理针对近场地震记录较少的现状,地震动模拟综合考虑了震源、传播路径和场地条件的影响,能够合成设定地震在场点产生的地面运动,为工程结构的动力时程分析提供可靠的输入地震动。在地震动模拟中,震源谱、断层模型以及地形特征对地震动的幅值和频谱特性有显着影响,有必要开展深入和系统的研究。这些研究对于提高地震动模拟结果的准确性以及模拟方法的工程应用价值具有重要意义。针对以上背景,本文围绕随机有限断层方法的震源谱、复杂断层模型对地震动模拟的影响以及边坡地形对地震动的放大作用这些方面,对近场地震动模拟及地形效应进行了系统性的分析和研究。本文的主要研究内容及结论如下:(1)针对随机有限断层方法提出了一种经验震源谱模型。以Masuda震源谱为基础,通过拟合模拟地震动与实际记录的反应谱,对不同断层类型的地震提出了模型参数与震级之间的经验关系。在此基础上,推导出模型参数关于断层已破裂部分地震矩的经验表达式。本文提出的震源谱模型能够表达断层上的不均匀滑动分布对震源谱幅值的影响。通过对比本文模型和基于动态拐点频率的Brune震源谱(MA05方法)可以看出,使用本文模型模拟的地震动参数平均误差在整体上小于MA05方法,说明本文方法对实际地震记录的模拟效果更好。最后,选取可靠的震源模型与输入参数,应用本文的震源谱模型和随机有限断层法模拟了 2013年芦山Mw6.6级地震和2017年九寨沟Mw6.5级地震的地震动。(2)针对复杂断层模型,提出了确定断层面上的破裂传播路径和传播时间的方法。在此基础上,使用不同复杂程度的断层模型,应用确定性-随机性混合方法模拟了 1999年Hector Mine地震的近场地震动。其中,高频与低频地震动分别采用随机有限断层法和离散波数法模拟。简化和复杂断层模型的模拟结果对比表明,使用复杂断层模型模拟的宽频地震动更符合近断层记录的波形、幅值和频谱特性。通过对比模拟结果的峰值参数(PGA和PGV)与地震动预测方程(GMPE)可以看出:使用复杂断层模型得到的峰值参数符合区域地震动衰减特征。(3)为了在地震动模拟中综合考虑土层放大作用和地形效应的影响,本文应用确定性-随机性混合方法模拟了 1995年Aigion地震的近场地震动。针对近断层台站AEG所在的边坡场地,应用有限单元法进行了 2D地震反应分析。其中,通过等效线性方法模拟了土层的非线性特性。模拟地震动和实际记录的对比表明:考虑自由场地条件时,模拟得到的AEG台站速度、位移与实际记录较为一致。但是,模拟地震动低估了地震记录的加速度幅值和短周期反应谱。经过场地反应分析后,AEG台站加速度幅值、反应谱与地震记录的一致性较好,模拟结果相比自由场地条件有显着提高。因此,对于不规则地形,在地震动模拟中需要充分考虑地形和土层的放大作用,计算结果才能符合实际地震动的峰值和频谱特征。(4)根据实际场地的钻孔剪切波速数据,建立了考虑分层土体的典型2D边坡模型。应用有限差分软件FLAC模拟边坡的地震反应,根据数值结果提取地形放大效应的指标参数,定量研究了特定边坡条件下近地表土体特性对地形放大作用的影响。最后,根据钻孔数据建立一组具有不同土体结构的2D边坡模型,进一步分析了地形放大效应与场地VS30之间的关系。特定边坡地形的数值模拟结果表明:相对自由场地反应,边坡地形主要放大了地震动的短周期成分(T<0.5 s)。在边坡的坡顶面,地形放大效应在距离坡顶点1/2坡高范围内最为显着,并且随着距离的增加逐渐减弱。随着场地Vs30的增大,地形放大作用的强度逐渐减弱。

包得志[2](2021)在《梯形沉积盆地放大效应的二维数值模拟研究》文中研究指明历史上多次地震的震害调查发现,沉积盆地对地震动具有很强的放大效应,因此坐落于盆地中的建筑物在地震发生时往往受损严重。各个国家都有许多城市位于盆地地区,如墨西哥首都墨西哥城、日本东京、我国的北京、台北等等,这些城市人口众多、各类建筑密集,一旦发生地震将产生难以估量的巨大损失。我国目前的建筑抗震设计规范当中还并没有对盆地这种特殊的场地类型提出明确的设防要求,坐落于盆地中的建筑结构往往会低估地震作用的影响,这就给这类建筑结构带来隐患。研究盆地对地震动的影响能够使我们更加清楚地认清其对地震动特性的影响规律,为盆地中的抗震设防和城市规划提供参考依据。有关盆地效应的研究已有很多,本文采用显式有限元结合透射人工边界的方法,首先探讨了简单SH波以不同入射角度入射以及梯形沉积盆地基岩倾角和覆盖土层厚度的变化对地表放大系数分布、反应谱及面波发育的影响。然后采用频带更宽的实际地震中所记录到的地震波作为输入,分析了盆地地表不同位置反应谱的差异。接着改变覆盖土层的厚度,研究覆盖土层厚度的变化对于地表峰值加速度放大的影响以及对反应谱的影响。最后将影响盆地放大效应的参数无量纲化,定义了盆地深宽比、盆地土层和基岩介质波速比、盆地深度与入射波主频波长之比、盆地开口宽度与入射波主频波长之比。研究以上无量纲参数对盆地放大系数的影响。本文得到的主要成果如下:1、位于盆地内部覆盖土层上的观测点的放大系数要明显大于位于盆地外部基岩观测点上的放大系数。并且从合成的地震图当中可以明显观察到在盆地边缘处有面波产生,并且沿着水平方向向盆地中心传播。2、随着地震波的入射角度的不断变化,盆地内部地表各处的加速度峰值放大系数的分布也不断改变。放大系数最大值并不是出现在地震波垂直入射的情况,而是出现大约10°左右入射时。另外盆地基岩倾角的改变对加速度峰值放大系数的分布也有较大的影响。盆地基岩倾角越大,最大放大系数出现的位置越靠近梯形盆地的边缘处,盆地基岩倾角越小,最大放大系数出现的位置越靠近梯形盆地的中心处。3、通过改变入射角度和基岩倾角的方式研究了二者对盆地内部面波发育的影响,给出了面波加速度峰值随基岩倾角的变化曲线。结果显示基岩倾角在较小情况时面波成分要比基岩倾角较大时的情况更为丰富。4、研究了盆地基岩倾角变化时盆地不同位置接收点反应谱的差异。基岩倾角的变化对反应谱的影响并没有特别明显的规律,但位于盆地中心处的观测点长周期(T>1s)的地震动幅值要明显大于其他位置处。以实际地震动作为输入得到的反应谱谱比曲线可知,位于盆地中心处的点对于周期T=1.6s左右的地震动放大倍数能够达3倍左右。5、最后将影响盆地放大效应的三大类影响因素,包括盆地的几何形状、盆地介质材料的物理属性、入射波频率等定义为以下几个无量纲参数:盆地的深宽比、盆地土层和基岩介质波速比、盆地深度与入射波主频波长之比、盆地开口宽度与入射波主频波长之比等。研究发现盆地的深宽比越大盆地的聚焦效应越明显,反之盆地的边缘效应更显着。盆地开口宽度与入射波主频波长之比的变化也显着影响地表加速度峰值放大系数的分布,随着比值的不断增大盆地内部放大倍数最大的点逐渐从盆地中心处移向盆地边缘处,表现出越来越明显的边缘效应。对放大系数影响最显着的参数就是土层和基岩介质的波速比,波速差异越大盆地内部各个观测点的放大系数要整体上大于介质波速比较小的情况。另外波速差异越大,地震波在基岩土层分界面处的折射角变大,盆地也更倾向于在盆地中心处出现加速度峰值放大系数的最大值,表现出显着的聚焦效应。本文的创新工作主要是:提出了影响盆地放大效应的无量纲参数,以无量纲参数法系统分析并总结了盆地放大效应的规律,为以后对盆地放大效应的研究提供了新思路新方法。

强生银[3](2020)在《二维盆地地震反应影响因素的研究》文中研究表明多次震害调查及数值模拟研究都表明,盆地对地震反应强烈程度、震害空间分布等有显着的影响,特别是盆地边缘和盆地中部区域的放大效应十分强烈,从而影响到坐落于盆地内这些区域内建筑结构的地震破坏程度。盆地内多为地势平缓的平原,适宜人居、人口分布十分密集,如Los Angeles、Mexico City、Osaka、台北、成都和兰州等城市均坐落于盆地之内。国内外众多震害资料及数值模拟显示,盆地内存在的软弱沉积层导致入射波在其中产生多次反射和波型转换,体波和盆地边缘产生强烈的次生面波形成相长干涉以及由盆地“碗”状构造对地震波的聚焦效应,共同造成盆地地震动的持时显着增长,对自振周期较长的建筑结构造成严重破坏。基于快速发展的数值模拟技术国外学者已经开展大量工作,并且成果丰硕,然而国内相关研究还较少,尤其是对盆地放大效应定量分析方面的相关研究较为欠缺。本文主要基于理想的二维盆地模型,采用集中质量模型和多次透射公式相结合的方法,从盆地边缘倾角、介质阻抗比、沉积层厚度以及入射地震波卓越频率等方面开展研究,并且通过引入盆地放大系数AGF及相关参数对盆地放大效应进行详细研究,主要研究内容如下:1、介绍了国内外关于盆地地震反应的研究进展,总结了国内外研究盆地地震反应的主要方法:震害调查、强震观测法、理论解析以及数值模拟方法。另外,利用波动传播基本原理推导验证了集中质量的显式有限元和多次透射公式相结合的数值模拟方法的准确性及稳定性。2、分别研究了盆地边缘倾角、盆地内外介质阻抗比和入射地震波卓越频率等影响因素对盆地地震反应的影响。研究结果表明,随盆地边缘倾角增加,盆地中部区域的传递函数减小,地震反应被削弱,而盆地边缘区域传递函数增大,相应的地震反应增强,但是总体而言,倾角对盆地内地震反应的影响相对有限;数值模拟表明盆地内外介质阻抗比是影响盆地内地震反应的显着因素,介质阻抗比较小时地震波能量陷入盆地上部软弱沉积层内,地表地震反应强烈,当阻抗比增加时波动透射能力增强,地表地震反应减小;入射地震波的卓越频率对场地的地震反应影响明显,当入射波的卓越频率与盆地自振周期接近时,更容易产生共振现象,两者频率越接近时场地的地震反应越强烈。3、引入盆地放大系数AGF(Chávez-García&Faccioli,2000),定义盆地模型2D与1D的数值模拟结果相对应的地表观测点的加速度反应谱比值为盆地放大系数,该放大系数AGF表示盆地二维模型的场地效应相对于一维场地地震反应的附加效应。通过对大量盆地模型的研究分析,并综合考虑盆地宽度、盆地边缘倾角、沉积层厚度以及沉积层波速(或者阻抗比)等特征参数与盆地放大系数的相关性,并通过引入“形状比”和周期T0分别将盆地划分为浅盆地与深盆地和长周期与短周期盆地,并分别给出两类盆地的放大系数区间。另外,研究表明,考虑盆地放大系数时将盆地划分为不同的区域,分别考虑盆地内不同区域地震动的放大效应,能够在一定程度上避免低估或者高估盆地内某一区域的放大效应。

贾晓辉[4](2019)在《城市地下燃气管道抗震分析及地震灾害情景构建》文中研究指明地震灾害情景构建是通过建立地震灾害场景,构建地震灾害应对任务模型,依据应对模型计算应急需求并对灾害预防、应急准备不断优化的防灾减灾手段,是一种情景式的应急准备模式,为相关决策部门所采用。本文围绕城市地下燃气管道抗震分析及地震灾害情景构建的研究目标,完成埋地燃气管道抗震的理论分析、经验分析和动力有限元分析,燃气管道功能失效研究等内容,在建立河北地区随机地震动预测模型作为示范区地震动场输入基础上,实现研究区城市地下燃气管道地震灾害情景构建。主要研究内容和研究成果如下:1、系统地研究了地下管道在地震动作用下变形反应的理论法和经验法。考虑面波的影响,推导了瑞利波作用下地下管道地震反应的计算公式;统计分析了基于PGV的埋地管道震害率经验公式;综合考虑影响管道地震破坏的各种因素,引入突变级数法,提出了埋地燃气管道地震破坏等级综合评价分析方法。结果表明:(1)在沉积平原或盆地等面波发育地区,面波对管道所产生的轴向应变要高于剪切波,面波破坏作用建议给予重视;(2)突变级数法可减少埋地燃气管道地震破坏等级计算中的不确定性,具有一定的理论和实用价值。2、开展地震动作用下埋地连续管道和分段管道的动力有限元分析。采用接触单元模拟管土相互作用,建立埋地管道动力有限元分析模型,在有限元模型中采用了粘弹性人工边界,以消除从无限场地土中切取有限尺寸场地进行分析引起的人为误差。同时建立了埋地分段管道动力有限元模型,研究了地震动输入方向、管土相互作用、管材类型、接口结构对埋地管道地震反应的影响规律。结果表明:(1)地震动作用下埋地管道的地震反应受到周围土体应变的传导和约束,管道的应变要小于场地土,且埋地管道的地震反应和土体应变受到地震动输入方向的影响;(2)管土摩擦系数越大、管材越柔,地震动作用下管体反应越大;(3)承插式接口结构会造成应力、应变在接口两侧分布的不连续变化,从而形成应力、应变的间断面,接口强度越弱,不连续现象越明显。论文同时开展了近断层地震动输入下埋地管道地震反应分析。选取具有向前方向性效应速度脉冲、滑冲效应速度脉冲、近断层无脉冲地震动、近断层区外速度脉冲和远场面波的10条地震动记录,开展地震反应数值计算,分析不同类型地震动对埋地管道地震反应的影响,并重点讨论不同类型地震动对埋地管道地震反应影响的差异。结果表明:(1)速度脉冲型地震动因具有较大的速度和位移峰值,会增大埋地管道反应;(2)速度脉冲会使埋地管道地震反应较大,与PGA相关性比较,管道的变形反应与地震动的PGV、PGD相关性更强;(3)在集集地震中,滑冲效应的速度和位移峰值比向前方向性效应的速度和位移峰值大,造成埋地管道的反应变形也更大;(4)发育在沉积平原或盆地地区的大振幅、长周期面波会增大埋地管道的地震反应。3、基于动力学拐角频率的随机有限断层法,开展了适合河北地区地震地质区域特点的地震动场模拟研究,为示范区提供比地震烈度输入更精细的地震动场输入,并以张家口市为例,进一步开展了城市地下燃气管道地震灾害情景构建。基于32个场地钻孔数据,建立河北地区II类和III类场地的土层场地模型,并计算得到平均场地放大系数;分区计算河北地区的场地κ0高频衰减模型,并探讨κ0的分布规律;确定了近年来河北地区中小地震拐角频率和应力降;在震源滑动分布方面,采用凹凸体滑动分布模型的建立方法。基于本文建立的河北地区地震动预测模型参数,分别以邢台平原地区和张家口山区为例,完成考虑震源凹凸体分布和随机分布对比分析的邢台地震近场强地面运动模拟;选用不同的局部场地放大系数和高频衰减κ0模型组成的联合效应,完成张家口山区近场地震动的对比分析。结果表明:(1)局部场地放大系数具有很强的区域特点;(2)场地κ0高频衰减模型受到高程、场地条件、地形起伏等因素的影响,一般而言,场地越硬、高程越高、地形起伏越剧烈,κ0越小;平原地区使用本文κ0模型计算结果与真实记录具有很好一致性;(3)与震源随机滑动分布比较,使用本文方法建立的震源凹凸体分布能有效改善近断层区的地震动强度分布;(4)场地效应为局部场地放大和地震动高频衰减的联合效应,其中高频衰减模型κ0控制着场地反应的峰值和拐点;随机有限断层法在山地地区使用中,应考虑山地地区场地放大系数模型和κ0模型受地形起伏影响的特殊性。本节建立的地震动预测模型可适用于河北地区的相关地震灾害情景构建,符合河北地区地震地质环境的区域特点。基于河北地区随机有限断层法地震动场预测模型,结合研究区本地地震地质特征,计算近断层地震动场,为网格化的示范区地下燃气管网地震反应分析提供加速度、速度等地震动输入,对埋地管道地震作用分析的经验法、突变级数法做比较;对于燃气管道功能失效分析,采用两态破坏准则,提出基于结构破坏的燃气管道功能失效分析方法,并完成示范区燃气管道功能失效分析。结果表明:(1)与以往基于地震烈度所给出的埋地燃气管道震害结果相比,采用本文提出的基于峰值加速度、峰值速度的经验法和突变级数法给出的结果更加细化;(2)环状管道拓扑结构设计、两条以上输气干线设置等措施,能有效提升管道供气功能可靠度,可以为城市燃气管道规划设计和抗震优化改造提供参考。

吕思东[5](2019)在《震源及盆地特征参数对盆地地震效应的影响》文中研究表明盆地对地震动的放大效应给人类带来了深重的灾难,因此地震工程研究者对盆地地震效应做了许多研究。目前对盆地地震效应的研究多采用平面波入射,本文在探究震源及盆地特征参数对盆地地震效应影响时,将震源置入场地模型内部,并分别采用点源和面源两种模型来具体探究盆地对地震动响应强度的影响,主要完成以下工作:1.运用谱元法,基于二维简单盆地模型,对比盆地计算模型与均匀半空间计算模型的速度峰值,发现盆地对地震动有较大的放大效应,对于本文构建的模型,最大放大系数达到12.4左右。2.运用谱元法探究了点源模型与面源模型下震源及盆地特征参数对盆地地震效应的影响,结果表明盆地倾角、盆地深度、震源主频、震源深度、盆地地表软弱土层以及阻抗比的改变对盆地边缘和盆地中心区域有着显着的影响。3.点源作用与面源作用下震源及盆地特征参数对盆地地震效应的影响差异较大,在实际应用中应当加以注意最后,归纳总结了本文的研究工作,并提出了需要进一步研究的问题和对未来发展愿景的展望。

丁海平,吕思东,于彦彦[6](2018)在《内源输入时盆地特征参数对盆地地震效应的影响》文中进行了进一步梳理沉积盆地对于地震动具有显着的放大效应。基于二维盆地计算模型,考虑震源位于模型内部的情况,利用高精度谱元法,通过对比不同模型下观测点的速度时程、峰值及放大系数,探究了盆地倾角、盆地深度对盆地地震动响应的影响。结果显示考虑内部震源输入时的盆地响应特征与平面波入射的结果存在差异:(1)沉积盆地倾角改变会显着影响盆地边缘的地震动响应,但无一致规律,而盆地中心区域的地震动受此影响较小;(2)沉积盆地深度增加时,盆地中心区域的地震动峰值及放大系数减小,而盆地边缘区域的地震动放大效应逐渐增强。同时,盆地边缘产生的次生面波的幅值逐渐增大。

黄妍,陈彦阳,王彦宾[7](2017)在《柴达木盆地东部地震地面运动放大效应》文中指出柴达木盆地是青藏高原东北部大型断陷山间盆地,该地区的流动观测记录了2008年11月10日发生于大柴旦附近的MW6.3地震。和附近的基岩上的记录相比,盆地内部的记录显示出非常显着的地面运动放大效应,表现为峰值速度的增大、持续时间的延长,其呈现出长持续时间的后续震相。傅里叶频谱分析表明盆地内部显着的后续震相的频率和直达波相比较低,地面质点运动轨迹图显示后续震相为面波运动特征。为了解释地面运动的差异,构建二维模型,通过交错网格高阶有限差分方法计算了地震波在盆地内部的传播过程,结果显示盆地内部低速层的存在造成直达波的放大以及多次反射与转换,盆地边缘结构造成的波的相干叠加产生了强烈的次生面波,其低频、大振幅、长持续时间的特征是盆地内部地面运动放大的主要原因。

赵志新,徐纪人[8](2016)在《强地面运动中后继波特征的数值模拟》文中进行了进一步梳理本文用错格实数似谱法数值模拟分析了在盆地中地震波传播时空变化,及后继地震波的视速度及频率等动力学特征的的空间变化.结果表明来自岩层的波动折射入盆地后,可形成次生面波及多重反射波.地震波能量容易由高速度岩层介质传入低速的沉积土层中,相辅地,地震波能量却极难由低速的沉积土层传入高速度岩层介质中.这对地震勘探研究是有意义的见解.多重反射波在盆地中多次上下震荡,对地面建筑物造成连续多次破坏.不同波之间的干涉及盆地底部拐角的聚焦作用都可能增幅地面运动.峰值地面运动远离震中,这意味着非均匀地质构造对地面运动的影响有时大于距离的影响.视速度可能随多重反射次数的增加而变小,也随盆地底部形状而变化.多重反射波的后继震相可能发生频散.多震相的不同频率的峰值地面运动可能对地面建筑物造成延时性多次破坏.不同频率的后继转换波拓宽了入射地震波的频带,可能对具有相应不同固有周期的建筑物造成严重的破坏.反射波的频率变化特征对于地震勘探中识别和消除多次反射干扰也具有重要意义.

韩超[9](2016)在《芦山城区地震动放大效应研究》文中指出芦山城区在2013年4月20日发生的“芦山地震”中受到巨大破坏,为震害严重的区域。在芦山地震相关研究资料中,目前还缺少对芦山城区近地表场址地震动响应特征的深入研究。本文利用“芦山地震”的余震资料研究了芦山城区的地震动放大效应。实地踏勘后,我们选择使用参考台站谱比法(Reference Site Spectral Ratio)研究芦山城区的地震动放大效应。利用9台甚宽频地震观测仪建立移动观测台站阵列,包括1个基岩参考台站和8个场址放大效应研究台站,均匀分布于芦山城区,接收余震数据。地震观测阵列工作时间为2013年4月25日11时至2013年4月27日17时。利用EDSP-IAS交互软件对观测数据进行格式转换等预处理,并从观测数据中识别出282个地震事件的数据。其中222个地震事件可在国家地震台网公布的地震目录中查到相对应的地震事件,而其余的地震事件则可能由于震级太小,未予编入国家台网的地震目录。在甚低频滤波和质量控制后,我们从中选择了74组信噪比大于10、数据质量良好的地震数据,用于计算傅里叶振幅谱。经过进一步处理,得到了研究场址与基岩参考场址之间的地震动谱比函数,以此刻画场址的地震动放大效应。此外,利用L02和L03研究场址的探地雷达勘探结果,建立了对应场址的表层地震地质结构建模型,并通过模拟研究分析了场址的地震动放大模式。从上述研究工作中,我们对芦山城区的地震动放大效应得出的如下结论和认识:(1)芦山城区在5-6Hz频率范围有显着地震动放大效应,并且在所有研究场址中,L07场址的放大效应最大,放大峰值均值达到12.0;(2)场址与场址之间的放大效应差异较大,放大均值从4.0至12.0不等,与局部场址的地震地质结构特征密切相关;(3)L02和L03场址的建模正演结果与实际观测结果相符合,验证了本文对芦山城区地震动放大效应的研究工作思路和方法的正确性;(4)研究场址的地震动放大效应存在不同程度的方向极化特征。

于彦彦[10](2016)在《三维沉积盆地地震效应研究》文中提出震害实例及观测记录表明沉积盆地对其内部的地震动有显着影响。国外已开展大量三维盆地地震响应的数值模拟工作,并取得丰硕成果,但在我国相关的研究还较少。本文综合既有资料建立考虑盆地基底深度分布的三维模型,并基于高精度的并行谱元方法对我国的两个典型盆地——施甸盆地与四川盆地的地震效应进行详细研究,主要工作如下:1.对三维沉积盆地的各种地震效应,如盆地的次生面波、边缘效应、聚焦效应、共振效应等的形成原因以及相关的研究现状作出详细总结。2.将多阶精度的多次透射边界(MTF)结合到高精度的谱元方法中,给出具体的结合过程,并在通用的并行谱元程序SPECFEM2D和SPECFEM3D中实现。利用改进后的谱元程序模拟了二维和三维波源问题的响应,结果表明:结合MTF的谱元程序显着提高了对面波及大角度入射的体波的吸收效果,消除了原程序中粘性边界存在的漂移现象。3.利用最新的三维施甸盆地模型,研究了设定地震下盆地内地震波的传播特点,以及盆地基底的几何形状和盆地内外介质阻抗比的变化对地震动的影响。结果表明:(1)在盆地的东西、南北边缘处均有较大幅值的次生面波产生,面波与经松散的第四系覆盖层放大的直达体波之间的干涉导致盆地边缘区域形成条带状强地震动带。此外,施甸盆地的狭长拐角处也是捕捉地震能量较多的区域之一。(2)沿东西及南北向传播的面波及被捕捉在盆地中来回传播的体波使得盆地内强震动持时大幅延长。(3)横向传播的面波间的干涉导致盆地内的小型凹陷处易出现一维或多维的横向共振,共振频率由凹陷横向的尺寸决定。共振现象使得凹陷处地震动被强烈放大,尽管覆盖层厚度中等,但幅值显着大于未发生共振的覆盖层厚度最大的区域。此外,多维共振的幅值大于一维共振,而具体出现哪种共振与面波的波长和凹陷的尺寸相关。(4)对三维盆地,不同模态的Rayleigh波和Love波的激发频率不同。基阶和一阶的Rayleigh波的激发频率为等效土层的基阶自振频率,二阶模态的Rayleigh波的激发频率为等效土层的一阶自振频率。对于Love波,不同模态的激发频率为同等阶等效土层的自振频率。此外,无论Rayleigh波还是Love波,不同模态面波的幅值与剖面位置和盆地内外介质阻抗比有关。(5)覆盖层波速盆地内影响高阶模态面波的产生。相同的输入下,低波速模型中会形成更高阶模态的面波,高阶面波的出现使得盆地内的地震动分布更加复杂;而高波速模型仅出现基阶面波,地震动分布较为平滑。(6)盆地内的地震动分布受震源辐射方式及地震波的入射方向影响明显。(7)对于施甸盆地,其内部的三个局部凹陷及盆地边缘区域是放大作用最强烈的区域,在抗震设计中应予以考虑。4.考虑四川盆地的第四系及盆地结晶基底深度的分布,并综合地表地形、近地表沉积层及地壳分层构造等资料,建立较细化的三维四川盆地模型,为开展四川盆地三维地震效应的模拟提供基础。5.利用以上盆地模型模拟了汶川地震中四川盆地对于低频地震波(<0.5Hz)的放大效应。结果表明:(1)第四系成都平原和四川盆地基底深度的分布对盆地内强地震动分布有显着影响。(2)断层面上不同位置辐射的地震波在盆地内的干涉使得盆地内形成两个条状强地震动带,是影响盆地内地震动分布的重要因素。(3)盆地边缘效应、破裂方向性效应及断层面上不同子源辐射的地震波的干涉三者间的共同作用导致在四川盆地边缘的都江堰、绵竹、安县等地产生强烈地震动。(4)相比不考虑盆地存在的基岩场地模型,四川盆地对于水平分量的最大放大系数为9.6,若考虑盆地内外介质波阻抗差异的影响,则盆地效应引起的放大系数最大为2左右,且位于第四系厚度最大的竹瓦凹陷及盆地最大基底深度边缘。(5)垂直分量的地震动受盆地效应影响相对较小,而主要由地形效应控制。(6)在模拟频段内,成都平原主要对0.3Hz以上的地震动有影响,而四川盆地基底则主要影响0.3Hz以下的地震动。此外,模拟结果与地震记录、烈度图及其他研究结果的对比验证了本文建立的四川盆地模型及模拟结果的合理性。

二、1995年日本神户地震建筑物倒塌与S波和盆地边缘次生面波干涉的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、1995年日本神户地震建筑物倒塌与S波和盆地边缘次生面波干涉的研究(论文提纲范文)

(1)与断层模型相关的近场地震动模拟及地形效应研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外相关工作研究进展
        1.2.1 地震动模拟方法
        1.2.2 震源模型研究
        1.2.3 不规则地形对地震动的影响
    1.3 本文主要研究思路及内容
        1.3.1 现有研究存在的问题
        1.3.2 本文主要研究内容
2 随机有限断层法中的震源谱模型
    2.1 引言
    2.2 随机有限断层法
        2.2.1 有限断层模型
        2.2.2 地震动的傅里叶谱
    2.3 经验震源谱模型
        2.3.1 地震记录的选取
        2.3.2 模型参数的确定
    2.4 基于动态参数的震源谱模型
        2.4.1 动态参数的表达式
        2.4.2 震源谱对比
        2.4.3 模拟结果对比
    2.5 九寨沟地震的地震动模拟
        2.5.1 断层模型和输入参数
        2.5.2 应力参数估计
        2.5.3 地震动时程和反应谱
    2.6 芦山地震的地震动模拟
        2.6.1 断层模型和输入参数
        2.6.2 地震动衰减
        2.6.3 加速度分布图
        2.6.4 地震动时程和反应谱
    2.7 本章小结
3 复杂断层模型对地震动模拟的影响
    3.1 引言
    3.2 离散波数方法
        3.2.1 基本原理
        3.2.2 3D笛卡尔坐标系表达式
        3.2.3 模拟断层产生的地震动
    3.3 地震背景资料
    3.4 断层模型与地壳波速模型
        3.4.1 断层模型
        3.4.2 地壳波速模型
        3.4.3 输入参数的确定
    3.5 近场地震动模拟
        3.5.1 低频地震动
        3.5.2 高频地震动
        3.5.3 宽频地震动
    3.6 模拟结果分析与对比
    3.7 本章小结
4 考虑地形效应的地震动模拟
    4.1 引言
    4.2 地震背景资料
        4.2.1 震害及强震记录
        4.2.2 主要断层和历史地震
        4.2.3 震源模型
        4.2.4 地壳波速模型
    4.3 近场地震动模拟
        4.3.1 低频地震动
        4.3.2 高频地震动
        4.3.3 宽频地震动
    4.4 场地反应分析
        4.4.1 边坡模型
        4.4.2 地形放大作用
        4.4.3 地表土层的影响
    4.5 模拟结果分析与对比
        4.5.1 观测的地质破坏
        4.5.2 USGS ShakeMap
        4.5.3 地震动预测方程
    4.6 本章小结
5 特定边坡条件下地震动的地形放大效应
    5.1 引言
    5.2 方法介绍
        5.2.1 2D边坡模型
        5.2.2 输入地震动
    5.3 场地反应分析
    5.4 参数敏感性分析
        5.4.1 近地表土层的剪切波速
        5.4.2 表层土的厚度
        5.4.3 表层土的土体材料
    5.5 不同土层结构的影响
    5.6 与抗震规范对比
    5.7 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点摘要
    6.3 展望
参考文献
附录A Northridge地震的台站信息
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介

(2)梯形沉积盆地放大效应的二维数值模拟研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 沉积盆地地震效应研究综述
        1.2.1 强震观测法
        1.2.2 理论解析法
        1.2.3 数值模拟法
    1.3 沉积盆地地震效应
        1.3.1 盆地的面波效应
        1.3.2 盆地的边缘效应和聚焦效应
        1.3.3 盆地内部的共振效应
    1.4 本文研究的主要内容
第二章 波动有限元计算原理
    2.1 引言
    2.2 场地有限元动力方程的建立
    2.3 动力方程的时域解法
    2.4 人工边界的概述
        2.4.1 全局人工边界条件
        2.4.2 局部人工边界条件
        2.4.3 透射边界的原理
        2.4.4 透射边界稳定性分析
    2.5 网格尺寸的划分
    2.6 本章小结
第三章 入射角度和基岩倾角对盆地放大效应影响
    3.1 引言
    3.2 计算模型介绍
        3.2.1 计算模型
        3.2.2 输入波
    3.3 地震波入射角度的影响
        3.3.1 不同入射角度地表合成地震图
        3.3.2 地表加速度峰值放大系数
        3.3.3 入射角度对反应谱的影响
    3.4 盆地基岩倾角的影响
        3.4.1 不同基岩倾角地表各接收点合成地震图
        3.4.2 盆地基岩倾角与面波幅值的关系
        3.4.3 地表加速度峰值放大系数
        3.4.4 不同基岩倾角下反应谱差异
    3.5 实际地震动输入下的放大效应
    3.6 本章小结
第四章 盆地覆盖层厚度对放大效应的影响
    4.1 引言
    4.2 计算模型简介
    4.3 不同覆盖土层厚度地表合成地震图
    4.4 地表加速度峰值放大系数
    4.5 覆盖土层厚度变化对反应谱的影响
第五章 无量纲参数对沉积盆地放大效应的影响
    5.1 引言
    5.2 计算模型和输入波
        5.2.1 计算模型
        5.2.2 输入波
    5.3 影响参数的无量纲化处理
    5.4 SH波垂直入射计算结果及分析
        5.4.1 深宽比π_1对放大系数的影响
        5.4.2 波速比π_2对放大系数的影响
        5.4.3 无量纲频率π_3对放大系数的影响
        5.4.4 无量纲化盆地宽度π_4对放大系数的影响
    5.5 SV波垂直入射计算结果及分析
        5.5.1 深宽比π_1对放大系数的影响
        5.5.2 波速比π_2对放大系数的影响
        5.5.3 无量纲频率π_3对放大系数的影响
        5.5.4 无量纲化盆地宽度π_4对放大系数的影响
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
致谢
作者简介

(3)二维盆地地震反应影响因素的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状分析
        1.2.1 盆地效应及其研究方法
        1.2.2 震害调查及强震观测法
        1.2.3 理论解析法
        1.2.4 数值模拟方法
        1.2.5 现有研究方法的对比
    1.3 选题依据与意义
    1.4 本文研究思路及章节安排
第二章 解耦的近场波动有限元方法
    2.1 引言
    2.2 集中质量有限元方法
    2.3 多次透射边界及其实现
    2.4 散射问题的地震动输入
    2.5 有限元网格划分及时间步距选取
    2.6 数值计算方法检验
    2.7 本章小结
第三章 特征参数对盆地地震反应的影响
    3.1 引言
    3.2 二维盆地模型
    3.3 盆地边缘倾角的影响
    3.4 盆地内外介质阻抗比的影响
    3.5 入射地震波卓越频率的影响
    3.6 本章小结
第四章 二维盆地放大效应的研究与分析
    4.1 引言
    4.2 建模及其基本参数
    4.3 输入地震动记录选取
    4.4 二维盆地放大系数
        4.4.1 未考虑分区的盆地放大系数
        4.4.2 考虑分区的盆地放大系数
    4.5 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
硕士期间发表的文章
硕士期间参与的科研项目

(4)城市地下燃气管道抗震分析及地震灾害情景构建(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 埋地燃气管道抗震分析研究现状
        1.2.1 经验分析
        1.2.2 理论分析
        1.2.3 试验分析
        1.2.4 动力有限元分析
    1.3 近断层地震动模拟研究现状
    1.4 研究问题的提出
    1.5 本文研究思路和主要内容
第二章 埋地燃气管道的震害等级评估
    2.1 引言
    2.2 理论分析法
        2.2.1 公式对比
        2.2.2 瑞利波作用下管道应变反应分析
    2.3 经验分析法
        2.3.1 燃气管道地震破坏等级评定标准
        2.3.2 燃气管道震害率分析
        2.3.3 经验公式对比分析
        2.3.4 基于PGV的地下管道震害率经验模型
    2.4 基于突变级数法的燃气管道震害等级评估
        2.4.1 方法原理
        2.4.2 实例分析
    2.5 本章小结
第三章 埋地管道动力有限元分析
    3.1 引言
    3.2 埋地管道动力有限元模型
    3.3 埋地连续钢质管道动力有限元分析
        3.3.1 选取地震动时程
        3.3.2 地震动输入方向影响
        3.3.3 管土相互作用影响
        3.3.4 管材影响
    3.4 埋地承插式铸铁管动力有限元分析
        3.4.1 计算模型简介
        3.4.2 计算结果及分析
    3.5 基于动力有限元分析模型的认识
    3.6 本章小结
第四章 特殊地震动作用下埋地管道反应分析
    4.1 引言
    4.2 埋地钢管动力有限元模型
    4.3 近断层地震动作用下埋地钢管地震反应分析
        4.3.1 近断层地震动输入选取
        4.3.2 近断层有无速度脉冲地震动输入对比分析
        4.3.3 向前方向性效应与滑冲效应作用下对比分析
        4.3.4 近断层区外速度脉冲作用分析
    4.4 远场长周期地震动作用下埋地钢管地震反应分析
        4.4.1 远场长周期地震动输入选取
        4.4.2 计算结果及分析
    4.5 本章小结
第五章 城市地下燃气管道地震灾害情景构建
    5.1 引言
    5.2 河北地区随机地震动预测模型
        5.2.1 随机有限断层法
        5.2.2 河北地区地震动随机预测模型参数分析
        5.2.3 邢台平原地区的近场强地面运动模拟
        5.2.4 张家口山区的近场强地面运动模拟
    5.3 示范区地下燃气管道结构破坏分析
        5.3.1 经验分析
        5.3.2 突变级数法分析
    5.4 示范区地下燃气管道功能失效分析
        5.4.1 基于结构破坏的燃气管道功能失效分析
        5.4.2 案例分析
    5.5 燃气管道地震应急对策分析与震后修复
        5.5.1 地震应急对策分析
        5.5.2 燃气管道震后修复
    5.6 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简历、在学期间研究成果及发表文章

(5)震源及盆地特征参数对盆地地震效应的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的研究内容及篇章
第二章 地震动数值模拟方法及边界条件
    2.1 研究方法
        2.1.1 边界元法
        2.1.2 有限元法
        2.1.3 有限差分法
        2.1.4 伪谱法
        2.1.5 谱元法
    2.2 边界条件
第三章 盆地特征参数对盆地地震效应的影响
    3.1 引言
    3.2 点源作用下盆地特征参数对盆地地震效应的影响
        3.2.1 计算模型及边界条件
        3.2.2 点源作用下盆地倾角对盆地地震效应的影响
        3.2.3 点源作用下盆地深度对盆地地震效应的影响
    3.3 面源作用下盆地特征参数对盆地地震效应的影响
        3.3.1 计算模型及边界条件
        3.3.2 面源作用下盆地倾角对盆地地震效应的影响
        3.3.3 面源作用下盆地深度对盆地地震效应的影响
    3.4 讨论
    3.5 结论
第四章 震源主频及深度对盆地地震效应的影响
    4.1 引言
    4.2 点源作用下震源主频及深度对盆地地震效应的影响
        4.2.1 计算模型及边界条件
        4.2.2 点源作用下震源主频对盆地地震效应的影响
        4.2.3 点源作用下震源深度对盆地地震效应的影响
    4.3 面源作用下震源主频及深度对盆地地震效应的影响
        4.3.1 计算模型及边界条件
        4.3.2 面源作用下震源主频对盆地地震效应的影响
        4.3.3 面源作用下震源深度对盆地地震效应的影响
    4.4 讨论
    4.5 结论
第五章 盆地地表软弱土层及阻抗比对盆地地震效应的影响
    5.1 引言
    5.2 点源作用下盆地地表软弱土层及阻抗比对盆地地震效应的影响
        5.2.1 点源作用下盆地地表软弱土层对盆地地震效应的影响
        5.2.2 点源作用下阻抗比对盆地地震效应的影响
    5.3 面源作用下盆地地表软弱土层及阻抗比对盆地地震效应的影响
        5.3.1 面源作用下盆地地表软弱土层对盆地地震效应的影响
        5.3.2 面源作用下阻抗比对盆地地震效应的影响
    5.4 讨论
    5.5 结论
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介

(6)内源输入时盆地特征参数对盆地地震效应的影响(论文提纲范文)

1 计算模型及计算方法
2 盆地倾角对盆地地震效应的影响
3 盆地深度对盆地地震效应的影响
4 讨论
5 结论

(7)柴达木盆地东部地震地面运动放大效应(论文提纲范文)

0 引言
1 地震地面运动差异特征
    1.1 振幅分析
    1.2 频谱分析
2 后续震相特征分析
    2.1 频谱分析
    2.2 地面质点运动轨迹
3 二维模型地震波传播数值计算
    3.1 波动方程与数值模型
    3.2 二维模型波场特征
    3.3 地面合成理论地震图
    3.4 H01和H02台站的地面合成理论地震图
4 讨论
5 讨论

(8)强地面运动中后继波特征的数值模拟(论文提纲范文)

0 引言
1 数值模拟
2 波的空间传播特征
3 视速度分析
4 波的地面振幅变化
5 波频分析
6 结论和讨论

(9)芦山城区地震动放大效应研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究意义
    1.3 研究现状
    1.4 研究方法
第2章 数据采集
    2.1 研究区域介绍
    2.2 观测阵列
第3章 数据处理
    3.1 处理平台及软件
    3.2 地震波形识别
    3.3 处理流程
        3.3.1 甚低频滤波
        3.3.2 质量控制
        3.3.3 计算振幅谱
第4章 地震动放大特征分析
    4.1 谱比函数计算
    4.2 放大效应分析
    4.3 各频率段放大效应
第5章 正演模拟研究
    5.1 正演模拟算法
    5.2 建立场址地震地质模型
    5.3 正演模拟结果
    5.4 讨论
第6章 地震动放大效应方向性分析
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果

(10)三维沉积盆地地震效应研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 研究方法
        1.2.2 数值方法研究盆地效应的进展及趋势
        1.2.3 边界条件
    1.3 本文的研究内容及篇章结构
第二章 沉积盆地地震效应
    2.1 引言
    2.2 沉积盆地地震效应
        2.2.1 盆地的次生面波
        2.2.2 盆地的边缘效应
        2.2.3 盆地的聚焦效应
        2.2.4 盆地的共振效应
    2.3 讨论
    2.4 本章小结
第三章 透射边界与谱元法的结合
    3.1 引言
    3.2 谱元法理论
        3.2.1 弹性波动方程及其等效积分弱形式
        3.2.2 空间域离散与映射函数
        3.2.3 单元上的插值函数与数值积分
        3.2.4 单元质量阵与力的计算
        3.2.5 时间离散
    3.3 多次透射公式及与谱元法的结合
    3.4 结合透射边界的谱元程序的精度
        3.4.1 二维问题——均匀半空间模型
        3.4.2 二维问题——成层半空间模型
        3.4.3 三维问题——均匀半空间模型
        3.4.4 三维问题——成层半空间模型
    3.5 结论
第四章 施甸盆地三维强地震动研究
    4.1 引言
    4.2 施甸盆地模型
    4.3 设定地震
    4.4 计算方法
    4.5 模拟结果
        4.5.1 波场快照
        4.5.2 剖面时程
        4.5.3 PGV和累积动能的分布
    4.6 讨论
        4.6.1 沉积层和基岩之间阻抗比的影响
        4.6.2 模拟结果和龙陵地震震害的比较
    4.7 结论
第五章 汶川地震中四川盆地的地震效应
    5.1 引言
    5.2 四川盆地模型的建立
        5.2.1 盆地的第四系
        5.2.2 四川盆地基底
        5.2.3 四川盆地的速度结构
    5.3 四川盆地模型及计算方法
    5.4 汶川地震震源模型
    5.5 模拟结果
        5.5.1 波场快照
        5.5.2 速度时程
        5.5.3 PGV及累积动能的分布
        5.5.4 四川盆地的放大系数
    5.6 讨论
        5.6.1 不同构造体对四川盆地放大效应的贡献
        5.6.2 盆地对不同频率地震波的放大特点
        5.6.3 模拟时程与观测记录的比较
        5.6.4 模拟的PGV分布和烈度图的对比
        5.6.5 模拟结果与其他研究结果的对比
    5.7 结论
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 尚需进一步研究的工作
参考文献
致谢
作者简介
攻读博士期间参与的科研项目
攻读博士期间发表的文章

四、1995年日本神户地震建筑物倒塌与S波和盆地边缘次生面波干涉的研究(论文参考文献)

  • [1]与断层模型相关的近场地震动模拟及地形效应研究[D]. 丁阳. 大连理工大学, 2021
  • [2]梯形沉积盆地放大效应的二维数值模拟研究[D]. 包得志. 应急管理部国家自然灾害防治研究院, 2021
  • [3]二维盆地地震反应影响因素的研究[D]. 强生银. 中国地震局工程力学研究所, 2020(02)
  • [4]城市地下燃气管道抗震分析及地震灾害情景构建[D]. 贾晓辉. 中国地震局地球物理研究所, 2019(02)
  • [5]震源及盆地特征参数对盆地地震效应的影响[D]. 吕思东. 苏州科技大学, 2019(01)
  • [6]内源输入时盆地特征参数对盆地地震效应的影响[J]. 丁海平,吕思东,于彦彦. 苏州科技大学学报(工程技术版), 2018(03)
  • [7]柴达木盆地东部地震地面运动放大效应[J]. 黄妍,陈彦阳,王彦宾. 地震工程学报, 2017(03)
  • [8]强地面运动中后继波特征的数值模拟[J]. 赵志新,徐纪人. 地球物理学进展, 2016(05)
  • [9]芦山城区地震动放大效应研究[D]. 韩超. 成都理工大学, 2016(03)
  • [10]三维沉积盆地地震效应研究[D]. 于彦彦. 中国地震局工程力学研究所, 2016(02)

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1995年神户地震建筑物倒塌与横波及盆地边缘次生面波干扰研究
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