速度脈沖提取與夾雜對地震動(dòng)的影響研究.pdf

1、在近斷層地震動(dòng)中存在大量脈沖記錄，速度脈沖對長周期結(jié)構(gòu)具有顯著的影響，因此速度脈沖引起了地震學(xué)家和工程師的共同關(guān)注。夾雜和夾層等復(fù)雜場地在不同頻率下對地震動(dòng)具有放大效應(yīng)或屏蔽作用，在建筑物的選址與抗震設(shè)防時(shí)應(yīng)該注意其影響。本文在前人研究基礎(chǔ)上建立一個(gè)能夠較好擬合脈沖記錄的脈沖幅值、脈沖周期和半脈沖個(gè)數(shù)及其相位的數(shù)學(xué)模型，初步研究三維垂直入射夾雜和夾層對地震動(dòng)的影響，以及夾雜和夾層對典型速度脈沖的脈沖特性的影響。主要結(jié)論如下：
　　

2、（1）結(jié)合前人對速度脈沖提取方法的研究，建立一個(gè)新的脈沖模型數(shù)學(xué)表達(dá)式，可擬合形態(tài)各異的速度脈沖，并給出與之相適應(yīng)的速度脈沖辨別指標(biāo)。利用NGA、汶川地震和魯?shù)榈卣鹬械拿}沖記錄，比較了本文方法與Baker小波法的結(jié)果，研究表明本文提出的脈沖模型數(shù)學(xué)表達(dá)式的擬合結(jié)果能夠較好的反映原速度記錄中的脈沖特性，且可用在提取速度脈沖后的殘余能量比（Energy ratio）作為脈沖型地震動(dòng)的判別指標(biāo)。
　?。?）利用三維有限元方法和傳遞函數(shù)，

3、研究了夾雜的尺寸、阻抗比、埋深以及兩個(gè)夾雜間距對地震動(dòng)的影響規(guī)律。研究表明：同一頻率下，受夾雜影響最大點(diǎn)位于平行于入射波振動(dòng)方向且過夾雜形心的直線上。低于屏蔽作用的起始頻率時(shí)，受軟夾雜影響最大的點(diǎn)位于夾雜兩側(cè)；高于屏蔽作用的起始頻率時(shí)，受軟夾雜影響最大的點(diǎn)是形心。某頻率下放大效應(yīng)區(qū)域長軸長度大約是該頻率對應(yīng)的波長。隨著夾雜尺寸的增大，受夾雜影響最大點(diǎn)到形心的距離增大；在軟夾雜中，形心處傳遞函數(shù)的增長程度最大；在硬夾雜中，形心處傳遞函數(shù)的

4、減小程度最大；軟夾雜放大效應(yīng)和屏蔽作用和硬夾雜屏蔽作用的起始頻率都減??；放大效應(yīng)起始頻率到屏蔽作用起始頻率的區(qū)間減小。隨著阻抗比的增大，軟夾雜放大效應(yīng)和屏蔽作用的起始頻率增大，硬夾雜屏蔽作用起始頻率減??；放大效應(yīng)起始頻率到屏蔽作用起始頻率的區(qū)間增大。隨著埋深的增加，軟夾雜放大效應(yīng)和硬夾雜屏蔽作用的起始頻率增大；硬夾雜安全區(qū)域長軸長度增大；軟夾雜危險(xiǎn)區(qū)域長軸長度減小；軟夾雜形心處傳遞函數(shù)的減小程度最小。硬夾雜主要起到屏蔽作用，對遠(yuǎn)離夾雜區(qū)