场地总体非线性动力特性识别方法.docVIP

 场地总体非线性动力特性识别方法# 梁建文，何颖* （天津大学土木工程系，天津 300072） 5 10 15 20 25 30 35 40 摘要：提出了场地总体非线性动力特性识别的一个方法。方法以一已知参考场地为基础，假 定待识别场地和参考场地具有相同的基岩露头运动，根据待识别场地和参考场地地表强震和 弱震记录，识别场地的总体非线性动力特性。以天津地区三个实际场地（一个作为参考场地， 两个作为待识别场地）为例对场地总体非线性动力特性进行了识别。研究表明，方法能准确 识别场地总体非线性动力特性，可直接应用于实际工程。 关键词：防灾减灾工程及防护工程；场地；总体动力特性；非线性；识别；地震记录 中图分类号：P315.9 A method of estimating the general nonlinear dynamic characteristics of sites LIANG Jianwen, HE Ying (Department of Civil Engineering, Tianjin University, TianJin 300072) Abstract: This paper proposes a method of estimating the general nonlinear dynamic characteristics of an unknown site, in which, a known reference site is introduced, and both the unknown site and the reference site are assumed having the same bedrock outcrop motion, and strong shock and weak shock records of the unknown site and the reference site are used. To verify the method, this paper estimates the general nonlinear dynamic characteristics of three sites in Tianjin district, and it is shown that the method can accurately estimates the general nonlinear dynamic characteristics of the sites, and the method can be directly applied to engineering. Keywords: Disaster prevention and mitigation engineering and protection engineering; site; general dynamic characteristics; nonlinear; estimation; earthquake record 0 引言 在进行工程结构的地震响应计算时，需要确定场地动力特性和基岩输入运动。场地动力 特性主要包括场地固有周期和阻尼比（线性动力特性）、动剪切模量和阻尼比与剪应变关系 （非线性动力特性）等参数，这些参数在实际工程中通常需要钻孔、现场测定或实验室测定； 基岩输入运动则通常由钻井台阵获得。近年来，如何由地表地震记录反演基岩输入运动和识 别场地动力特性，受到国内外的关注。课题包括两个方面，一个是从已知土层参数和地表地 震记录推求基岩输入运动，称之为基岩输入反演；另一个是由已知基岩输入运动和地表地震 记录推求土层模型或参数，称之为场地动力特性识别。 关于基岩输入反演研究，在上世纪八十年代初胡聿贤等[1]、谢君斐和石兆吉[2]就开展了 研究。陈厚群等[3]进行了拱坝自由场的地震输入线性反演。沈凤生等[4]和蔡袁强等[5]基于一 维波动方程进行了自由场地震非线性反演计算。 场地动力特性识别可采用地脉动或地震记录来识别。在地脉动研究中，多利用瑞利波频 散曲线[6,7]、地脉动 H/V 谱[8]或两者联合[9]来反演剪切波速剖面结构，但是地脉动难以识别场 地的非线性动力特性。 在地震记录研究中，多根据钻井台阵（地表和基岩）地震记录进行场地动力特性的识别。 文献[10,11]对钻井台阵场地进行了反演分析，利用钻井台阵多个深度的地震记录，以线性内插 基金项目：国家自然科学基金项目；天津市应用基础研究重点项目（12JCZDJC29000） 作者简介：梁建文，（1965-），男，教授，主要研究方向：地震工程和工程波动。 E-mail: liang@tju