﻿ 平原地区城市地震动参数小区划研究—以高邮市城区为例 Study on the Ground Motion Parameter Microzonation for Cities in the Flat—Taking Gaoyou City as an Example

Applied Physics
Vol.07 No.09(2017), Article ID:21986,9 pages
10.12677/APP.2017.79032

Study on the Ground Motion Parameter Microzonation for Cities in the Flat

—Taking Gaoyou City as an Example

Xiaosan Tao, Weilin Yang, Xibing Li, Bin Shao

Institute of Earthquake Engineering of Jiangsu Province, Nanjing Jiangsu

Received: Aug. 21st, 2017; accepted: Sep. 3rd, 2017; published: Sep. 11th, 2017

ABSTRACT

China’s flat areas are vast, and as a largely urbanized, densely populated, economically developed country, the job of earthquake prevention and disaster reduction is especially important. Gaoyou lies in north Jiangsu plain which located in the lower reaches of Yangtze river. Taking Gaoyou city as an example, this paper studies the characteristics of ground motion, and summarizes and discusses several main factors influencing ground motion parameter microzonation. Borehole layout after considering many factors, increasing the level of ground motion probability, using statistical analysis theory, supplementing data, building soil mechanics model, using surface peak acceleration to magnify times, to study on how to alleviate the defect of equivalence method on underestimating high frequency ground motion.

Keywords:Flat Area, City, Gaoyou, Ground Motion Parameter Microzoning

—以高邮市城区为例

1. 高邮市城区地震地质背景

2. 岩土工程勘察

3. 地震动参数小区划

《中国地震动参数区划图》 [2] 是全国性地震区划图，比例尺为1:400万，给出的是大范围内地震危险度的平均估计(平均值)，主要用于一般建设工程的抗震设计，不能作为重大工程和可能引起严重次生灾害工程的抗震设防依据。地震小区划是对特定区域范围内的地震安全环境进行的划分，预测该范围内可能遭遇到的地震影响的分布，其针对具体场地做更加深入细致的工作，针对性更强、考虑因素更多、精度要求更高，所提供的主要成果之一就是地震动参数小区划。

3.1. 地震动概率水平选取

3.2. 土层力学模型建立

Table 1. Probability level table of seismic zoning map

3.2.1. 土层剪切波速

(1)

(2)

(3)

3.2.2. 动剪切模量比、阻尼比与动剪应变的关系

(4)

(5)

3.3. 土层地震反应分析

Table 2. Typical values of G/Gmax~γ and λ~γ curves of soil in Gaoyou City

Figure 1. The acceleration response spectrum curve of different building sites

(6)

(7)

(a) Amax = 0.300 g(b) Amax = 0.310 g

Figure 2. Surface acceleration response spectrum curve

Table 3. Magnification of peak acceleration of ground motion

3.4. 地震动参数小区划

4. 小结

1) 本文分析平原地区工程地质条件和地震动特性的关系，不同场地条件体现出不同的地震动效应，二者有密切的依存关系。为了解和探测场地工程地质条件，必须开展钻探勘察。钻孔布设的合理与否，直接影响到工作量、经费投入、工作质量。钻孔布设应结合工程地质单元划分、城市规划重点工程分布(如商务区、医院、大型基础设施等)，并注意适当均匀分布(钻孔位置间隔1 Km内)，这样最终成果既符合规范要求，又更有针对性、实用性。

2) 近年来，我国城市发展极为迅速，各类新结构、新类型的建设工程层出不穷，对地震小区划工作提出更高的要求。如多概率水平的地震动参数、超长周期反应谱、不同阻尼比的反应谱等等，需要认真加以研究。为提高资金利用率、成果使用范围，本文建议地震动参数小区划提供7个概率水平地震动参数。

3) 土层剪切波速、土层动力非线性关系是土层力学模型的重要基础资料。土层剪切波速的确定，一般采用原位测试结果。当数据不全时，可根据土的常规物理力学性能等，采用经验关系确定相应土层的剪切波速。为减小数据离散性，提高计算效率、计算精度，本文分别对高邮市城区各层土动剪切模量比和阻尼比与剪应变关系的试验数据进行统计回归分析，得到高邮市城区典型场地土的动力非线性参数，统计结果离散性很小，具有较高的可靠性、适用性。

4) 平原地区土层地震反应分析中，等效线性化方法运用较多，但其存在当基岩输入地震动较强时，高频段算得的频响放大倍率比实际场地的实测结果偏低。研究人员提出EQLM(M)和EQLM(M,R)两种理论改善方案，有其合理性，但实际应用时由于参数的复杂性可能产生较大的不确定性。本文提出利用地表峰值加速度放大倍数来综合控制，方法简单，有其实用性。

Study on the Ground Motion Parameter Microzonation for Cities in the Flat—Taking Gaoyou City as an Example[J]. 应用物理, 2017, 07(09): 261-269. http://dx.doi.org/10.12677/APP.2017.79032

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