【摘要】：西安地裂縫發(fā)育密集,共發(fā)現(xiàn)達(dá)14條,對(duì)城市的建設(shè)和發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重制約。目前,西安地裂縫的成因、分布及活動(dòng)規(guī)律等研究都較為成熟,但對(duì)于地裂縫場(chǎng)地動(dòng)力響應(yīng)特征及地裂縫場(chǎng)地抗震設(shè)防等相關(guān)研究成果較少且不系統(tǒng)。西安市區(qū)位于汾渭盆地,其地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)非常強(qiáng)烈且頻繁,如此密集的地裂縫群給城市帶來(lái)不可估量的震害威脅,因此,對(duì)于地裂縫場(chǎng)地在動(dòng)力作用下的響應(yīng)特征亟待研究。首先對(duì)西安F_4、F_(10)、F_(11)、F_(12)、F_(13)、F_(14)地裂縫及長(zhǎng)安臨潼斷裂進(jìn)行了踏勘和地脈動(dòng)原位測(cè)試,結(jié)合前期項(xiàng)目成果,共得到西安地區(qū)16條地裂縫場(chǎng)地測(cè)線(xiàn)的地脈動(dòng)數(shù)據(jù)。對(duì)比分析16條測(cè)線(xiàn)地脈動(dòng)資料,揭示了西安地裂縫場(chǎng)地動(dòng)力響應(yīng)特征,包括場(chǎng)地卓越頻率分布特征,場(chǎng)地地脈動(dòng)放大效應(yīng)變化規(guī)律,以及場(chǎng)地放大效應(yīng)的影響范圍。其次,根據(jù)地裂縫場(chǎng)地工程地質(zhì)條件及不同場(chǎng)地間地脈動(dòng)響應(yīng)差異,建立mP灞河沖洪積平原和黃土塬前洪湖積臺(tái)地兩種地貌單元的地裂縫場(chǎng)地?cái)?shù)值模型。通過(guò)OpenSees平臺(tái)進(jìn)行數(shù)值分析,得到了地裂縫場(chǎng)地在地震動(dòng)作用下的地表加速度響應(yīng)規(guī)律。將地脈動(dòng)測(cè)試和數(shù)值模擬所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,得到了場(chǎng)地地脈動(dòng)響應(yīng)和地震加速度響應(yīng)之間的聯(lián)系和差異。最后,結(jié)合《西安地裂縫場(chǎng)地勘查與施工設(shè)計(jì)規(guī)程》和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,提出了地裂縫場(chǎng)抗震設(shè)防設(shè)計(jì)基本加速度建議值。通過(guò)研究,獲得了以下主要成果:(1)西安地裂縫場(chǎng)地傅里葉譜卓越頻率和反應(yīng)譜卓越頻率的大小均與測(cè)點(diǎn)到地裂縫的水平距離無(wú)明顯關(guān)系:卓越頻率不隨測(cè)點(diǎn)到地裂縫水平距離的變化而規(guī)律性改變。其中傅里葉卓越頻率變化范圍為2.54~3.95Hz,主要集中于3.05Hz左右;反應(yīng)譜卓越頻率集中于4.35Hz左右,高于傅里葉譜卓越頻率。(2)地裂縫場(chǎng)地地脈動(dòng)響應(yīng)具有明顯的放大效應(yīng)。傅里葉譜峰值、反應(yīng)譜峰值和Arias烈度峰值均在靠近地裂縫處急劇增大,隨著距離的增加逐漸減小并趨于平穩(wěn)。放大效應(yīng)具有“上下盤(pán)效應(yīng)”,上盤(pán)場(chǎng)地峰值大于對(duì)應(yīng)的下盤(pán)場(chǎng)地峰值。對(duì)比不同場(chǎng)地條件下地脈動(dòng)測(cè)線(xiàn)的峰值和峰值放大因子,位于黃土塬前臺(tái)地的地脈動(dòng)測(cè)線(xiàn)峰值小于mP灞河沖洪積平原測(cè)線(xiàn)的峰值,而其峰值放大因子大于mP灞河沖洪積平原測(cè)線(xiàn)的放大因子,且位于黃土塬前一、二、三、四、五級(jí)臺(tái)地上測(cè)線(xiàn)之間的峰值和放大因子均相差不大。(3)地脈動(dòng)原位測(cè)試分析結(jié)果顯示,西安地裂縫場(chǎng)地放大效應(yīng)影響范圍約為地裂縫兩側(cè)15m以?xún)?nèi),上盤(pán)和下盤(pán)均從距離地裂縫15m處峰值開(kāi)始平穩(wěn),放大因子穩(wěn)定在1.0左右。(4)地震動(dòng)數(shù)值模擬分析結(jié)果顯示,在地震動(dòng)作用下地裂縫場(chǎng)地地表加速度響應(yīng)同樣具有顯著的放大效應(yīng),且放大效應(yīng)有“上下盤(pán)效應(yīng)”。對(duì)比地脈動(dòng)和地震動(dòng)數(shù)值分析結(jié)果可知,地表地震動(dòng)響應(yīng)影響范圍約為上盤(pán)35m,下盤(pán)25~30m,大于地脈動(dòng)放大效應(yīng)影響范圍,兩者約為二倍的關(guān)系,且地震動(dòng)放大倍數(shù)大于地脈動(dòng)放大倍數(shù)。(5)綜合地脈動(dòng)和地震動(dòng)分析結(jié)果,提出了西安地區(qū)地裂縫場(chǎng)地“設(shè)計(jì)地震加速度”建議值。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：P694

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本文編號(hào)：2368365