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一种地震动区划方法及其在震后烈度快速评估中的应用

作　者: 李燕杰
导　师: 丁海平
学　校: 苏州科技学院
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 地震小区划场地分类土层地震反应震后快速评估
分类号: P315
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 31次
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内容摘要

本文以福州盆地为例,提出了一种城市地震动区划的新思路,并可推广应用于震后烈度快速评估。即从地下结构模型入手,充分考虑场地条件(地形地貌、覆盖土层厚度、土质等)的影响,研究不同强度地震动输入下土层对地震波的放大效应,并作为计算地表地震动场的基础,从而可以得到不同强度地震动下的地震动场的分布;当发生地震后,可快速计算并绘出整个城市的加速度等震线和烈度分布,为快速判断地震灾情作参考。本文主要取得了以下成果:1.根据已有的福州及周边地区的地质资料、地形资料、钻孔资料、各地层波速资料以及其它调查资料,利用专业软件Surfer和ArcGis建立了福州盆地三维不均匀地层结构的模型。此外,还通过统计得到了该地区7类土质的密度、土动力参数,以及深度—波速( h? v)关系回归公式。2.根据土层厚度和场地类别进行场地分区,并进行网格划分。然后在每一场地分区内,选取若干个典型钻孔,进行一维土层非线性地震响应分析,得到了不同强度地震输入下地表的放大效应。3.利用代表性钻孔的计算结果,与均布网格点的地下信息进行对照,得到福州盆地三个超越概率(63%,10%和2%)下的地震烈度分布图,以及三个超越概率下的地震设计反应谱。4.建立了福州盆地地震效应快速评估系统。当福州周围发生地震时,若有强震记录,可直接得到加速度峰值;若无强震记录,可根据震中位置和震级大小,由衰减关系得到加速度峰值。再根据区域内所有离散点(网格点)的信息和地表的放大系数,就可获得整个区域的地表地震反应结果,进而得到整个区域的地震动分布的快速预估。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-21
  1.1 地震小区划场地条件  10-11
    1.1.1 地震小区划简介  10-11
    1.1.2 场地条件对地震动的影响  11
  1.2 现行地震小区划场地划分方法简介  11-14
    1.2.1 地质单元分区法  12
    1.2.2 成因土质分区法  12-13
    1.2.3 平均剪切模量分区法  13
    1.2.4 场地指数法  13-14
    1.2.5 特征周期分区法  14
    1.2.6 FEMA 的分区法  14
  1.3 本文的场地分类方法  14-15
  1.4 不同峰值下土层反应放大倍数及其意义  15
  1.5 本文的研究内容  15-21
    1.5.1 本文用到的计算模型简介  15-19
    1.5.2 本文内容的结构  19-20
    1.5.3 本文的篇章组成  20-21
第二章基于建筑场地类别和土层厚度的地震小区划  21-38
  2.1 概述  21-22
  2.2 福州盆地资料的搜集和整理  22-25
    2.2.1 福州盆地的钻孔资料和建筑场地分类图  22-23
    2.2.2 福州盆地的三维地下结构图和土层厚度分布图  23-24
    2.2.3 网格点数据库的建立  24-25
  2.3 典型钻孔的选取  25
  2.4 各类介质参数回归统计  25-31
    2.4.1 各类介质的密度  25-26
    2.4.2 各类介质的土体动力参数  26-27
    2.4.3 各类介质的深度-剪切波速（h-v）曲线回归统计  27-30
    2.4.4 10 个钻孔的土层参数计算资料的整理  30-31
  2.5 合成输入基岩地震波  31-32
  2.6 地表峰值的计算结果及烈度图的绘制  32-34
    2.6.1 地表加速度时程峰值计算结果  32
    2.6.2 3 个超越概率的地震烈度图的绘制  32-34
  2.7 设计反应谱参数的确定  34-36
    2.7.1 地震反应地表速度峰值  35
    2.7.2 求出设计反应谱参数  35-36
  2.8 本章小结  36-38
第三章不同峰值地震波输入的土层地表放大倍数  38-54
  3.1 概述  38-39
  3.2 钻孔资料  39
  3.3 输入地震波  39-41
  3.4 峰值放大结果  41-42
  3.5 反应谱放大结果  42-53
    3.5.1 基岩地表反应谱  42
    3.5.2 反应谱放大倍数  42-53
  3.6 本章小结  53-54
第四章福州盆地震后烈度快速评估系统  54-67
  4.1 概述  54
  4.2 福州盆地快速评估系统的文件组成  54-56
    4.2.1 地形底图  55
    4.2.2 地名文件  55
    4.2.3 福州盆地三维地下结构数据库  55-56
    4.2.4 临时点图层  56
    4.2.5 烈度分布图层文件  56
  4.3 福州盆地地震快速评估程序的原理和结构  56-58
  4.4 福州盆地地震快速评估程序介绍  58-62
    4.4.1 地表峰值计算子程序  58-59
    4.4.2 峰值平滑子程序  59-60
    4.4.3 福州地区地震衰减关系  60-61
    4.4.4 读入离散点子程序  61
    4.4.5 克里金内插子程序和分类渲染子程序  61-62
  4.5 界面开发步骤和灾情评估系统的应用  62-65
    4.5.1 开发步骤  62-64
    4.5.2 烈度图绘制系统的应用  64-65
  4.6 本系统应注意的问题  65-66
  4.7 本章小结  66-67
第五章总结与展望  67-69
  5.1 本文所做工作的总结  67-68
  5.2 改进和展望  68-69
参考文献  69-72
致谢  72-73
作者简介  73
攻读硕士期间发表的论文  73
攻读硕士期间参与的科研项目  73

一种地震动区划方法及其在震后烈度快速评估中的应用

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