汶川地震強(qiáng)震動(dòng)的工程特性.pdf

1、2008年5月12日14點(diǎn)28分，中國四川省汶川縣發(fā)生了MS8.0的特大地震，造成了慘重的人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和自然環(huán)境破壞。對(duì)地震工程界而言，及時(shí)有效地處理地震中獲得的強(qiáng)震記錄數(shù)據(jù)并對(duì)其特性及規(guī)律進(jìn)行全面系統(tǒng)的總結(jié)，不僅有助于深入揭示本次地震的發(fā)震機(jī)制、成災(zāi)機(jī)理及災(zāi)害規(guī)律，也有助于更新對(duì)災(zāi)害性大地震的已有認(rèn)識(shí)，提高公眾的防災(zāi)減災(zāi)能力和意識(shí)，是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性研究工作。
　　汶川地震作為一次板塊內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造地震，其呈現(xiàn)出的大震級(jí)、逆沖

2、震源機(jī)制、斷層破裂尺度大、破裂過程在時(shí)空上的復(fù)雜性和長(zhǎng)持時(shí)等特點(diǎn)都是少見的，不難推斷這次地震的強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)也將表現(xiàn)出一些獨(dú)特的性質(zhì)。這次地震中，國家地震臺(tái)網(wǎng)記錄到一批珍貴的數(shù)字強(qiáng)震記錄，豐富了我國強(qiáng)震記錄數(shù)據(jù)庫。然而遺憾的是，地震三周年即將過去，對(duì)這批強(qiáng)震記錄的特性分析仍較顯零散，特別對(duì)科研和抗震設(shè)計(jì)中較為關(guān)心的一些工程特性，更是缺少全面系統(tǒng)的分析。
　　傳統(tǒng)的幅值、頻譜和持時(shí)等三要素表征了地震動(dòng)的基本特性，是分析一次地震強(qiáng)震動(dòng)的首

3、選內(nèi)容。關(guān)于三要素特性的研究，目前已有比較成熟的方法和手段，因此，論文將地震動(dòng)的三要素特性作為一項(xiàng)基本研究?jī)?nèi)容。另外，地震動(dòng)的非平穩(wěn)特性近年來也逐漸受到重視，因其對(duì)工程結(jié)構(gòu)的強(qiáng)震反應(yīng)有顯著影響。目前關(guān)于地震動(dòng)的強(qiáng)度和頻率非平穩(wěn)特性的研究已有一定成果，以現(xiàn)有的方法和工具為基礎(chǔ)，論文將地震動(dòng)的強(qiáng)度和頻率非平穩(wěn)特性作為研究工作的另一個(gè)重要方面。
　　根據(jù)所界定的上述研究范圍，論文對(duì)汶川地震強(qiáng)震動(dòng)的工程特性展開系統(tǒng)研究，主要工作和取得的成

4、果有以下三個(gè)方面：
　　1．從所有400多組記錄中篩選出具有工程價(jià)值的強(qiáng)震記錄，并對(duì)其進(jìn)行了校正處理，為后續(xù)地震動(dòng)的工程特性分析及結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)與分析提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料；識(shí)別出了具有大速度脈沖的強(qiáng)震記錄，并探討了脈沖成分的特性。
　　2．分析了強(qiáng)震記錄的幅值、頻譜及持時(shí)特性及衰減規(guī)律，并與已有的研究成果和結(jié)論進(jìn)行對(duì)比，表明：在幅值方面，PGA數(shù)值基本相當(dāng)于預(yù)測(cè)結(jié)果，但衰減更慢，IA數(shù)值遠(yuǎn)高于預(yù)測(cè)；在頻譜方面，與大多數(shù)強(qiáng)烈

5、地震相比，汶川地震強(qiáng)震動(dòng)表現(xiàn)出高頻段成分比較豐富、隨斷層距衰減快的特點(diǎn)；在持時(shí)方面，汶川地震強(qiáng)震動(dòng)能量持時(shí)（T90和T70）則完全超過已有持時(shí)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果，呈現(xiàn)出持時(shí)長(zhǎng)的特點(diǎn)。
　　3．采用分段包線模型分析了汶川地震強(qiáng)震動(dòng)的強(qiáng)度非平穩(wěn)特性及衰減規(guī)律，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)度平穩(wěn)段具有時(shí)間更長(zhǎng)；提出了適合多次斷層破裂的雙平穩(wěn)段分段強(qiáng)度包線模型，可較好地描述具有雙平穩(wěn)段的強(qiáng)震動(dòng)的能量—時(shí)間分布特征，論文基于該模型探討了雙平穩(wěn)段強(qiáng)震動(dòng)的空間分布特征及