基于SOILQUAKE软件方法的厚层淤泥场地设防地震动参数确定探讨.pdf
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以天津滨海某厚层淤泥场地为例,分别采用等效线性化法(LSSRLIＧ１)和新一代土层地震反
应分析SOILQUAKE软件方法在场地危险性计算确定的不同设防水准地震动输入条件下进行了
建模土层地震反应计算.计算结果表明:(１)对厚层淤泥软弱场地,与新版区划图结果相比等效线
性化法可能会低估场地地震作用,甚至是低估场地设防烈度;(２)SOILQUAKE软件方法在软弱场
地设计地震动参数确定时仍能体现一定的放大作用,尤其是强地震动作用下,克服了等效线性化方
法在软弱场地计算时出现的设计谱明显矮、宽现象,与当前认识相一致,为软弱场地重大工程设防
参数确定提供了参考;(３)SOILQUAKE软件方法在软弱场地设计地震动参数确定较新版区划图
结果设防标准有大幅度提高,考虑到相关抗震设防规范的协调性,还需进一步对其他类型软弱场地
进行大量强震记录输入计算检验,以便更好的工程应用夏峰：基于SOILQUAKE软件方法的厚层淤泥场地设防地震动参数确定探讨
图4土层反应计算地表反应谱及标定设计谱 Fig.4 Surface response spectrum and calibration design spectrum calculated by soil response
4.2设计反应谱计算分析
为了与当前抗震设计规范相协调，本次工作按 建筑规范[14]给出的地震影响系数形式进行设计谱 标定，其表达式为：
式中：α（T）为地震影响系数，αmax为地震影响系数 最大值；T。为特征周期；为衰减指数；n1为直线下 降段的斜率调整系数，取为0.02；n2为阻尼调整系 数，取为1.0。 为了与新版区划图11结果有一定可比性，本次 十算的设计谱标定动力放大系数βmax均取为2.5，标 定时先确定设计谱平台段高度，然后反算出设计谱 峰值加速度。表3列出了不同方法确定的设计地震 动参数结果。为了对不同方法不同概率水准设计谱 更直观的比较，将表3的参数绘制成图5所示。由 于新版区划图结果仅给出设计谱峰值加速度，未给 出设计谱特征周期值，图5中新版区划图确定的极 罕遇地震动设计谱特征周期值参照罕遇地震动设计
表3不同方法确定的场地地表设计地震动参数 nd motion parameters of the ground surface determined by different method
图5不同方法确定的场地地表设计地震动设计谱 Fig.5The design ground motion spectrum of the ground surface determined by different methods
谱特征周期值的结果给出。 从表3和图5中不同方法确定的厚层淤泥场地 不同概率水准的设计地震动参数来看，不同方法差 别较大。与新版区划图结果相比，等效线性化方法 在多遇地震作用下明显偏低：在基本地震作用下等 效线性化方法设计谱在特征周期大于0.9s时与新 版区划图结果基本吻合，但在小于0.9s时与新版区 划图结果差别较大，且可能会低估场地设防烈度；在 罕遇地震作用下等效线性化方法设计谱在特征周期 约大于0.9s时大于新版区划图结果，但在小于 0.9s时略小于新版区划图结果；在极罕遇地震作用 下等效线性化方法设计谱在特征周期约大于1.3s 时大于新版区划图结果，但在小于1.3s时与新版区 划图结果差别较大；相较新版区划图方法和等效线 性化方法确定的设计谱，新一代土层地震反应分析 方法确定的设计谱明显偏高，地震动输入强度越弱 越明显，克服了文献[6］提到的等效线性化方法在软 弱场地计算时出现的设计谱明显矮、宽现象，尤其是 在强地震动（极罕遇地震）输入条件下与新版区划图 结果较为接近，也与当下美国最新版NEHRP2015 （简称NEHRP）认识相一致
本文以大津滨海某厚层淤泥场地为例，采用新一
图5不同方法确定的场地地表设计地震动设计谱
代土层反应方法和等效线性化方法进行了分析计算， 并与新版区划图结果进行了比较，得到以下结论： （1）新一代土层反应SOILQUAKE软件方法 在软弱场地设计地震动参数确定时能体现一定的放 大作用，尤其是强地震动作用下，克服了等效线性化 方法在软弱场地计算时出现的设计谱明显矮、宽现 象，与当前认识相一致，为软弱场地重大工程设防参 数确定提供了参考。 （2）新一代土层反应SOILQUAKE软件方法 在软弱场地设计地震动参数确定较新版区划图结果 设防标准有大幅度提高，考虑到相关抗震设防规范 的协调性，还需进一步对软弱场地进行大量强震记 录检验，以便在工程中更好地应用。 （3）本次分析结果仅以某厚层淤泥场地为例进 行不同水准设防参数确定探讨胶合板标准，对其他类型软弱场 地还需进一步分析不同强度地震作用及其相关因素 对设防参数确定的影响。 致谢：本文计算所采用的新一代土层反应方法 SOILQUAKE程序由中国地震局工程力学研究所 袁晓铭课题组免费提供，在程序使用过程中得到了 李瑞山博士悉心指导，在此一一致谢
参考文献（Reference
工程场地地震安全性评价：GB17741一2005S.北京：中国标
夏峰：基于SOILQUAKE软件方法的厚层淤泥场地设防地震动参数确定探讨
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