毕业论文课题相关文献综述

1.1.盆地效应的研究意义

盆地中松散沉积物对地震波的放大作用和盆地边缘效应，使盆地内的地震动明显高于盆地周边地区，这种效应被称为盆地效应。盆地效应最明显的特征是使地震动强度增大, 特别是地震动的中低频成分的强度增大，而这一效应对于高层建筑、桥梁之类的自振周期较长的工程结构极为不利。

在1994 年Nort hridge 地震和1995 年Kobe 日本地震中,建筑结构遭到强烈破坏性的影响。Kawase 仔细地研究了1995 日本地震中结构破坏的区域,他发现在接近Kobe 盆地边缘的建筑结构破坏非常严重,他得到了一个称为盆地边缘效应的现象,并指出在盆地边缘处地震反应十分强烈。

墨西哥地震中, 距震中400 km 外的墨西哥城出现了严重的震害, 其破坏程度大大超过该城市周围地区, 比震中区的还要重, 且震害主要集中在长周期的高层建筑及结构上。人们对这一现象作了分析, 其原因是该城市坐落在一个很深的沉积盆地之上, 场地盆地效应起了重要作用。集集地震中, 地震记录资料也表明在台北地区场地盆地效应较为明显。人们利用1993～ 1998 年的近40 次2.6～ 6.5 级地震的记录资料分析了台北盆地的场地影响, 也得出了台北地区场地盆地效应较为明显的研究结果。

沉积盆地土壤肥沃，人口密集，国际国内许多大中城市位于盆地之上、盆地边缘或盆地似的场地之上, 例如北京市,墨西哥城,台北市。然而在我国现行的建筑抗震设计规范中却没有考虑盆地效应对设计反应谱平台值的影响。随着城市现代化的发展, 高层建筑、大型复杂工程、城市道路立交桥及其它生命线工程日益增多, 场地盆地效应的研究将更为重要。但目前对场地的盆地效应的研究在国外也仅处于初期研究阶段，本项目的研究对城市规划与防震减灾具有重要的指导意义。

2.盆地效应的相关研究现状

场地盆地效应十分复杂, 它既涉及场地条件本身的问题, 也涉及地震震源问题。地震震源问题包括地震震源特性及地震发生相对于场地的方位。场地条件本身的问题包括场地覆盖土层性质、厚度和纵横向变化, 场地地表及基岩地形变化以及场地土的非线性等。

大型沉积盆地对强地震动的影响主要有放大作用、滤波作用、聚焦作用和边缘效应。盆地中新沉积物比边界基岩低得多的波速产生软土的放大作用，盆地埋藏基岩表面碗状的几何形状，能够把地震波聚焦在盆地中特定地点。盆地的边缘效应是指，速度和深度的梯度变化很大，当地震体波沿盆地边缘进入，像水波纹一样在盆地中反复反射，产生陷入盆地的面波。

台湾中正大学地震研究所温士忠等人针对盆地效应提出：不同地震波线穿越地层到达地面之前，经过盆地之构造形貌岩层特征和传播路径长度的不同会因反射或折射改变行进方向，在盆地中间产生聚焦效应，使盆地中单位面积的地面可以接受到较多的地震射线（能量），造成振幅放大，聚焦效应再加上因松软沉积层造成的放大场址效应，使盆地地震灾害的严重性大大增加。除了盆地效应外，松软的近地表层也是造成能量无法快速消散的原因之一，如果盆地内的土壤构造包含了较多的沉积物与强震作用相互影响则容易导致液化。

一般而言，传递距离越远震动能量也随之递减，但当震波进入冲击盆地的松软地层时，由于沉积物基盘与沉积物物理性质的差异，导致震波局限在盆地内，进而增强其振幅，因此震度不降反升。另外，地形所产生的散射则可影响地震波的振幅与讯号的长度；中国地震局地质研究所潘波等人通过收集整理三河－平谷8级地震的历史记录、野外地质调查和区域地震等资料，建立了该地震的震源模型和北京地区传播介质模型，通过有限元程序计算北京地区震后60s内地表各点的地震动速度时程和峰值速度，反映了盆地效应的特征。