基于实测记录分析场地因素对海底地震动特性影响

陈宝魁, 王博为, 田 钦, 胡思聪

(南昌大学 建筑工程学院, 江西 南昌 330031)

0 引言

随着海洋工程的发展,自20世纪中期起对海底地震动特性的研究日益深入。鉴于地震动实测记录分析是研究地震动特性最直接的方法,20世纪70年代开始,美国、日本等国相继开展海底强震仪的布设与数据采集分析等工作[1]。1979年美国矿物资源管理处(MMS)在南加利福尼亚州近海安装了海底地震观测系统SEMS(Seafloor Earthquake Mea-suring System)[2]。1995年神户大地震后,日本科学技术厅防灾科学技术研究所在全国1 000多个地点布设了强震仪台网(K-NET强震台网),并于1996年在东京西南部50 km处的相模湾海域布设了6个深海强震台站,用于监测地震与海啸。

基于上述台网已采集到的海底强震记录,研究发现海底与陆地地震动特性区别明显。1999年Boore等[3]对美国SEMS台网8次地震中6个海底台站采集到的海底强震数据的反应谱、竖向与水平反应比谱等进行对比分析,发现相对于陆地,海底地震动竖向分量的高频成分更小,海水层对水平地震动分量的影响较小。在此基础上,刁红旗等[4]同样利用SEMS台网中海底强震记录的分析,发现海水层对以P波为主的垂直地震动影响较大,但对SV波影响有限。陈宝魁等[5-7]利用日本K-NET与美国SEMS台网的强震记录对比海底与陆地地震动的弹性与弹塑性反应谱特征,发现相比于陆地强震记录,海底地震动的竖向分量更小,水平向反应谱拥有比陆地地震动更长的峰值平台,其长周期成分也更为丰富。Dhakal等[8]通过搜集K-NET台网中海底台站的海底地震动研究了非线性场地条件对地震动的影响,发现土层的非线性响应会造成地震动卓越频率成分向低频移动。……