2019年6月18日日本山形县Mw6.7级地震场地非线性反应特征研究

马红虎，隋明坤，赵 昆

(云南省地震局，昆明 650224)

0 引言

已有研究表明，强震作用下土体会呈现显著的非线性效应，如剪切波速降低、阻尼比升高、场地卓越频率降低等[1-2]。地震波在软弱土层中传播会造成地震动强度和频率的变化，此种场地效应将直接导致建筑物的损害加重。如1985 年墨西哥地震中，破坏主要在距震中400 km 以外墨西哥市内古湖泊沉积层地区，软土效应造成严重的灾害[3]。因而对地震工程结构抗震来讲考虑场地反应中产生的非线性特征显得至关重要。

土体非线性特性通常由实验室测定的动剪切模量和阻尼比与剪应变曲线来表示[4]。但实际地震作用下土体承受的加载路径与实验室明显不同，边界条件、排水条件等因素也较难模拟[5]。随着强震观测数据的不断积累，土体非线性动力反应在1994年Northridge 地震[6]、1995 年日本神户地震[7]和1999[8]等地震中被直接证实。

继中国数字强震动台网于2007 年建成以来，许多学者基于获取的大量观测记录研究场地在强震作用下的非线性反应。梁建文[9]选择天津地区的参考场地和待识别场地，用强震记录来识别场地总体非线性动力特征，识别的总体非线性动力特征可以准确估计场地的强地震动。冀昆[10]以2013 年芦山余震中加速度峰值水平较低的观测记录作为场地线性反应参考，对主震中可能发生非线性反应的台站进行研究。任叶飞[11]利用汶川地震主余震加速度记录水平/垂直谱比，分析主震的场地非线性反应，并提出评估非线性的5 个重要参数。……