基于观测记录的场地卓越周期与场地基本周期对地震动放大模型的影响研究

摘要

在评估场地对地震动的放大作用时,场地周期常被认为是一个合适的场地参数,通常将场地周期区分为场地卓越周期和场地基本周期,场地卓越周期可由地表水平竖向谱比估计确定,而场地基本周期可由地表土层物理力学参数计算得到。为探究2个参数在定量评价地震动场地放大效应时的影响,文中搜集了日本588个KiK-net和K-NET台站的场地卓越周期估计值并根据其钻孔勘察资料计算了场地基本周期值,利用4791条浅地壳与上地幔地震观测记录并结合日本基岩场地的地震动衰减模型计算得到了所选场地的放大比经验值;然后,分别以场地卓越周期和场地基本周期为参数建立场地放大模型,对比分析了2种场地周期参数对场地放大系数的影响。结果表明:二者作为场地参数评估场地放大效应时,均能很好地反映场地放大比共振效应且场地卓越周期的共振效应更显著;在0.06 s至0.9 s谱周期场地卓越周期作为场地参数时场地放大比变异性更小,而在大于0.9 s谱周期场地基本周期模型的变异性更小,其它情况下二者的变异性相近,在0.2 s至0.3 s和在大于2.0 s谱周期场地放大比变异性之间的差别在数理统计意义上显著。因此,对于钻孔资料缺失的地区,可采用场地卓越周期作为场地效应评价参数。