用上海强震土层垂直观测系统研究软土层对地震动的放大作用

摘要

利用上海曹杨公园土层垂直数字强震观测系统提供的井下基岩和地面自由场三分向数字地震波资料,使用经验转换函数方法,研究了该处软土层对地震动的放大作用.该场地软土层厚达310m.利用2002～2005年记录到的5次地震的数字波形进行的研究结果表明,经验转换函数方法描述场地效应是可靠的.东西、南北、上下三个分量的共振频率分别为5.4Hz、7.5Hz和10.9Hz,对应不同的共振振型;相应的放大倍数依次为20.2±7.1,27.8±2.9和20.7±9.6.并从理论上初步探讨了软土层对地震动放大作用的机理.软土层对地震动的放大作用取决于软土层的厚度,软土层及其下卧基岩的密度、波速,以及地震波的入射角.理论研究表明上海曹杨公园软土层的基础自振频率为0.28Hz.由于整个上海市坐落在软土层上,几百公里外发生强震,都可能在上海市造成灾害,必须引起重视.上海市的防震减灾规划除了需要考虑未来本区内发生破坏性地震的危险之外,还必须考虑到行政边界以外几百公里以内发生强烈地震带来的灾害.高层楼房和大跨度桥梁的设计必须考虑远距离地震传来的长周期地震动的影响.