工程場地活斷層避讓距離研究.pdf

1、當(dāng)代地震學(xué)普遍認(rèn)為強(qiáng)震和活斷層相關(guān)，強(qiáng)震的發(fā)生往往都伴隨著活斷層的錯(cuò)動(dòng)。在合適的條件下，活斷層的錯(cuò)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生地表破裂，地表破裂對(duì)破裂帶附近的建筑物往往造成巨大的破壞。因此，如何在工程建設(shè)的場址選擇中避開活斷層是巖土工程界和抗震設(shè)計(jì)關(guān)心的問題。圍繞著活斷層的避讓問題所開展的一系列研究工作是當(dāng)前工程界和學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)問題。
　　本文以活斷層地表破裂場地為研究對(duì)象，總結(jié)了活斷層與地表破裂的關(guān)系、研究了地表破裂特征(寬度)、地表破裂與結(jié)構(gòu)震害

2、影響和地表破裂與地震動(dòng)特征，在總結(jié)震害實(shí)例和理論分析的基礎(chǔ)上，給出了工程場地活斷層避讓距離的估計(jì)途徑及方案。主要研究內(nèi)容包括：
　　1.分析了活斷層與地震的關(guān)系、地震與地表破裂的關(guān)系。
　　定義了本文地表破裂下的工程活斷層判別流程；明確了強(qiáng)震地表破裂的定義及歸納破裂的條件；對(duì)工程結(jié)構(gòu)避讓地表破裂的重要基礎(chǔ)依據(jù)—強(qiáng)震地表破裂原地重復(fù)性，從特征地震與地表破裂分段等方面進(jìn)行了典型實(shí)例或證據(jù)論證；系統(tǒng)總結(jié)了地表破裂定位分析的手段及精

3、度方法。
　　2.分析了地表破裂特征(寬度)。
　　對(duì)地表破裂基本特征進(jìn)行了系統(tǒng)地總結(jié)和分析，討論了地表破裂的機(jī)理。系統(tǒng)地總結(jié)給出了地表破裂的模式，為地表破裂數(shù)值模擬奠定了基礎(chǔ)；詳細(xì)討論了地表破裂的影響因素，并通過對(duì)強(qiáng)震地表破裂帶寬度和永久地質(zhì)變形帶寬度的大量統(tǒng)計(jì)分析，首次給出了一整套考慮破裂模式、破裂影響因素的地表破裂帶寬度的計(jì)算公式及示意圖。
　　3.分析了地表破裂與工程結(jié)構(gòu)震害的關(guān)系，即活斷層工程場地結(jié)構(gòu)的避讓距

4、離問題。
　　通過5次典型強(qiáng)震地表破裂展布跡線兩側(cè)一定范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)破壞分析，給出了避讓距離的建議值；并通過這5次地震破裂跡線上的單體結(jié)構(gòu)震害分析，首次建立了既有結(jié)構(gòu)在地表破裂效應(yīng)下類似震害的選比案例資料庫。為活斷層場地新建結(jié)構(gòu)的選址和設(shè)計(jì)提供了重要參考依據(jù)。為考慮地表破裂效應(yīng)下結(jié)構(gòu)震害的數(shù)值模擬提供了基礎(chǔ)資料。
　　4.研究了地表破裂及其地震動(dòng)場的數(shù)值模擬。
　　給出了理論計(jì)算分析的計(jì)算模型及參數(shù)的確定，特別是數(shù)值模擬

5、工況中覆蓋層較薄、土砂礫石二元結(jié)構(gòu)的土體，多次重復(fù)破裂的(地震重復(fù)周期內(nèi)再破裂)對(duì)地震動(dòng)的影響及規(guī)律。選取了近場脈沖型加速度地震記錄和一般記錄，分別進(jìn)行了0.1g、0.2g、0.4g輸入下的傾滑、走滑斷層地表破裂帶附近的各點(diǎn)峰值加速度，反應(yīng)譜的對(duì)比分析，首次給出了基于抗震設(shè)計(jì)參數(shù)分析的活斷層避讓距離和地表破裂帶附近的抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜參數(shù)，并對(duì)其合理性進(jìn)行了分析。
　　5.本文提出了一種可操作，基于工程考慮的符合目前我國實(shí)際的避讓距離

6、估計(jì)途徑。
　　通過以地表破裂寬度、破裂長度為指標(biāo)的確定性分析，和地表破裂可能性、破裂不同距離處結(jié)構(gòu)倒塌密度函數(shù)的概率性分析，并結(jié)合破裂定位精度成果，給出了一種較系統(tǒng)、全面地能具體劃分出避讓區(qū)域或避讓帶范圍的途徑及其判別流程，通過破裂寬度統(tǒng)計(jì)公式及寬度理想示意圖、結(jié)構(gòu)震害避讓距離建議值及單體建筑結(jié)構(gòu)在破裂附近的震害效應(yīng)分析、脈沖型地震波輸入下的破裂帶附近峰值加速度及反應(yīng)譜等地震動(dòng)響應(yīng)分析等，經(jīng)綜合比較，給出了合理的避讓距離數(shù)值；系