近地表速度结构对场地强地震动特征的影响

摘要：

近地表松散沉积层对地震波具有强烈的改造作用。为了揭示近地表速度结构对场地强地震动特征的影响机理,采用横波勘探和地脉动测试方法研究两个地震台站的场地条件,并对比分析场地测试结果与汶川地震记录的频谱特征。正如浅层地震勘探和地脉动数据所揭示的那样,MXT地震台的强震记录中,对应横波图像0.10 s 处强反射波的地震动分量(频率5 Hz 左右)在该场地占明显优势,而对0.22 s 的弱反射界面(对应的基频为2.3 Hz)的反映并不明显,分析认为这一现象归因于地下10~11 m 处粉土与卵石层间具有较大的波阻抗差异,因而造成地震反射图像上0.10 s附近的强振幅掩盖了0.22 s 的反射波组,岷县强震记录频谱也显示为单峰值形态。横波勘探在WUD 台获得的地震图像显示分别在0.22 s 和0.50 s 处有两组比较明显的反射波,其所对应的场地潜在响应频率分别为2.3 Hz 和1.0 Hz,WUD 台的强震记录频谱的形态也明显受这两个波阻抗界面的影响；通过对比地脉动与地震记录的频谱图,认为场地结构对地震信号与一般地脉动信号的影响是有差别的。研究表明：(1)剪切波的强阻抗界面深度及其平均波速是控制场地频谱主频的主要因素,近地表地层中阻抗强的界面对地震波的改造作用占主导地位；(2)近地表松散覆盖层的波速结构影响着场地地脉动频谱与地震动频谱的谱形变化；(3)一般情况下,浅部强波阻抗界面对地脉动频谱特征的影响可能大于深部(百米以内),强震作用下深部波阻抗界面会使场地的响应主频向比其脉动基频更低的频段发展。

关键词：速度结构、地震台站、横波勘探、地脉动、频谱特征

分类号：P135(天体力学（理论天文学）)

资助基金：国家自然科学基金项目51248005;中国地震局地震预测研究所基本科研业务费项目2012IESLZ02

在线出版日期：2015-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：813-819