区域性群发地裂缝的场地动力效应研究

Xi'an area is a typical region with both intensively developed ground fissures and high seismic hazard level in our country. So, in Xi'an or similar areas, research on the dynamic effects of sites by reginal ground fissures group is a urgent project with important practical significance. Based on the previous research and taken the whole fractures system of Xi'an including Lintong-Chang'an fault and 14 ground fissures as the study object, the dynamic effects of sites with reginal ground fissures group is analyzed by means of field investigaion, in situ microtremors tesing and 2D/3D nonlinear dynamic numerical analysis. Based on the contrastive analysis to previous research results, the influence law on dynamic effects of peak value, corresponding predominant frequency and fissures group effect are revealed and the engineering earthquake fortification level and setback distance suggest are provided. The all will provide Xi'an or similar areas with theoretical support of resonal construction planning, distribution and resonal engineering earthquake fortification.

西安地区是我国地裂缝密集发育同时又具有较高地震危险性的典型区域，因此研究区域性群发地裂缝的场地动力效应对西安及其类似地区而言是一个紧迫而又具有重要现实意义的课题。项目拟在前期研究基础上，以西安地区包括临潼-长安断裂及14条地裂缝在内的整体破裂系统为研究对象，通过野外调查、原位地脉动测试和二维、三维非线性动力数值分析等手段，研究区域性群发地裂缝的动力场地效应。揭示地裂缝群对场地动力响应"峰值（放大因子）"及其对应"卓越频率"的影响规律；在与前期研究成果对比分析基础上，揭示地裂缝群对场地动力响应影响的"群缝效应"，在此基础上提出工程抗震设防水平和避让距离等的建议。为西安及其类似区域的城市建设合理规划布局及工程合理抗震设防提供科技支撑。

西安地裂缝发育密集，共发现达14条之多，对城市重大工程建设和可持续发展产生严重制约。目前，有关地裂缝形成、分布和活动性等方面的研究很多，但地裂缝场地的动力响应特征及抗震设防等方面研究成果很少且不系统。而西安市所在的汾渭盆地构造活动强烈、震害危险较大。因此，开展相关方面的研究具有重要的的理论和实际意义。.课题对西安14条地裂缝进行了踏勘和地脉动原位测试，共得到16条测线的地脉动数据。通过对地脉动数据和OpenSees数值模拟结果的分析，揭示了西安地裂缝的场地动力效应，为相关场地的抗震设防提供了科学依据。主要结论如下：.（1）地裂缝场地卓越频率的大小均与测点到地裂缝的水平距离无明显关系。其中傅里叶卓越频率变化范围为2.54~3.95Hz，主要集中于3Hz左右；反应谱卓越频率集中于4.35Hz左右，高于傅里叶谱卓越频率。.（2）地裂缝场地地脉动响应具有明显的放大效应。地脉动响应峰值在靠近地裂缝处急剧增大，随着距离的增加逐渐减小并趋于平稳。上盘场地峰值大于对应的下盘场地峰值。同时，场地地层条件对场地脉动响应的峰值以及放大因子具有一定的影响。.（3）地脉动分析结果显示，西安地裂缝场地放大效应的影响范围约为地裂缝两侧各15m以内，超过这个范围，地脉动响应趋于无地裂缝场地。.（4）地震动数值分析结果显示，在强震动作用下地裂缝场地地表加速度响应同地脉动一样具有显著的放大效应，但地震动响应影响范围约为30m，大于地脉动放大效应影响范围，两者约为二倍的关系，且地震动放大倍数也高于地脉动放大倍数。