苏锡常地区典型地裂缝场地动力响应特征及抗震设防研究.pdf

摘要

地裂缝广泛分布于世界各地。同时，我国也是受地裂缝影响最大的国家之一。目前，国内外对

于地裂缝的研究主要集中于成因机制、分布规律及防治措施等方面，并且已经取得了丰硕的成果，

但关于地裂缝场地的动力响应特性和地裂缝场地的抗震设防方面的研究成果相对较少。而苏锡常地

区是我国地裂缝发育比较密集的区域之一，且该地区经济发达，人口密集，地裂缝的存在严重制约

了当地的城市建设和经济社会的持续发展，因此，研究苏锡常地区典型地裂缝场地的动力响应规律

和防震减灾措施具有重要的理论和实际意义。

本文在资料搜集和野外踏勘的基础上，选取苏锡常地区F（因果岸地裂缝）、F（光明村地裂

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缝）、F（邓更巷地裂缝）、F（河塘地裂缝）四条典型地裂缝作为研究对象。通过场地地脉动测试

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并进行频谱分析，阐明了苏锡常地区典型地裂缝场地的动力效应特征，主要是场地卓越频率、场地

地脉动放大效应等响应规律；接下来确定了苏锡常地区地裂缝场地放大效应的影响范围，针对性的

提出了地裂缝场地的抗震设防和避让距离等建议。并将其与汾渭盆地地裂缝场地的动力效应特征进

行对比。通过研究发现：

1.苏锡常地区场地的傅里叶谱卓越频率和反应谱卓越周期基本不受地裂缝影响。频率值相对稳

定，与测试点的位置无关。傅里叶谱卓越频率主要集中于3.60Hz左右，反应谱的卓越周期平均为

0.21s。而汾渭盆地地裂缝场地卓越频率平均为3.05Hz，这也反映了两地地裂缝场地在地层结构方

面的差异。

2.苏锡常地区地裂缝对周围场地存在明显的放大效应。傅里叶谱峰值、反应谱峰值和Arias烈

度峰值均随着距离的增加逐渐减小，距地裂缝一定距离处，谱峰值趋近稳定。同时，场地动力响应

存在“上下盘效应”：在与地裂缝相同距离的测点处，上盘测试点处的地脉动幅值及放大因子均大

于下盘，但这种效应相对汾渭盆地地裂缝场地不太明显。对比不同工程地质条件下测线的频谱峰值

及放大因子，可以发现山前平原沉积区的地脉动峰值明显低于湖沼平原区和冲湖积平原区；而冲湖

积平原区和湖沼平原区的动力响应幅值差别不大。至于放大因子，在相同位置的测点处，山前平原

沉积区的放大因子最大；其次，冲湖积平原在相同距离处的放大因子大于湖沼平原区。

3.苏锡常地区地裂缝放大效应的影响范围为30m左右。根据放大因子的衰减曲线可以发现，湖

沼平原区放大效应影响范围最小，为上盘25m，下盘23m；而冲湖积平原区和山前平原沉积区地裂缝

的影响范围均在25m以上，其中，前者的上下盘影响范围均为27m；后者上盘影响范围为29m，下盘

为27m。而汾渭盆地地裂缝的合理避让距离通常在15-20m的范围内，这主要是由两个地区地裂缝在

成因机制上的差异导致的。

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4.通过反应谱加速度放大因子的衰减曲线和对应方程，提出了苏锡常地区地裂缝场地不同位置

处“设计加速度”的合理建议值。在考虑苏锡常地区地裂缝场地的抗震设防时，针对不同区域内场

地放大倍数，适当提高抗震设防烈度。

关键词：地裂缝场地；动力响应；频谱特征；放大效应；影响范围；地脉动

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Abstract

Groundfissuresarewidelydistributedallovertheworld.Atthesametime,Chinaisalsooneofthe

countrieswiththemostseriousgroundfissuresintheworld.Atpresent,theresearchongroundfissuresat

homeandabroadmainlyfocusesonthegeneticmechanism,distributionlawandpreventionmeasures,and

hasachievedfruitfulresults,but