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第三章 地震动
地震动就是地震引起的地面运动。
地壳的某些部位(例如断层)由于应力
失效使应力平衡状态突然改变,应力波
(地震波)就从这些部位(称为震源)
向外传播,发生了地震;当地震波传播
至地面和通过地面时会引起地表附近土
层的振动,这就是地震动。
一、地震动的重要性与复杂性
地震动是度量地震破坏作用的最重要的尺度,因为它
是引起地震灾害最主要的原因。地震动是振幅与频率都
在迅速变化着的振动,当它作用于人工结构和天然结构
上的时候,就可能使其破坏引起地震灾害。
地震动是一种复杂的现象。它的复杂性不仅在于它的
发射机制,而且更重要的在于传播它的千差万别的介质
层间的诸如折射与反射等波动过程尚难以弄清楚。
理论上地震动应用六个运动分量来描述,即三个沿相
互垂直的轴的平动分量和绕三个相互垂直的轴的转动分
量。就工程应用而言,大多以两个相互垂直的水平分量
和一个竖向分量为主要研究对象。目前尚无记录扭转地
震动的简单有效装置。
二、强地震动加速度时程
强地震动观测得到的多为地震动加
速度时程记录,有三个分量:两个互相
垂直的水平分量和一个竖向分量;速度
和位移通过数值积分得到。下面给出了
几个实际的地震动加速度时程曲线。
2008年中国汶川地震卧龙台强震记录
距离震中22.2km,距离发震断层南端1.1km。最大水平加速度为
957.7cm/s2,最大竖向加速度为948.1cm/s2,数值与水平值相当。
东西分量 峰值957.7cm/s2
2
s 南北分量 峰值 652.9cm/s2
/
m
c
度
速
加
竖向分量 峰值 948.1cm/s2
时间/sec
2008年中国汶川地震八角台记录
最大水平加速度为581.6cm/s2,最大竖向加速度为633.1cm/s2。竖向分量的幅值比
水平分量大一些。
东西分量 峰值556.2cm/s2
2
s 竖向分量 峰值 633.1cm/s2
/
m
c
度
速
加 南北分量 峰值 581.6cm/s2
时间/sec
1940年美国帝国谷(Imperial Valley )地震(7.1
级)埃森特罗(El Centro )记录
记录频带宽、幅值大、获取时间早,长期以来成为地震工程研究
和结构抗震分析计算最常用的强震记录,具有经典意义。
)
2
s
/ s
型 m / m
c m c
c 5
6 .
冲 9. 1. 6
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