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词条 常时微动
释义

常时微动就是地球表层任何地点,任何建筑物的地基,都在以微小的振幅不停的振动着,其振幅通常不超过数微米,振动周期一般为0.5S至数秒,这种不停的微小震动。 常时微动的测量结果目前主要应用于地基土划分、地震小区化、地震烈度增量计算、建筑物抗震性能评价、滑坡的地质调查等方面,可为工程地质以及震害预测等提供基础性资料。

地球表层任何地点,任何建筑物的地基,都在以微小的振幅不停的振动着,其振幅通常不超过数微米,振动周期一般为0.5S至数秒,这种不停的微小震动被称为常时微动。

一、 成因及影响因素

微动(Micro)的产生可分为自然因素和人文因素两大类。前者如风、雨、海浪、火山活动等,后者如工厂生产、交通运输、建筑施工等。

地脉动观测,主要测定自然振源(风、雨、海浪、火山、交通等)引起的振幅为0.01~1μm 、频率为0.5—20Hz的微振动波群,又称常时微动。 地基、地表和地下的微动可以反映出场地的状况,这是因为由各种振动源所产生的波动都具有各自的频率,其波动的传播特征包含了地基的固有特性。现在的研究表明,微动波是由面波和体波组合而成的,周期为1秒以下的常时微动主要反映了场地结构的动力学特性,与震源的关系不大体波形成的理论,把常时微动看成是由地下垂直入射的SH波和P波反射叠加而形成的。这种假设可以解释很多实际观测到的现象。而波动周期在一秒以上的中长周期微动,多数情况下,可以用面波理论说明。

二、常时微动的研究与应用现状

微动研究是作为工程地震学的一个科研领域而发展起来的。日本是世界上微动研究最早和最富有成果的国家,早在1908年日本人大森就观测到了周期在1秒以下的地基振动,并指出观测到的地基振动的周期与地震时的周期具有一定的相关性。1931年日本科学工作者根据在东京、横滨等地的观测结果,指出了地基存在卓越周期,之后对地面微动与地基卓越周期之间关系的研究,就愈来愈受到更多科学家的关注。二战以后,从五十年代开始,日本地震学家金井清教授,1957年在日本各地进行了大量常时微动的观测工作,并且提出了根据微动观测结果来划分地基的分类方法,同时还弄清了地震发生时地震动和常时微动均受到地基固有振动特性的支配

日本人金井清,在1957年对微动的面波性质作了定量的分析和论述,中岛在1967年又从体波的观点研究分析了微动观测的结果,其理论与观测的结果也比较一致。从目前观测与研究的成果来看,两种理论均可对微动现象作出令人比较满意的解释。

二十世纪七十年代以来,世界范围内随着高、超高层建筑物的兴建,建筑物的抗震设计及其研究,更广泛引起人们的重视。因此在很多领域内都开展了关于中长周期微动的研究工作,并取得来较大的进展。此外,从八十年代以来,日本广田教授应用长周期资料研究来推断深部地下构造的方法,也已经达到了实用阶段。我国关于常时微动的研究起步时比较晚的,是从上个世纪六十年代才开始的。在1964年的抗震建筑设计规范中,已将尝试微动的卓越周期作为确定场地类别的一种参考指标,并为重大工程抗震设计所需要的场地烈度进行了大量的测试工作。自1966年河北邢台地震开始,到1975年(2月4日)海城地震和1976年(7月28)唐山大地震以来,在北京、天津、大连和长春等许多城市的地震小区划中都进行地表常时微动的观测,同时还结合地震灾害的调查,开展了常时微动与场地关系的震害的研究。目前我国对微动的研究和应用,以短周期的常时微动为主。对于长周期微动的研究国内,很少有人涉足。中华人民共和国国家标准《地基动力特性测试规范》GB/T 50269-97 对地脉动测试已经有了明确的规定。

三、常时微动的应用

常时微动的测量结果目前主要应用于地基土划分、地震小区化、地震烈度增量计算、建筑物抗震性能评价、滑坡的地质调查等方面,可为工程地质以及震害预测等提供基础性资料。

参考资料:陈宏林等,工程地震勘察方法,北京:地震出版社,1998

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更新时间:2025/2/7 2:57:48