三文厘清“近场效应”
闻闻翁翁
2023年05月17日 09:30:43
只看楼主

      在光学、电磁学领域也有关于“近场效应”  的研究,甚至麦克风的啸叫,也被认为是一种近场效应,不过在我们关心的地震工程学界,所谓近场,还没有严格的定义,相近的名词还有近源、近震中和近断层,国外是用“near-source”。       美国早期的几座核电站在建成后才发现附近有大的活动性断层,当局面临加固还是废弃的决策,头痛不已,求助于地震学家,又多了几个头痛的人。

      在光学、电磁学领域也有关于“近场效应”  的研究,甚至麦克风的啸叫,也被认为是一种近场效应,不过在我们关心的地震工程学界,所谓近场,还没有严格的定义,相近的名词还有近源、近震中和近断层,国外是用“near-source”。

      美国早期的几座核电站在建成后才发现附近有大的活动性断层,当局面临加固还是废弃的决策,头痛不已,求助于地震学家,又多了几个头痛的人。 地震学家注意到,用手头的震中距或断层距30公里以外的观测 数据去内推震中距更近的地震动响应是不可靠的,相差可以达到一个数量级,当然,这种烦恼也催生了近场地震学的诞生和发展。

      “物理上看,近场地运动主要受震源断裂过程控制“(徐植信:核电站对地震地运动的要求),“在近场范围内,影响地震动诸参数的震源特征的复杂性尤为突出,震级和距离不再是影响的最主要的因素”(胡聿贤,张敏政:地震动研究的国内外现状)。

      得益于西海岸逐渐获得较大震级的近场地震动数据,美国人开始尝试在工程中具体解决这个问题,其成果是UBC97中的“ near-source-factor” ,这是国际上第一次量化近场效应。因为是为了工程应用,所以没有纠结研究人员津津乐道的速度脉冲or长周期or竖向地震动or方向性问题,采取实用主义的办法,一个大老K,并明确可以在15公里内线性插值。

       我国《震通规》估计是琢磨了半天,最后成文“应计入近场效应对设计地震动参数的影响“,这样的表述是相当温柔的,如果从法规的角度,其严格意义上的约束力应允许接近于零;当然在技术上,有一个传承,那就是实质上已经蜕变为推荐性标准的《抗规》。

      目前工程实践中有几种操作:第一种是只在大震抗倒塌设计中考虑近场放大,这得到不少通规编制者的认可,属于“应允许”,你要再加码当然可以;第二种是折中法,即在位移计算中不考虑,而在强度计算中考虑;多加几根钢筋毕竟是隐蔽工程,比把柱子弄大相对要容易接受一些;第三种是自便,可能遭遇的风险就是审图公司,需要先沟通;第四种就是专项论证,一般来说,请的专家级别越高,最后的放大系数就越低。

      至于发震断裂怎么判断,诸位可以看公众号前面的系列文章,反正以后羊的项目,只要稍有嫌疑,一律高举《震通规》小本本,要求甲方委托第三方有资质单位进行活断层勘察与评价,或者安评,结构汪可管不了。

      最后作为花絮,附上一张图,据说是ASCE7-16中的断层距离确定方法图,第一感觉是看不懂,然后看懂了会发现基本上不具备可操作性,觉得老外也挺搞的,这玩意儿弄出来做啥。

               

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天地不言
2023年05月17日 13:30:18
2楼

近场效应是实际存在的一种力的表现形式。地震还有一种效应叫行波效应。地震烈度与这些效应都有关联。地震的瞬时性导致各种力学现象的产生。

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阿巅2019
2023年05月19日 22:58:19
3楼

谢谢分享这么好的资料,就是差下册了

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