結(jié)構(gòu)自振周期是結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)的周期

1、predominantperiod地震時(shí)，從震源發(fā)出的地震波在土層中傳播時(shí)，經(jīng)過(guò)不同性質(zhì)地質(zhì)界面的多次反射，將出現(xiàn)不同周期的地震波。若某一周期的地震波與地基土層固有周期相近，由于共振的作用，這種地震波的振幅將得到放大，此周期稱為卓越周期。由多層土組成的厚度很大的沉積層，當(dāng)深部傳來(lái)的剪切波通過(guò)它向地面?zhèn)鞑r(shí)就會(huì)發(fā)生多次反射，由于波的疊加而增強(qiáng)，使長(zhǎng)周期的波尤為卓越。卓越周期的實(shí)質(zhì)是波的共振，即當(dāng)?shù)卣鸩ǖ恼駝?dòng)周期與地表巖土體的自振周期相同時(shí)，由于共振作用而使地表振動(dòng)加強(qiáng)。巨厚沖積層上低加速度的遠(yuǎn)震，可以使自振周期較長(zhǎng)的高層建筑物遭受破壞的主要原因就是共振。卓越周期分級(jí)卓越周期按地震記錄統(tǒng)計(jì)得到，地

2、基土隨軟硬程度的不同有不同的卓越周期，可劃分為四級(jí)：一級(jí)-穩(wěn)定基巖，卓越周期是0.1-0.2S,平均為0.15s。二級(jí)-一般土層，卓越周期為0.21-0.4S,平均為0.27s。三級(jí)為松軟土層，卓越周期在二級(jí)和四級(jí)之間。四級(jí)-為異常松軟的土層，卓越周期為0.3-0.7S,平均為0.5s.幾種周期及相關(guān)概念自振周期T:結(jié)構(gòu)按某一振型完成一次自由振動(dòng)所需的時(shí)間，是結(jié)構(gòu)本身的動(dòng)力特性，與結(jié)構(gòu)的高度H、寬度B有關(guān)。基本周期T1:是指結(jié)構(gòu)按基本振型完成一次自由振動(dòng)所需的時(shí)間。基本振型：?jiǎn)钨|(zhì)點(diǎn)體系在諧波的作用下的振型稱為基本振型：任一地震波都可以分解為若干諧波的疊加，多質(zhì)點(diǎn)體系按振型分解法計(jì)算地震作用時(shí)，

3、可以簡(jiǎn)化為具有基本振型的等效單質(zhì)點(diǎn)體系進(jìn)行分析。而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)而言，有時(shí)又稱為主振型，一般是指每個(gè)主軸方向以平動(dòng)為主的第一振型。高階振型：相對(duì)于低階振型而言。一般來(lái)說(shuō)，低階振型對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的影響要大于高階振型的影響。對(duì)一般較規(guī)則的建筑物，選擇的振型個(gè)數(shù)可以取其地震作用計(jì)算時(shí)的質(zhì)點(diǎn)數(shù)（大多數(shù)情況下為樓層數(shù)），若質(zhì)點(diǎn)數(shù)較多時(shí)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以只取前幾個(gè)振型（即低階振型）進(jìn)行疊加。特征周期Tg:即建筑場(chǎng)地自身的周期，是建筑物場(chǎng)地的地震動(dòng)參數(shù)，在地震影響系數(shù)曲線中，水平段與下降段交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，反映了地震震級(jí)，震源機(jī)制（包括震源深度）、震中距等地震本身方面的影響，同時(shí)也反映了場(chǎng)地的特性；如軟弱土層的厚度，類

4、型等場(chǎng)地類別等。在抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中，設(shè)計(jì)特征周期Tg與場(chǎng)地類別有關(guān)：場(chǎng)地類別越高（場(chǎng)地越軟），Tg越大；地震震級(jí)越大、震中距離越遠(yuǎn)，Tg越大。Tg越大，地震影響系數(shù)a的平臺(tái)越寬，對(duì)于高層建筑或大跨度結(jié)構(gòu)，基本周期較大，計(jì)算的地震作用越大。場(chǎng)地卓越周期Ts：地震波在某場(chǎng)地土中傳播時(shí)，由于不同性質(zhì)界面多次反射的結(jié)果，某一周期的地震波強(qiáng)度得到增強(qiáng)，而其余周期的地震波則被削弱。這一被加強(qiáng)的地震波的周期稱為該場(chǎng)地土的卓越周期。場(chǎng)地卓越周期只反映場(chǎng)地的固有特征，不等同于設(shè)計(jì)特征周期。其由場(chǎng)地的覆蓋土層厚度和土層剪切波速計(jì)算求的。場(chǎng)地脈動(dòng)周期Tm：應(yīng)用微震對(duì)場(chǎng)地白脈動(dòng)、又稱為"常時(shí)微動(dòng)”進(jìn)行觀測(cè)所得

5、到的振動(dòng)周期。測(cè)試應(yīng)在環(huán)境十分安靜的情況下進(jìn)行，場(chǎng)地的震動(dòng)類似人體的脈搏，所以稱為“脈動(dòng)"。場(chǎng)地脈動(dòng)周期反映了微震動(dòng)情況下場(chǎng)地的動(dòng)力特征，與強(qiáng)地震作用下場(chǎng)地的動(dòng)力特性既有關(guān)聯(lián)，又不完全相同。場(chǎng)地卓越周期、特征周期對(duì)建筑物的影響自振周期避開(kāi)特征周期可以減小地震作用。當(dāng)結(jié)構(gòu)的自振周期超過(guò)設(shè)計(jì)特征周期時(shí)，地震作用就會(huì)隨其自振周期的增大而減小。當(dāng)結(jié)構(gòu)的自振周期小于0.1s時(shí)，地震作用會(huì)隨其自振周期的增大而急劇增大。實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)的自振周期大都會(huì)大于設(shè)計(jì)特征周期，但一般不大于6.0s。自振周期與場(chǎng)地的卓越周期相等或接近時(shí)地震時(shí)可能發(fā)生共振，震害比較嚴(yán)重，反之震害就小，國(guó)內(nèi)外根據(jù)震害研究表明，在

6、大地震時(shí)，由于土壤發(fā)生大變形或液化，土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為非線性，導(dǎo)致土層剪切波速Vs發(fā)生變化。因此，在同一地點(diǎn)，地震時(shí)場(chǎng)地的卓越周期將因震級(jí)大小、震源機(jī)制、震中距離的變化而變化。如果僅從數(shù)值上比較，場(chǎng)地脈動(dòng)周期Tm最短，卓越周期Ts其次，特征周期Tg最長(zhǎng)結(jié)構(gòu)自振周期是結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)的周期；結(jié)構(gòu)基本周期是結(jié)構(gòu)自振周期中最長(zhǎng)（數(shù)值最大）的那個(gè)；場(chǎng)地卓越周期是場(chǎng)地自振周期中最容易被（地震）激勵(lì)起的周期；場(chǎng)地特征周期（設(shè)計(jì)特征周期）是設(shè)計(jì)地震反應(yīng)譜曲線上平臺(tái)段結(jié)束（最右端）的同期值確定場(chǎng)地卓越周期T的方法及分類為：第一，當(dāng)場(chǎng)地內(nèi)有強(qiáng)震記錄時(shí)，通過(guò)頻譜分析確定地震動(dòng)卓越周期，這里稱之為記錄卓越周期，以Tr

7、表示。第二，由常時(shí)微動(dòng)測(cè)試分析確定，稱為測(cè)試卓越周期，以Tm表示。第三，根據(jù)場(chǎng)地分層剪切波速測(cè)試結(jié)果按公式（1）計(jì)算之，稱為波速卓越周期，以TV表示。筆者記為：Tr是真實(shí)反應(yīng)地震動(dòng)的卓越周期，即工程抗震所需的場(chǎng)地卓越周期真值；Tm是接近場(chǎng)地固有周期的卓越周期；Tv是與場(chǎng)地固有周期相比有一定誤差（有時(shí)相當(dāng)大）的卓越周期。因此，當(dāng)工程場(chǎng)地范圍內(nèi)有適宜的強(qiáng)震記錄時(shí)，抗震設(shè)計(jì)應(yīng)首先選用Tr,其次可選用Tm,盡量避免選用Tv除非地基土層基本滿足均勻平行的條件）。由于適宜的強(qiáng)震記錄不易獲得，且因地層結(jié)構(gòu)及局部地形地貌的改變有較大的變化，所以工程應(yīng)用中多由常時(shí)微動(dòng)測(cè)試分析確定卓越周期。（1）象搞高層建筑、橋

8、梁等，地質(zhì)或巖土工程師會(huì)被要求提供場(chǎng)地的卓越周期，一般也是參考地區(qū)經(jīng)驗(yàn)值。比較粗略，但偏安全。（2）地震烈度達(dá)到7度，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般要進(jìn)行動(dòng)力分析。提供的東西多啦，地質(zhì)人員需要做專門的譜分析。建議地震反應(yīng)譜和動(dòng)幅值其實(shí)是把典型地震譜按工程區(qū)的地震加速度放大或縮小，關(guān)鍵還是地震風(fēng)險(xiǎn)分析的可靠性和典型強(qiáng)震歷時(shí)曲線的選取起作用。很幸運(yùn)，本人2003年親自搞過(guò)大壩地震風(fēng)險(xiǎn)性概率分析即國(guó)內(nèi)的超越概率,國(guó)內(nèi)一般是委托國(guó)家地震局權(quán)威機(jī)構(gòu)進(jìn)行，但我參與的國(guó)際項(xiàng)目要求地質(zhì)人員就應(yīng)該會(huì)實(shí)際上沒(méi)幾個(gè)人會(huì)，連大學(xué)的教授明白的也不多，除非專門研究地震的專業(yè)人士。很驕傲，報(bào)告pass啦。有人研究這個(gè)的可以交流交流。場(chǎng)地卓越

9、周期是場(chǎng)地土的基本周期，通過(guò)地脈動(dòng)的測(cè)量資料可以求得場(chǎng)地土的卓越周期；場(chǎng)地的特征周期是在抗震規(guī)范中給出的地震影響曲線中特征點(diǎn)的對(duì)應(yīng)周期，地震影響曲線是設(shè)計(jì)反應(yīng)譜理論的一種表達(dá)形式，特征點(diǎn)是人為設(shè)定的設(shè)計(jì)控制值，不僅與場(chǎng)地條件有關(guān)，而且還與設(shè)計(jì)地震的假定有關(guān)。對(duì)土的動(dòng)力特性的測(cè)定，除了抗震設(shè)計(jì)之外，還有其他的許多用途；即使是抗震設(shè)計(jì)，也有各種方法，抗震規(guī)范中的設(shè)計(jì)反應(yīng)譜理論也僅是最常用的一種常規(guī)方法，對(duì)于重要的工程也還需要作地震反應(yīng)分析?？拐鹨?guī)范中，在地震影響曲線上的特征周期的選用是一種通過(guò)處理的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，配合這種方法需要測(cè)定波速或者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)方法來(lái)確定場(chǎng)地的類型。卓越周期是強(qiáng)震記錄的基本周期

10、，或指場(chǎng)地土的基本周期；也可認(rèn)為是"場(chǎng)地脈動(dòng)時(shí)的主導(dǎo)周期"篇新聞報(bào)道本報(bào)日前報(bào)道的一住宅與周邊工廠設(shè)備發(fā)生"共振"，以致居家出現(xiàn)搖晃現(xiàn)象，今后有望在上海新建樓盤內(nèi)得到根本解決。記者昨天從市地震工程研究所獲悉，上海已經(jīng)完成上海市地震安全性評(píng)價(jià)細(xì)則的制定，規(guī)定凡建設(shè)高過(guò)百米、面積在10萬(wàn)平方米的樓房，都得先在建址把"地脈"。市地震工程研究所所長(zhǎng)、研究員沈建文告訴記者，去年開(kāi)始，市計(jì)委、地震局、法制辦就聯(lián)合起草了上海市地震安全性評(píng)價(jià)細(xì)則，到目前為止，已完成相關(guān)內(nèi)容的制定。其中對(duì)建100米高、面積在10萬(wàn)平方米的工程，提出了明確要求：即在項(xiàng)目

11、立項(xiàng)審批的同時(shí)，必須對(duì)建設(shè)地進(jìn)行鉆孔探測(cè)，取得相關(guān)地脈動(dòng)數(shù)據(jù)，并認(rèn)定不妨礙建成后使用，方由設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)建筑方案。其實(shí)每幢建筑物都有其振動(dòng)頻率，但通常情況下，人們?cè)诮^大多數(shù)樓房中根本感覺(jué)不到振動(dòng)存在，只有在建筑物振頻與外界合拍，即疊加時(shí)，產(chǎn)生"共振"，并且"共振"頻率超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，人才會(huì)明顯感到不適。市地震局劉昌森研究員說(shuō)，我們要做的，就是避免"共振"的產(chǎn)生及達(dá)到一定數(shù)值。沈建文稱，隨著上海城市地下軌道交通的快速建設(shè)，在周邊蓋房建樓，前期測(cè)"地脈”不僅必需，而且非常必要。因?yàn)?，雖然上海的住宅及樓房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)很高，一般建設(shè)樁基都

12、深達(dá)地下16米以上，結(jié)構(gòu)也沒(méi)問(wèn)題，偶然出現(xiàn)的住宅間歇性"共振"，應(yīng)該不會(huì)動(dòng)搖整幢樓的根基，但從人的居住舒適度來(lái)說(shuō)，畢竟還是個(gè)事兒。據(jù)市地震工程研究所從事這項(xiàng)測(cè)試的周江南介紹，測(cè)t"地脈”主要有兩種形式：一種是專為重大工程或高精密度廠房建設(shè)，提供地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告，這項(xiàng)測(cè)試比較復(fù)雜，在測(cè)試時(shí)，必須在在建址處兩個(gè)對(duì)應(yīng)點(diǎn)，向地下各打兩個(gè)深100米的孔，反復(fù)測(cè)量這一地區(qū)波速、地頻數(shù)據(jù)，以保證工程建設(shè)，這一測(cè)試的花費(fèi)約在3-6萬(wàn)元。另一種是一般性樓房的建設(shè)所做的地下測(cè)試，稱作"地脈動(dòng)"，這種測(cè)試較簡(jiǎn)單，按打一個(gè)孔需6千元費(fèi)用計(jì)算，費(fèi)用為1萬(wàn)元左右。記者在

13、采訪中了解到，建樓先把"地脈”在上海的生命性工程中已經(jīng)實(shí)施。市地震局研究員、市建委工程招投標(biāo)專家劉昌森告訴記者，國(guó)家甲類建筑，即上海重大工程：越江隧道、跨海河大橋、金茂大廈、東方明珠或建精密儀器廠等，都曾事先在建址做過(guò)嚴(yán)密的地震安全評(píng)價(jià)。但是此前滬上房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目及商務(wù)樓盤建設(shè)，能事先在建設(shè)地把“脈"的，基本是鳳毛鱗角。業(yè)內(nèi)人士分析其中的原因，一個(gè)是開(kāi)發(fā)商根本不知道怎么回事，另一個(gè)則是怕手續(xù)煩瑣，前期費(fèi)用無(wú)形增加。新聞回放位于漕寶路的新建住宅小區(qū)"蘭馨苑"3幢高樓發(fā)生莫名其妙的搖晃，經(jīng)地震專家多方檢測(cè)，原來(lái)是這幾幢高樓與附近一家石材二的鋸石機(jī)發(fā)生了&qu

14、ot;共振"。這一罕見(jiàn)現(xiàn)象給我國(guó)城市住宅建設(shè)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)提出了新課題。地脈動(dòng)測(cè)試一般規(guī)定適用于周期在0.11.0s,振幅小于3dm的地脈動(dòng)測(cè)試，為工程抗震和隔振設(shè)計(jì)提供場(chǎng)地的卓越周期和脈動(dòng)幅值。測(cè)試結(jié)果應(yīng)包括下列內(nèi)容：(1)測(cè)試資料的數(shù)據(jù)處理方法及分析結(jié)果；(2)脈動(dòng)時(shí)程曲線；(3)富氏譜或功率譜圖；(4)測(cè)試成果表。設(shè)備和儀器1、地脈動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)符合下列要求：(1)通頻帶應(yīng)選擇為140HZ,信噪比應(yīng)大于80dB;(2)低頻特性應(yīng)穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)放大倍數(shù)不應(yīng)小于106;(3)測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)相配接。2、傳感器除應(yīng)符合本規(guī)范第4.2.3條外，也可采用頻率特性和靈敏度等滿足測(cè)試要求

15、的加速度型傳感器；對(duì)地下脈動(dòng)測(cè)試用的速度型傳感器、通頻帶應(yīng)為125HZ,并應(yīng)嚴(yán)格密封防水。3、放大器應(yīng)符合下列要求：(1)當(dāng)采用速度型傳感器時(shí)，放大器應(yīng)符合本規(guī)范第4.2.4條的要求；(2)當(dāng)采用加速度型傳感器時(shí)，應(yīng)采用讀通道適調(diào)放大器。4、信號(hào)采集與分析系統(tǒng)宜采用多通道，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)位數(shù)不宜小于12位；曲線和圖形顯示不宜低于圖像清晰度指標(biāo)(VGA),并應(yīng)具有抗混淆濾波功能，低通濾波宜為80dB/oct,計(jì)算機(jī)內(nèi)存不應(yīng)小于4.0MB,并應(yīng)具有加窗功能和時(shí)域、頻域分析軟件。5、測(cè)試儀器應(yīng)每年在標(biāo)準(zhǔn)振臺(tái)上進(jìn)行系統(tǒng)靈敏度系數(shù)的標(biāo)定，以確定靈敏度系數(shù)隨頻率變化的曲線。測(cè)試方法1、每個(gè)建筑場(chǎng)地的

16、地脈動(dòng)測(cè)點(diǎn)，不應(yīng)少于2個(gè)；也可根據(jù)工程需要，增加測(cè)點(diǎn)數(shù)量。2、當(dāng)記錄脈動(dòng)信號(hào)時(shí)，在距離觀測(cè)點(diǎn)100m范圍內(nèi)，應(yīng)無(wú)人為振動(dòng)干擾。3、測(cè)點(diǎn)宜選在天然土地基上及波速測(cè)試孔附近，傳感器應(yīng)沿東西、南北、豎向三個(gè)方向布置。4、地下脈動(dòng)測(cè)試時(shí)，測(cè)點(diǎn)深度應(yīng)根據(jù)工程需要進(jìn)行布置。5、脈動(dòng)信號(hào)記錄時(shí)，應(yīng)根據(jù)所需頻率范圍設(shè)置低通道濾波頻率和采樣頻率，采樣頻率宜取50100HZ,每次記錄時(shí)間不應(yīng)少于15min,記錄次數(shù)不得少于2次。數(shù)據(jù)處理，宜作富氏譜或功率譜分析；每個(gè)樣本數(shù)據(jù)宜采用1024個(gè)點(diǎn)；采樣間隔宜取0.010.02s,并應(yīng)按下列公式計(jì)算：T=1/f式中T-場(chǎng)地卓越周期(s);?-卓越頻率(HZ)。3、卓越頻

17、率應(yīng)按下列規(guī)定確定：(1)按譜圖中最大峰值所對(duì)應(yīng)的頻率確定；(2)當(dāng)譜圖中出現(xiàn)多峰的峰值相差不大時(shí)，可在譜分析的同時(shí)，進(jìn)行相關(guān)或互譜分析，以便對(duì)場(chǎng)地脈動(dòng)卓越頻率進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。4、脈動(dòng)幅值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)脈動(dòng)幅值應(yīng)取實(shí)測(cè)脈動(dòng)信號(hào)的最大幅值；(2)確定脈動(dòng)信號(hào)的幅值時(shí)，應(yīng)排除人為干擾信號(hào)的影響。場(chǎng)地卓越周期：地震波在某場(chǎng)地土中傳播時(shí)，由于不同性質(zhì)界面多次反射的結(jié)果，某一周期的地震波強(qiáng)度得到增強(qiáng)，而其余周期的地震波則被削弱。這一被加強(qiáng)的地震波的周期稱為該場(chǎng)地土的卓越周期。結(jié)構(gòu)自振周期：自振周期是結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性之一。單質(zhì)點(diǎn)體系在諧波的作用下，都會(huì)按一定形狀作同頻率同相位的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其相應(yīng)的

18、周期就稱為自振周期。當(dāng)建筑物的自振周期與場(chǎng)地土卓越周期接近時(shí)，其地震反應(yīng)就大，反之則小。設(shè)計(jì)特征周期Tg：抗震設(shè)計(jì)用的地震影響系數(shù)曲線中，反映地震震級(jí)、震中距和場(chǎng)地類別等因素的下降段起始點(diǎn)對(duì)應(yīng)的周期值，應(yīng)根據(jù)其所在地的設(shè)計(jì)地震分組和場(chǎng)地類別確定。當(dāng)結(jié)構(gòu)的自振周期超過(guò)設(shè)計(jì)特征周期時(shí)，地震作用就會(huì)隨其自振周期的增大而減小。工結(jié)構(gòu)的自振周期小于0.1s時(shí)，地震作用會(huì)隨其自振周期的增大而急劇增大。實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)的自振周期大都會(huì)大于設(shè)計(jì)特征周期，但一般不大于6.0s?；菊裥停?jiǎn)钨|(zhì)點(diǎn)體系在諧波的作用下的振型稱為基本振型。任一地震波都可以分解為若干諧波的疊加，多質(zhì)點(diǎn)體系按振型分解法計(jì)算地震作用時(shí)，可以簡(jiǎn)化

19、為具有基本振型的等效單質(zhì)點(diǎn)體系進(jìn)行分析。而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)而言，有時(shí)又稱為主振型，一般是指每個(gè)主軸方向以平動(dòng)為主的第一振型。高階振型：相對(duì)于低階振型而言。一般來(lái)說(shuō)，低階振型對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的影響要大于高階振型的影響。對(duì)一般較規(guī)則的建筑物，選擇的振型個(gè)數(shù)可以取其地震作用計(jì)算時(shí)的質(zhì)點(diǎn)數(shù)（大多數(shù)情況下為樓層數(shù)），若質(zhì)點(diǎn)數(shù)較多時(shí)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以只取前幾個(gè)振型（即低階振型）進(jìn)行疊加。1、卓越周期是老早以前的提法，原意指的是引起建筑場(chǎng)地振動(dòng)最顯著的某條或某類地震波的一個(gè)諧波分量的周期，該周期與場(chǎng)地覆土厚度及土的剪切波速有關(guān)。對(duì)同一個(gè)場(chǎng)地而言，不同類型的地震波會(huì)得出不同的卓越周期，因此概念上存在矛盾?，F(xiàn)在地震工程界已

20、徹底摒棄這種提法；2、場(chǎng)地與場(chǎng)地土是兩個(gè)完全不同的概念，你所說(shuō)的應(yīng)是場(chǎng)地；3、現(xiàn)在確定地震影響系數(shù)用的是場(chǎng)地特征周期。即首先根據(jù)場(chǎng)地覆土厚度及土的剪切波速確定建筑物的場(chǎng)地類別，并據(jù)此查表得場(chǎng)地特征周期，最后由設(shè)計(jì)地震分組和場(chǎng)地特征周期確定抗震設(shè)計(jì)所用的地震影響系數(shù)。1 .卓越周期的定義地震發(fā)生時(shí)，由震源發(fā)出的地震波傳至地表巖土體，迫使其振動(dòng)，由于表層巖土體對(duì)不同周期的地震波有選擇放大作用，某種巖土體總是以某種周期的波選擇放大得尤為明顯而突出，使地震記錄圖上的這種波記錄得多而好。這種周期即為該巖土體的特征周期，也叫做卓越周期。由多層土組成的厚度很大的沉積層，當(dāng)深部傳來(lái)的剪切波通過(guò)它向地面?zhèn)鞑r(shí)就

21、會(huì)發(fā)生多次反射，由于波的疊加而增強(qiáng)，使長(zhǎng)周期的波尤為卓越。卓越周期的實(shí)質(zhì)是波的共振，即當(dāng)?shù)卣鸩ǖ恼駝?dòng)周期與地表巖土體的自振周期相同時(shí)，由于共振作用而使地表振動(dòng)加強(qiáng)。巨厚沖積層上低加速度的遠(yuǎn)震，可以使自振周期較長(zhǎng)的高層建筑物遭受破壞的主要原因就是共振。2 .幾種周期及相關(guān)概念自振周期T:結(jié)構(gòu)按某一振型完成一次自由振動(dòng)所需的時(shí)間，是結(jié)構(gòu)本身的動(dòng)力特性，與結(jié)構(gòu)的高度H、寬度B有關(guān)。基本周期T1:是指結(jié)構(gòu)按基本振型完成一次自由振動(dòng)所需的時(shí)間?；菊裥停?jiǎn)钨|(zhì)點(diǎn)體系在諧波的作用下的振型稱為基本振型：任一地震波都可以分解為若干諧波的疊加，多質(zhì)點(diǎn)體系按振型分解法計(jì)算地震作用時(shí)，可以簡(jiǎn)化為具有基本振型的等效單質(zhì)

22、點(diǎn)體系進(jìn)行分析。而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)而言，有時(shí)又稱為主振型，一般是指每個(gè)主軸方向以平動(dòng)為主的第一振型。高階振型：相對(duì)于低階振型而言。一般來(lái)說(shuō)，低階振型對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的影響要大于高階振型的影響。對(duì)一般較規(guī)則的建筑物，選擇的振型個(gè)數(shù)可以取其地震作用計(jì)算時(shí)的質(zhì)點(diǎn)數(shù)（大多數(shù)情況下為樓層數(shù)），若質(zhì)點(diǎn)數(shù)較多時(shí)，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以只取前幾個(gè)振型（即低階振型）進(jìn)行疊加。特征周期Tg：即建筑場(chǎng)地自身的周期，是建筑物場(chǎng)地的地震動(dòng)參數(shù)，在地震影響系數(shù)曲線中，水平段與下降段交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，反映了地震震級(jí)，震源機(jī)制（包括震源深度）、震中距等地震本身方面的影響，同時(shí)也反映了場(chǎng)地的特性；如軟弱土層的厚度，類型等場(chǎng)地類別等。在抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中

23、，設(shè)計(jì)特征周期Tg與場(chǎng)地類別有關(guān)：場(chǎng)地類別越高（場(chǎng)地越軟），Tg越大；地震震級(jí)越大、震中距離越遠(yuǎn)，Tg越大。Tg越大，地震影響系數(shù)”的平臺(tái)越寬，對(duì)于高層建筑或大跨度結(jié)構(gòu)，基本周期較大，計(jì)算的地震作用越大。圖地震影響系數(shù)曲線場(chǎng)地卓越周期Ts地震波在某場(chǎng)地土中傳播時(shí)，由于不同性質(zhì)界面多次反射的結(jié)果，某一周期的地震波強(qiáng)度得到增強(qiáng)，而其余周期的地震波則被削弱。這一被加強(qiáng)的地震波的周期稱為該場(chǎng)地土的卓越周期。場(chǎng)地卓越周期只反映場(chǎng)地的固有特征，不等同于設(shè)計(jì)特征周期。其由場(chǎng)地的覆蓋土層厚度和土層剪切波速計(jì)算求的。場(chǎng)地脈動(dòng)周期Tm：應(yīng)用微震對(duì)場(chǎng)地的脈動(dòng)、又稱為"常時(shí)微動(dòng)"進(jìn)行觀測(cè)所得到的振

24、動(dòng)周期。測(cè)試應(yīng)在環(huán)境十分安靜的情況下進(jìn)行，場(chǎng)地的震動(dòng)類似人體的脈搏，所以稱為"脈動(dòng)"。場(chǎng)地脈動(dòng)周期反映了微震動(dòng)情況下場(chǎng)地的動(dòng)力特征，與強(qiáng)地震作用下場(chǎng)地的動(dòng)力特性既有關(guān)聯(lián)，又不完全相同。3 .幾種周期的計(jì)算方法3.1 特征周期的計(jì)算特征周期值Tg是根據(jù)設(shè)計(jì)地震分組及場(chǎng)地類別據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中表5.1.4-2查取值。3.2 場(chǎng)地卓越周期的計(jì)算根據(jù)日本學(xué)者對(duì)土層剪切波速vs與地脈動(dòng)測(cè)試對(duì)比研究，提出對(duì)于單一土層的地基，場(chǎng)地卓越周期可由表土層剪切波速計(jì)算得出：其計(jì)算公式如下：T=E4hi/vsi,式中：hi-第i層土的厚度（m）；vsi第i層土的剪切波速（m/s）;n-土層數(shù)對(duì)于

25、多層土的卓越周期根據(jù)國(guó)外有關(guān)規(guī)范按下式計(jì)算:Ts=3左（hi（Hi-1+Hi）/vsi式中：Hi-天然地面至第i層土地面的深度，計(jì)算地基卓越周期時(shí)，從基礎(chǔ)底面算起。vsi-第i層實(shí)測(cè)剪切波速Hi-1-建筑物基地至i-1層底面的距離hi-第i層的厚度顯然，表土層愈厚，其剪切波速度愈低（即土層愈松軟），則卓越周期愈長(zhǎng)。3.3 場(chǎng)地脈動(dòng)周期Tm的計(jì)算是地脈動(dòng)測(cè)試所獲得的波群波形，通過(guò)傅里葉譜分析，在頻譜圖中幅值最大的那一根譜線所對(duì)應(yīng)的頻率即為所測(cè)場(chǎng)地微振動(dòng)信號(hào)的卓越頻率，并由此計(jì)算出卓越周期即脈動(dòng)卓越周期。地脈動(dòng)是由隨機(jī)振源（包括自然因素，如地震、風(fēng)振、火山活動(dòng)、海洋波浪等；人為因素，如交通、動(dòng)力機(jī)

26、器、工程施工等）激發(fā)并經(jīng)場(chǎng)地不同性質(zhì)的巖土層界面多次反射和折射后傳播到場(chǎng)地地面的振動(dòng)川，是地面的一種穩(wěn)定的非重復(fù)性隨機(jī)波動(dòng)。同時(shí)，地脈動(dòng)不同的頻幅變化和作用歷程，會(huì)引起巖土體的不同響應(yīng)。地脈動(dòng)測(cè)試場(chǎng)地卓越周期計(jì)算公式如下：T=1/f式中：Tm-場(chǎng)地卓越周期（s）?-卓越頻率（HZ）。國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究表明：地脈動(dòng)是一種以剪切波為主的體波，剪切波在覆蓋層中的傳播時(shí)間與地脈動(dòng)卓越周期密切相關(guān)，能夠較的反應(yīng)地脈動(dòng)卓越周期大小，覆蓋層厚度，剪切波在覆蓋層中的等效剪切波速，剪切波在軟土層中的等效剪切波速和軟土層的厚度是影響地脈動(dòng)卓越周期的重要因素，其中最主要的影響因素是剪切波在覆蓋層中的等效剪切波速。在場(chǎng)地

27、條件條件較好，波速測(cè)試較為理想的情況下脈動(dòng)卓越周期與通過(guò)剪切波速數(shù)據(jù)計(jì)算的場(chǎng)地卓越周期基本一致，但在場(chǎng)地條件較差，覆蓋層土質(zhì)不均的及其它因素的影響，脈動(dòng)卓越周期與通過(guò)剪切波速計(jì)算的場(chǎng)地卓越周期存在較大差異。一般認(rèn)為對(duì)于重要工程，最好通過(guò)地脈動(dòng)測(cè)試來(lái)確定場(chǎng)地脈動(dòng)卓越周期。3.4 地卓越周期、特征周期對(duì)構(gòu)(建)筑物的影響自振周期避開(kāi)特征周期可以減小地震作用。當(dāng)結(jié)構(gòu)的自振周期超過(guò)設(shè)計(jì)特征周期時(shí)，地震作用就會(huì)隨其自振周期的增大而減小。當(dāng)結(jié)構(gòu)的自振周期小于0.1s時(shí)，地震作用會(huì)隨其自振周期的增大而急劇增大。實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)的自振周期大都會(huì)大于設(shè)計(jì)特征周期，但一般不大于6.0s。自振周期與場(chǎng)地的卓越周期相等

28、或接近時(shí)地震時(shí)可能發(fā)生共振，震害比較嚴(yán)重，反之震害就小，國(guó)內(nèi)外根據(jù)震害研究表明，在大地震時(shí)，由于土壤發(fā)生大變形或液化，土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為非線性，導(dǎo)致土層剪切波速Vs發(fā)生變化。因此，在同一地點(diǎn)，地震時(shí)場(chǎng)地的卓越周期將因震級(jí)大小、震源機(jī)制、震中距離的變化而變化。如果僅從數(shù)值上比較，場(chǎng)地脈動(dòng)周期Tm最短，卓越周期Ts其次，特征周期Tg最長(zhǎng)(1)規(guī)范定義卓越周期：隨機(jī)振動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)概率最多的周期。常用以描述地震震動(dòng)或場(chǎng)地特性。(2)確定方法巖土勘察中場(chǎng)區(qū)土的卓越周期一般物探方法，通過(guò)土層的剪切波速來(lái)確定了。一般是場(chǎng)地土越軟弱、厚度越大，卓越周期越長(zhǎng)。Ijmtidilgw2007-12-0920:21

29、:20樓主說(shuō)的深度如何確定？一般根據(jù)鉆探資料確定場(chǎng)地基本巖性(是砂礫石、粘土或復(fù)雜沉積建造？)，沒(méi)有鉆孔資料，則根據(jù)區(qū)域地質(zhì)志、臨近地區(qū)地質(zhì)剖面等來(lái)粗略估算。卓越周期的估算方法：T=4H/VsT-場(chǎng)地卓越周期H-沉積層厚度Vs-土的平均剪切波速有了上面公式，大家可以粗略估算了牧馬人2007-12-1601:37:14據(jù)我所知，場(chǎng)地的卓越周期是通過(guò)地微振的測(cè)試獲得，沒(méi)有深度概念.下面我轉(zhuǎn)發(fā)一份工程場(chǎng)地的地微振測(cè)試報(bào)告中的內(nèi)容，對(duì)有關(guān)概念做了解釋：二、測(cè)試目的地球上任何建筑物的地基，都在以微小的振幅不停的振動(dòng)著，即地微振，地微振主要是由風(fēng)、雨、聲響等自然現(xiàn)象及人類活動(dòng)所引起的綜合微動(dòng)。而對(duì)地微振測(cè)試得到的譜線與地震時(shí)用地震儀器測(cè)得到的地震反應(yīng)譜線相似，這樣設(shè)計(jì)人員可用地微振譜來(lái)代替地震反映譜進(jìn)行設(shè)計(jì)。在詳細(xì)勘察(包括鉆探、聲波等)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究場(chǎng)地地基的穩(wěn)定性和建筑物共振破壞特性，進(jìn)行微地振測(cè)試，并根據(jù)脈動(dòng)特征來(lái)劃分場(chǎng)地類型，區(qū)分不同場(chǎng)地的地震效應(yīng)，為建筑物的設(shè)計(jì)提供防震和抗震參數(shù)，為設(shè)計(jì)單位、工程施工提供科學(xué)的依據(jù)。三、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試為了盡量避免環(huán)境噪音干擾，得到地基的可靠信息，測(cè)試選在無(wú)風(fēng)、無(wú)雨，少干擾的2007年3月22日野外深夜測(cè)試。測(cè)點(diǎn)布置在Z