Page 25 - 《振动工程学报》2026年第5期

第 5 期 李文婷，等：行波效应对大型复杂地下空间结构地震响应的影响研究 1229

表 1 土层分层及基本物理参数
Tab. 1 Site layers and basic physical parameters

初始剪切 剪切波速/ 密度ρ/ 等效弹性
序号 土性 层底深度/m 层厚/m 初始阻尼比 泊松比μ α β
−1
−3
模量G 0 /MPa （m·s ） (kg·m ) 模量E/MPa
1 素填土 3.7 3.7 250 363 0.7 1900 0.20 77 0.365 0.004
黏质粉土、
2 5.5 1.8 350 425 0.7 1940 0.25 135 0.672 0.007
砂质粉土
粉质黏土、
3 6.9 1.4 270 374 0.7 1930 0.30 119 0.897 0.009
重粉质黏土
黏质粉土、
4 8.2 1.3 350 425 0.7 1940 0.25 118 0.828 0.008
砂质粉土
5 细砂、中砂 12.5 4.3 258 359 0.7 2000 0.32 226 0.846 0.008
6 细砂、中砂 18.5 6.0 258 355 0.7 2050 0.32 255 0.907 0.009
7 细砂、中砂 28.3 9.8 258 355 0.7 2050 0.32 339 0.905 0.009
8 细砂、中砂 34.5 6.2 258 365 0.7 1940 0.30 385 0.807 0.008
重粉质黏土、
9 35.5 1.0 470 478 0.7 2060 0.32 475 0.883 0.009
粉质黏土
10 细砂、中砂 36.4 0.9 258 365 0.7 1940 0.30 362 0.874 0.009
粉质黏土、
11 41.6 5.2 470 478 0.7 2060 0.30 446 0.927 0.009
重粉质黏土
12 细砂、中砂 48.2 6.6 258 361 0.7 1980 0.32 496 0.823 0.008
粉质黏土、
13 51.2 3.0 470 475 0.7 2080 0.30 548 0.93 0.009
重粉质黏土
14 细砂、中砂 54.5 3.3 258 360 0.7 1990 0.32 489 0.884 0.009
粉质黏土、
15 58.4 3.9 470 475 0.7 2080 0.30 503 0.986 0.010
重粉质黏土
黏质粉土、
16 59.1 0.7 397 444 0.7 2010 0.32 419 0.944 0.009
砂质粉土
17 细砂、中砂 70.6 11.5 258 353 0.7 2070 0.25 533 0.829 0.008
重粉质黏土、
18 71.9 1.3 470 473 0.7 2100 0.32 669 0.923 0.009
粉质黏土
19 细砂、中砂 82.3 10.4 258 360 0.7 1990 0.30 499 0.901 0.009
粉质黏土、
20 85.8 3.5 570 521 0.7 2100 0.32 787 0.904 0.009
重粉质黏土
黏质粉土、
21 88.0 2.2 570 530 0.7 2030 0.30 595 0.741 0.007
砂质粉土
粉质黏土、
22 89.1 1.1 570 526 0.7 2060 0.25 655 0.714 0.007
重粉质黏土
23 细砂、中砂 90.6 1.5 258 357 0.7 2030 0.30 586 0.758 0.007
粉质黏土、
24 93.7 3.1 540 507 0.7 2100 0.32 672 0.992 0.010
重粉质黏土

文输入基岩地震动加速度峰值为 0.1g，由基岩顶面 离、岩性特征、覆盖层厚度等。视波速的精确求解
（即有限元模型底部）沿地下结构横向输入。竖向地 过程复杂，本文采用简化计算方法 [28] 计算等效均质
震动加速度峰值取水平地震动的 2/3，即 0.067g。在 土层的视波速 ¯ v app ：
√
2
考虑行波效应的工况中，水平地震波仍然沿结构横 ¯ v app = D +S 2 （3）
S ¯ v s
向输入（图 1 中 Y 方向），引起结构横向振动，通过多
式中， D为震源深度； 为震中距； 为场地等效剪切
S
¯ v s
点激励的方式实现地震波沿结构纵向（图 1 中 X 方 波速。本文场地等效剪切波速为 396 m/s，假设震源
向）由东向西传播。 深度为 20 km，震中距为 25 km，由式（3）得视波速为
地震波在基岩的传播速度为 2000~2500 m/s，在 508 m/s。
软土层传播速度较慢，为 50~250 m/s [28] 。 设在模型最东侧（x=0）的地震动加速度时程为
影响视波速的因素很多，如震源深度、震中距 ¨ u 0 (t)，则任意时刻不同位置的输入地震动时程为：