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随着海洋工程的不断兴建,其抗震问题日益受到重视,海洋工程设计地震动参数的估计需要了解海底地震动的特性,本文研究围绕海底地震动特性及其衰减规律展开,主要工作如下:1.总结了国内外海底地震动的研究现状,并介绍了石油平台等各种海洋工程的设计规范中对设计地震动参数的规定、相应的研究现状及存在的问题。2.从地震学的角度研究了海水对海底竖向地震动中P波和SV波的影响,并利用近些年美国南加州近海域海底强震记录分析了海底强地震动的工程特性。研究表明:海底竖向地震动受海水P波共振影响的频率范围可以用海水与海水下面的海底介质的阻抗比来测量,阻抗比越大,受影响的频率范围越显著;以P波为主要成分的竖向地震动比以SV波为主要成分的竖向地震动更容易受到海水的影响。在海底软土层的影响下,海底水平地震动和竖向地震动的加速度反应谱的长周期成分会被放大。3.利用CPS软件的波数积分法程序,针对几种不同的断层类型,系统地研究了不同深度的海水对海底地震动特性的影响。总的规律是海水对海底地震动的影响与断层类型关系不大;海水对水平地震动的影响很小,在工程中可以忽略,但其对竖向地震动影响较显著。海水对竖向地震动的影响一般表现为:随着海水的深度的增大,海底竖向地震动的波形会变得越来越复杂;海水越深,海底竖向地震动的峰值加速度(PGA)越小;海底竖向地震动的傅立叶谱在相应海水深度的P波共振频率附近显著减小;海水对加速度反应谱的影响主要是小于0.1秒的短周期段,海水越深,这一周期段的反应谱越小;海水对竖向地震动的90%能量持时的影响和断层类型有一定的关系。4.利用CPS软件数值模拟地震动,建立了50米海水海底竖向地震动和无海水(代表陆地)竖向地震动的峰值加速度和加速度反应谱的衰减关系。通过比较两者的差异表明:50米海水对竖向地震动的峰值加速度和很短周期(不超过0.04s)的加速度反应谱的衰减关系有较大影响,海底竖向地震动的值明显小于无海水(代表陆地)竖向地震动的值;对于更长周期的加速度反应谱值,海水的影响可以忽略,尤其是在海水P波共振频率对应的周期附近,海水对海底竖向地震动的加速度反应谱值几乎没影响。