4 输入不同的地震波影响分析

　　在大坝中，土石坝的基频与其刚度及坝高有关，刚度大者基频亦大，坝高则与基频成反比例。坝的刚度取决于动模量的大小，而动模量又随着动应变幅的增大而非线形减少。很明显，地基中也存在一个系统基频问题，输人不同的地震波则系统的基频不一样。如果地震波的卓越频率接近于系统的基频，则地基的地震反应最大。于是笔者对唐山地震波、台湾地震波、苏南核电站地震波和美国地震波作了频谱分析，以了解各地震波的卓越频率及其对地基地震的动力反应的影响。

　　当输人苏南地震波、唐山地震波、台湾地震波和美国地震波时(其最大水平加速度幅值amax二均调整为。.19)，地基地表的最大水平加速度分别为0.731 m/s2,0. 933 m/s2,1.22 m/s2和0. 901 m/s2，与计算断面的底层输人的最大加速度。.l9的比值分别为0. 731,0. 933,1. 22和0. 9010上述反应说明:输人台湾地震波时，地基的反应最大;输人苏南地震波时，地基的反应最小。为了解不同地震波对地基反应的差异，对这4条地震波进行了频谱分析。

　　地震过程a (t)可以展开为N个不同频率的组合，并可用复数形式表示为:

　　a (t)为输人地震波的时程线，t1为地震结束时刻。

　　频域中的富立叶谱A(iw)与时域中的地震加速度过程a (t)是完全等效的。通过对唐山、台湾、苏南、美国这4条地震波的时程曲线作富立叶变换，可得图5~图8，其中横坐标为频率f (Hz )，纵坐标为富立叶幅谱，单位为g·s。

　　从图5~图8中，可以看出，各地震波的卓越频率fo相差较大，计算各地震波的动力反应显然不一样。唐山地震波表现为冲击型地震波;台湾地震波有两个峰值，表明台湾地震波有两次比较强的震动;苏南核电站地震波表现比较平缓，震动次数比较多且幅值较均匀，属于振动型地震;美国圣费尔南多地震波则介于两者之间。

　　将时域里的地震波转换到频域里的地震波将是完全等效的，变形和孔隙水压力的增长应该是地基在地震作用下不断损伤的结果，这种损伤是它所消耗能量的反应。所以，可以从地震的富立叶频谱图曲线所围成的面积即地震波的能量，来分析输人不同地震波的土层反应差异，很显然台湾地震波的能量相当大，因此它的破坏性也就最强。

　　5 结论

　　(1)由于地铁隧道的整体平均重度比较轻，在地震砂土液化过程中，产生了对隧道上浮作用，隧道的最终竖向残余变形表现为向上的位移。因此，如果在地铁隧道的设计和施工过程采取增加隧道整体平均重度和加大地铁隧道的埋深等构造措

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