Lokale Standortbedingungen verändern die Charakteristika der Erdbebenbewegung erheblich, insbesondere der Verstärkungseffekt tiefer weicher Böden, der ein Schlüsselfaktor für die Verschärfung von Gebäudeschäden ist und in großen Städten zu Katastrophen führen kann. Dieser Artikel erläutert systematisch typische makroskopische Phänomene und Erkenntnisse der Standort-Erdbeben-Effekte, das hundertjährige Wissen und die wissenschaftlichen Herausforderungen. Zunächst werden basierend auf makroskopischen Schadenphänomenen und Aufzeichnungen starker Erdbebenbewegungen in typischen tiefen weichen Sedimentgebieten wie der San Francisco-Bucht (Erdbeben 1906 Mw 7,8 und 1989 Mw 6,9), dem Becken von Mexiko-Stadt (Erdbeben 1985 Mw 8,1 und 2017 Mw 7,1), dem Becken des Wei-Flusses (Wenchuan-Erdbeben 2008 Ms 8,0) und der Tokyo-Bucht (z.B. Erdbeben 1923 Mw 7,9 und 2011 Mw 9,1) gemeinsame Merkmale der nichtlinearen Verstärkung von Standort-Erdbeben-Effekten in tiefen weichen Böden aufgezeigt, einschließlich signifikanter Verstärkung langperiodiger Erdbebenbewegungen, deutlicher Verlängerung der Dauer starker Bodenbewegungen, doppelter Resonanz von Standort und Struktur sowie Beckenrand-Effekten. Zweitens wird die Entwicklung der Methoden zur Analyse der Standortreaktion und der entsprechenden Software systematisch dargestellt, von der eindimensionalen frequenzbasierten äquivalent-linearen Methode über nichtlineare zeitbereichsbasierte Methoden (Total- und Effektivspannungsmethoden) bis hin zu komplexen zwei-/dreidimensionalen nichtlinearen Wellenausbreitungs-Simulationen; dabei werden die theoretischen Grundlagen der Methoden, Verifikationen anhand von Aufzeichnungen aus vertikalen Bohrlochstationen und deren Anwendbarkeit bewertet. Schließlich werden in Bezug auf die potenziellen extremen Erdbebenrisiken für Stadtgruppen in extrem dicken weichen Bodenzonen wie der Haihe-Ebene und dem Jangtse-Delta drei grundlegende Probleme hervorgehoben, die in der aktuellen Forschung durchbrochen werden müssen: konstitutive Modelle zur effektiven Darstellung des stark nichtlinearen Verhaltens extrem tiefer weicher Böden, Methoden zum Aufbau von numerischen Modellen, die die räumliche Variabilität und Unsicherheiten der Parameter komplexer Standorte auf regionaler Ebene angemessen repräsentieren, sowie effiziente und hochpräzise zwei-/dreidimensionale nichtlineare Wellenausbreitungs-Simulationsmethoden. Die Bewältigung dieser Herausforderungen ist von entscheidender wissenschaftlicher und technischer Bedeutung zur Vertiefung des wissenschaftlichen Verständnisses von Standort-Effekten, zur Entwicklung der urbanen Erdbebenzähigkeitstheorie und zur effektiven Steuerung zukünftiger Risiken großer Erdbebenkatastrophen.

Standort-Erdbeben-Effekte;tiefe weiche Böden;Beckeneffekt;Verstärkungseffekt langperiodischer Erdbebenbewegungen;nichtlinear;Aufzeichnungen starker Bodenbewegungen;Methoden zur Analyse der Standortreaktion