Effects of Coupled Basin‑Mountain Terrain on Seismic Ground Motion under Vertical Incident SV Waves

Yan GAO; Yanyan YU

doi:10.13409/j.cnki.jdpme.202001011

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Effects of Coupled Basin‑Mountain Terrain on Seismic Ground Motion under Vertical Incident SV Waves

更新时间：2025-09-25

- Effects of Coupled Basin‑Mountain Terrain on Seismic Ground Motion under Vertical Incident SV Waves
- Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering Vol. 42, Issue 1, Pages: 100-110(2022)
- 作者机构：
  
  1.河海大学结构工程研究所,江苏南京 210098
  2.苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室,江苏苏州 215011
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.202001011
  CLC： P315.9
- Published：28 February 2022
- 稿件说明：
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高严,于彦彦.SV波垂直入射盆山耦合场地对地面运动的影响[J].防灾减灾工程学报,2022,42(01):100-110.

GAO Yan,YU Yanyan.Effects of Coupled Basin‑Mountain Terrain on Seismic Ground Motion under Vertical Incident SV Waves[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(01):100-110.
高严,于彦彦.SV波垂直入射盆山耦合场地对地面运动的影响[J].防灾减灾工程学报,2022,42(01):100-110. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.202001011.

GAO Yan,YU Yanyan.Effects of Coupled Basin‑Mountain Terrain on Seismic Ground Motion under Vertical Incident SV Waves[J].Journal of Disaster Prevention and Mitigation Engineering,2022,42(01):100-110. DOI： 10.13409/j.cnki.jdpme.202001011.

摘要

基于多次透射边界和有限元数值模拟方法，研究了SV波垂直入射下，山体高度、盆地深度、以及山体与盆地剪切波速变化对盆山耦合场地位移峰值放大系数、位移频谱及谱比的影响。结果表明：（1）盆地与山体均对地震波有放大作用，从坡底到坡顶位移放大效用逐渐增大，从盆地外边缘到盆地中心位移放大效应逐渐增大，但盆地内放大系数分布特征受盆地深宽比的强烈影响。（2）山体测点位移峰值放大系数

随山体高度增大而增大；山体的存在减弱了盆地的地表地震动放大效应，导致盆地远离山体一侧的放大更强烈，反之亦然。（3）随盆地波速的减小或山体波速的增大，盆地

最大值增大，且最大

出现的位置向远离山体一侧偏移，而山体各测点的

值受此影响较小。（4）山顶处谱比峰值主要受山高、盆地深度及盆地波速影响，但最大放大频率及分布特征基本不变；山体波速对山顶处谱比分布影响显著。盆地中点处谱比受各参数影响均较显著，但规律较复杂。盆山复合场地的地震动分析中需考虑二者的耦合效应对地震动的影响。

Abstract

The seismic ground motion of coupled basin-mountain terrain under vertical SV waves was studied using the numerical simulation method and the transmission boundary theory， and the effects caused by mountain height， basin depth， and basin-mountain shear wave velocity were also discussed. The results show that：（1） Both the basin and the mountain have amplification effect on seismic wave， the peak amplification coefficient of displacement increases gradually from the bottom to the top of the slope， and the peak amplification coefficient of displacement increases gradually from the outer edge of the basin to the center， however， the distribution characteristics of amplification coefficient for the basin are strongly affected by the aspect ratio of the basin. （2） The amplification factor

of peak displacement increases with the increase of mountain height； The amplification effect on the seismic ground motion of the basin is reduced due to the existence of the mountain， which results in a stronger amplification effect on the side of the basin away from the mountain. （3） With the decrease of wave velocity for the basin or the increase of wave velocity for the mountain， the maximum value of

for the basin increase and the location of the maximum

shifts away from the mountain， however， the

value of each surface point for the mountain is less affected. （4） The peak value of spectral ratio at mountain top is mainly affected by the height of the mountain， the depth and the wave velocity of the basin， but the maximum amplification frequency and distribution characteristics of spectral ratio are basically the same； The distribution of spectral ratio at the center of the mountain top is significantly affected by the shear wave velocity of the mountain； The spectral ratio at the center of the basin is significantly affected by each parameter， but the regularity is complex. The influence on the ground motion of the coupling effect should be considered in the ground motion analysis of basin-mountain composite site.

关键词

Keywords

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