付長華，高孟潭，俞言祥

(中國地震局地球物理研究所，北京100081)

0 引言

盆地作為一類特殊的場地，對地震動有選擇性放大作用，其原因主要歸結為兩個方面:一是盆地內相對松軟的物質組成與外部基巖之間具有較強的波阻抗差異，通常波阻抗差異越明顯，盆地對地震動的放大效應越大;二是盆地的幾何結構會導致復雜的地震波成分產生，如盆地邊緣激發(fā)出地震面波而形成“邊緣放大效應”，以及盆地結構的聚焦效應等(Field，the SCEC Phase III Working Group， 2000;Graves， 1993;Kawase，1996)。相關研究表明:盆地對高頻地震動成分的放大作用較為復雜，但是對1 s以上長周期地震動的放大作用與盆地內沉積物的厚度之間具有顯著的正相關性，如 Bindi等(2009)、Campbell(1997)、Day等(2005)、Field(2000)、Fletcher和Wen(2005)、Alejandro等(2002)、Hruby和Beresnev(2003)、Lee等(2008)、Olsen(2000)、Rogers等(1985)、高孟潭等(2002)以及潘波等(2006，2009)在研究洛杉磯、臺北、Gubbio和北京等不同盆地對地震動的放大作用后，得到了類似的結論。在上述學者關于盆地放大效應的研究結果中，有單獨針對某次具體地震下的計算結果，也有某幾次地震作用下的平均計算結果，但多數沒有給出用于定量計算盆地放大因子的數學公式。Day等(2005)和 Field(2000)曾分別將1.5 km/s和2.5 km/s剪切波速度界面的埋深作為盆地深度，擬合出了盆地放大因子與盆地深度之間的函數關系。然而付長華等(2012)認為，當盆地中包含多層不同的沉積介質時，這種盆地深度的定義方式可能過于簡單，因而提出了“盆地等效沉積物厚度”的概念。

在歷史上的幾次大地震中，由于盆地對長周期地震動的選擇性放大作用，盆地內高層建筑與長周期地震動共振往往受損更為嚴重(郝敏等，2005;廖仲遠，1997;孫振凱，張洪由，2001;吳濟民，1987;竹內敬二，趙仕萬，1986)。北京坐落于盆地中，近年來，20層以上的高層建筑快速發(fā)展。此類高層建筑的自振周期通常為3 s以上，因而有可能與3 s以上長周期地震動發(fā)生共振而產生地震災害。目前，關于北京盆地對地震動的放大效應的研究已開展了一些工作，但這些研究結果有些是定性的，有些是針對峰值地面運動速度(PGV)和傅立葉譜的，不能直接為工程結構的抗震設防提供依據。所以，本文以北京盆地為例，采用有限差分地震動數值模擬方法來研究盆地對3～10 s地震動加速度反應譜的放大作用。嘗試構建出用于定量計算盆地放大作用的函數關系，為北京的城市未來規(guī)劃、高層建筑的震害防御、地震應急準備以及地震救援工作提供科學的參考。

1 計算方法和計算模型

本文采用并行化有限差分數值算法(張偉，2006)模擬北京盆地內的地震動傳播過程。模擬地震動的前提是建立目標區(qū)地下介質速度結構模型，并設定合理的震源參數。北京盆地地下介質速度結構模型使用付長華等(2012)建立的模型，如圖1所示。該模型包含6層不同的介質，由7個層界面分隔開來。自地表往下，7個層界面依次為地表(S)、第四系底界面(IQ)、第三系底界面(IN)、G界面、C2界面、C3界面和Moho面，各個層界面的海拔數據可見其右方圖例。6層不同介質的波速、密度以及介質品質因子等計算參數列于表1。

表1 北京盆地內地下各層介質的物理參數Tab.1 Physical parameters of each underground medium of Beijing Basin

為了研究不同震源條件對計算結果的影響，本文共使用了7個設定地震，各個設定地震的全局震源參數見表2，其中三河—平谷地震1和頤和園地震的震源參數參考了相應歷史地震的考察資料(高孟潭等，2002);三河—平谷地震2～5是對三河—平谷地震1的震源參數稍做修改而定的，目的是為了研究當斷層傾角、斷層上斷點埋深和滑動角中的任一因素發(fā)生改變時，會引起盆地對地震動產生哪些不同的放大效應;通縣地震則是根據此處活動斷層的特征而設定，其震級與發(fā)震斷層的長寬滿足前人的研究成果(沈建文等，1990)。設定地震的發(fā)震斷層的平面位置如圖2所示，其中三河—平谷地震1～5的發(fā)震斷層的平面位置重合。

表2 設定地震的全局震源參數Tab.2 Global source parameters of the setting earthquakes

設定地震的斷層面上的凹凸體的設定遵循Somerville等(1999)的規(guī)則，設定地震的凹凸體分布、初始破裂點以及破裂方式等局部震源參數如圖3所示。其中三河—平谷地震1～5的凹凸體分布、初始破裂點以及破裂方式一致。圖3中黃色區(qū)域為凹凸體的分布位置，紅色六角星形代表初始破裂點，圓形虛線表示破裂以初始破裂點為中心、并以相等的速度向四周傳播。根據地震觀測資料和反演結果，斷層面的平均破裂傳播速度一般為剪切波速度的0.7～0.9倍，約2.5～3.0 km·s－1，本文在計算時取為2.8 km·s－1。

2 震源因素影響盆地放大效應的不確定性分析

盆地內強地面運動特性與震源特性、震源—盆地位置關系(地震波傳播路徑)、盆地幾何結構以及盆地內填沉積物屬性等密切相關。通過對比盆地內外地震動強度、頻譜特征、持時以及衰減特征之間的差異可以發(fā)現:盆地作為一類特殊的地質構造，對地震動有著顯著的放大效應(Field，2000;Hruby，Beresnev，2003)。圖4列舉了在三河—平谷地震1作用下、3 s周期時北京盆地內地表地震動加速度反應譜值的分布情況，從圖中可以較清楚看到盆地內沉積物厚度大的區(qū)域，如順義、昌平等凹陷處，比其周圍區(qū)域具有更大的反應譜值，這體現了盆地結構對地震動的放大效應。

求解盆地對地震動的放大效應，目前有非參考場地法和參考場地法(Borcherdt，1970;Javier，Francisco，1993;Nakamura，1989;Nogoshi，Igarashi，1970;Pacor et al.，2007;Parolai，Richwalski，2004)。非參考場地法通常以同一點的水平地震動分量與豎向地震動分量之比來表示盆地放大系數;而參考場地法需選擇某一合適的基巖參考點，視盆地內某點地震動與參考點地震動之比為盆地放大系數。本文選擇以理想平層模型作為參考場地的方法，將盆地模型與理想平層模型兩種條件下同一地點的地表地震動幅值之比作為該點的盆地放大系數。理想平層模型上只需對實際盆地模型進行一定修改即可，包括舍棄盆地模型的地形數據、對盆地模型同一界面上所有點的埋深作加權平均得到理想平層模型中對應層的埋深，但各層介質參數與盆地模型對應層保持一致。

以理想平層模型作為參考場地的方法可以消除震源特性對盆地內地震動的影響，從而凸現盆地結構對地震動的放大作用。然而，震源相對于盆地的不同位置關系仍會使得地震波進入盆地的方向不同，進而可能在某些位置處激發(fā)不同的盆地響應結果。因此所求得的盆地放大系數中，仍包含了震源因素導致的某些不確定性成分(Olsen，2000;Choi et al.，2005)。

本文計算了北京盆地對地表加速度反應譜的放大系數(即基于盆地模型計算得到的地表加速度反應譜值與基于平層模型的加速度反應譜值之比，下文簡稱“盆地放大系數”)。圖5為盆地對水平向3 s加速度反應譜的放大系數。圖中顯示:(1)盆地放大系數大小與第四系厚度大小基本對應，第四系厚度大的區(qū)域，盆地放大系數相應也大，如順義、大廠、昌平等次級凹陷處。特別是順義凹陷的中心部位，第四系厚度超過700 m，盆地放大系數高達7倍;(2)第三系厚度大的區(qū)域(結合圖4中標注的第三系等深線來看)，盆地放大系數也較大。如香河以南的次級凹陷，第三系沉積厚約2 000 m，盆地放大系數可達5倍，北京市區(qū)第三系厚度超過1 000 m，盆地放大系數約為2倍左右。由此可見盆地內沉積物的厚度，包括第四系厚度和第三系厚度，都是影響盆地放大效應的主要因素，這與有關研究結果是一致的(Alejandro et al.，2002;Fletcher，Wen，2005;Hruby，Beresnev，2003;Lee et al.，2008;Rogers et al.，1985;Olsen，2000);此外，結合圖4與圖5可以看出:順義凹陷處第四系最厚超過700 m，第三系厚度約200 m，盆地放大系數為7倍;香河以南凹陷第四系厚約300 m，第三系厚約2 000 m，但盆地放大系數只有5倍;北京市區(qū)基本為第三系沉積，其厚度超過1 000 m，然而盆地放大系數僅為2倍左右。這說明了相比于第三系而言，地表第四系由于波速和密度更小，因而對地震動的放大作用更為顯著。

為了反映不同地震作用下盆地放大系數的差異程度，本文以三河—平谷地震1作用下的盆地放大系數作為參考，計算了其它地震作用下地表各點的盆地放大系數與前者之差，并將這種差值按大小劃分成若干區(qū)間。如果將地表每個點視為一個樣本，則根據各區(qū)間內的樣本數量可以大致體現震源因素變化對盆地放大系數產生的影響。

設參考地震和與之相比的另一次地震作用下地表某點的盆地放大系數分別為β1和β2，則兩者之差的絕對值為Δβ=β1－β2，根據該點Δβ值的大小可以確定該點歸屬于何類區(qū)間。同時考慮到某些點雖然在兩次地震作用下的盆地放大系數的絕對差值較大，但其相對變化率卻比較小(例如兩次地震作用下的盆地放大系數分別為10和12，絕對差值為2，但相對變化率僅為20%)，于是我們再以相對變化率(即差異百分比:E=Δβ/β1×100%)對原來的分區(qū)加以約束，以保證這些相對變化率較小的點不至于歸屬到盆地放大系數異常變化的區(qū)間內。因此，最終的分區(qū)標準是綜合考慮和值而確定，各差異區(qū)間的參考閾值如下:(1)Ⅰ類區(qū)間:Δβ≤0.25或E≤5%;(2)Ⅱ類區(qū)間:0.25≤Δβ≤0.5或5%≤E≤10%;(3)Ⅲ類區(qū)間:0.5≤Δβ≤1或10%≤E≤20%;(4)Ⅳ類區(qū)間:1≤Δβ≤2或20%≤E≤50%;(5)Ⅴ類區(qū)間:Δβ＞2且E≥50%。

2.1 頤和園地震與三河—平谷地震1之間盆地放大系數的差異

這兩次地震作用導致的盆地放大系數差異見表3。這種差異的主要特點可歸結為:(1)平行斷層分量上的盆地放大系數受震源因素影響最大，垂直斷層分量次之，豎向分量最小;(2)對于每個分量，3 s周期時盆地放大系數間的差異最大，基本上有20%～30%左右的樣本位于Ⅱ類區(qū)間，但隨著周期的增大，差異程度迅速減小，到5 s周期時絕大多數樣本均位于Ⅰ類區(qū)間;(3)差異較大的地區(qū)主要包括:三河—平谷斷層分布位置處、第四系和第三系沉積厚度大的地方，如順義、懷柔和香河以南凹陷內，如圖6所示(為了便于觀察，位于I類區(qū)間的樣本點未標注于圖中)。其中，順義和懷柔處差異較大，還有可能是位于頤和園發(fā)震斷層前端的原因，因為斷層破裂的方向性效應可能導致地震波在盆地特殊構造區(qū)域發(fā)生復雜的變化。

表3 頤和園地震與三河—平谷地震1作用下，不同分量和不同周期時地表各點盆地放大系數差異在各區(qū)間內的樣本數百分比(%)Tab.3 Percentage of specimen in each interval where the difference of basin amplification factors of different components located in different periods under Yiheyuan earthquake and Sanhe－Pinggu earthquake 1(%)

2.2 通縣地震與三河—平谷地震1之間盆地放大系數的差異

這兩次地震作用導致的盆地放大系數差異見表4。差異的分布特征與由表3中的基本相似，差異較大之處位于圖7中的三河—平谷斷層周圍、第四系和第三系厚度大的區(qū)域，如昌平、順義、北京和大廠凹陷內。

2.3 三河—平谷地震3與地震1之間盆地放大系數的差異

兩次設定地震的其它震源參數全部一致，只考慮斷層傾角分別為60°和90°時，盆地放大系數的差異。從表5可以看出，除平行斷層分量上3 s周期時盆地放大系數之間的差異較大外，其它情況下樣本基本位于Ⅰ類區(qū)間。差異較大的地區(qū)主要為斷層分布位置和第四系厚度大的地方(圖8)，如順義凹陷;此外，香河南部凹陷內由于第三系厚度很大，也具有較大差異。

表4 通縣地震與三河—平谷地震1作用下、不同分量和不同周期時地表各點盆地放大系數差異在各區(qū)間內的樣本數百分比(%)Tab.4 Percentage of specimen in each interval where the difference of basin amplification factors of different components located in different periods under Tongxian earthquake and Sanhe－Pinggu earthquake 1(%)

表5 三河—平谷地震3與地震1作用下、不同分量和不同周期時地表各點盆地放大系數差異在各區(qū)間內的樣本數百分比(%)Tab.5 Percentage of specimen in each interval where the difference of basin amplification factors of different components located in different periods under Sanhe－Pinggu eart hquake 3 and Sanhe－Pinggu earthquake 1

2.4 三河—平谷地震4與地震1之間盆地放大系數的差異

兩次設定地震的其它震源參數全部一致，只考慮滑動角分別為0°和260°時，即走滑機制和正斷層機制兩種情況下盆地放大系數的差異。從表6可以看出，3 s周期時盆地放大系數之間的差異較大，其中平行斷層分量上的差異程度最高，但到5 s周期時差異已很小。圖9同樣顯示了差異較大的地區(qū)是斷層的分布位置處以及第四系和第三系厚度大的區(qū)域。

2.5 三河—平谷地震5與地震1之間盆地放大系數的差異

兩次設定地震的其它震源參數全部一致，只考慮滑動角分別為90°和260°時，即逆沖機制和正斷層機制兩種情況下盆地放大系數的差異。從表7可以看出，3 s、5 s、7 s和9 s 4個周期時盆地放大系數之間的差異不大，有90%以上的樣本位于Ⅰ類區(qū)間，可以認為正斷層與逆斷層兩種情況下的盆地放大系數基本一致。這可能是由于兩種情況下的地震矩以應力形式施加到同一子源網格點時，只是方向相反但大小基本保持不變的原因。

表6 三河—平谷地震4與地震1作用下、不同分量和不同周期時地表各點盆地放大系數差異在各區(qū)間內的樣本數百分比(%)Tab.6 Percentage of specimen in each interval where the difference of basin amplification factors of different components located in different periods under Sanhe－Pinggu earthquake 4 and earthquake 1(%)

表7 三河—平谷地震5與地震1作用下、不同分量和不同周期時地表各點盆地放大系數差異在各區(qū)間內的樣本數百分比(%)Tab.7 Percentage of specimen in each interval where the difference of basin amplification factors of different components located in different periods under Sanhe－Pinggu earthquake 5 and earthquake 1(%)

2.6 三河—平谷地震2與地震1之間盆地放大系數的差異

兩次設定地震的其它震源參數全部一致，只考慮斷層上斷點埋深分別為1 km和2 km時盆地放大系數的差異。從表8可以看出，在3 s、5 s、7 s和9 s 4個周期時，幾乎所有樣本均位于Ⅰ類區(qū)間，可以認為斷層上斷點埋深的變化對盆地放大系數沒有影響。

表8 三河—平谷地震2與地震1作用下、不同分量和不同周期時地表各點盆地放大系數差異在各區(qū)間內的樣本數百分比(%)Tab.8 Percentage of specimen in each interval where the difference of basin amplification factors of different components located in different periods under Sanhe－Pinggu earthquake 2 and earthquake 1(%)

綜上所述，可以得到以下結論:

(1)震源因素會導致盆地放大效應的不確定性，尤其是對3 s周期水平向平行斷層分量上的盆地放大系數影響最大。差異較大之處主要位于斷層展布處、斷層破裂的前端、第四系和第三系厚度大的地方。

(2)地震波進入盆地的位置不同，會導致不同的盆地響應。因此，發(fā)震斷層幾何位置的改變對盆地放大系數的影響最大;其次，當發(fā)震斷層在水平面內的位置不變時，走滑斷層機制與傾滑斷層機制會產生不同的盆地放大特征，斷層傾角的變化對盆地放大效應也有影響;然而，對于同一斷層面，震源為逆沖機制和正斷層機制兩種情況下盆地放大系數的差異很小，上斷點埋深的變化對盆地放大效應的影響也基本可以忽略。

(3)雖然震源因素會在一定程度上造成盆地放大效應的差異，但盆地內沉積物的厚度是影響盆地對3～10 s地震動加速度反應譜放大的主導因素。盆地對加速度反應譜的放大系數與盆地內沉積物的厚度之間關系密切，近地表的第四系和第三系的厚度都對盆地放大效應有很大的影響，其中第四系的影響程度更為突出。

3 盆地對地表加速度反應譜的平均放大系數

上述研究表明:盆地內沉積物(包括第四系和第三系)的厚度是影響盆地放大效應的主要因素。因此，我們可以對多次設定地震下的盆地放大系數取平均，以求解盆地對加速度反應譜的平均放大行為，繼而可以構建出盆地平均放大系數與盆地內沉積物厚度的函數關系。由于三河—平谷地震2和地震1的盆地放大系數幾乎沒有差異，所以在求取盆地平均放大系數時沒有包含此次地震的計算結果。至于震源因素對盆地放大系數帶來的不確定性，則可以考慮在回歸函數的基礎上加上幾倍標準差的形式來包容。鑒于盆地內第四系和第三系的厚度均對盆地放大系數有較大的影響，我們引入了“等效沉積物厚度”的概念，其定義為把第三系等效為第四系后的厚度與真實第四系的厚度相加得到的厚度值(付長華等，2012)。式中，H即等效沉積物厚度;ρQ、VsQ、HQ分別是第四系的密度、橫波速度和厚度;ρN、VsN、HN分別是第三系的密度、橫波速度和厚度。

圖10為3個分量上盆地放大系數與等效沉積物厚度之間相關性函數的擬合結果。從圖中可以看出:(1)對于兩個水平分量，3 s周期時樣本的離散性都比較大，但隨著周期的增大，離散性均迅速減小;此外，平行斷層分量上盆地放大系數隨等效沉積物厚度的變化率略大于垂直斷層分量;(2)與水平分量相比，豎向分量上盆地結構對加速度反應譜的平均放大系數隨等效沉積物厚度的變化率要小得多;(3)三分量的擬合結果都表明，隨著周期增大，盆地結構對加速度反應譜的平均放大系數隨等效沉積物厚度的變化率減小。這意味著在3～10 s周期段，盆地結構對3 s周期地震動加速度反應譜的放大作用最為顯著，隨反應譜周期增大，放大作用逐漸減弱。

若設盆地放大系數與等效沉積物厚度之間的相關性曲線表現為

利用最小二乘法對盆地內所有樣本點數據進行擬合，我們建立了盆地結構對3～10 s加速度反應譜的平均放大系數與等效沉積物厚度之間的相關性方程，回歸系數A、B1和B2的值列于表9中。式(2)中，β是盆地結構對加速度反應譜的平均放大系數，H是等效沉積物厚度(單位:m)。

表9 盆地平均放大系數與等效沉積物厚度之間回歸方程的系數Tab.9 Coefficient of correlation regression equation between basin amplification factor and equivalent thickness of sediment

根據表9中的回歸系數，本文分別得到了3個分量上盆地對3～10 s加速度反應譜的平均放大系數與盆地等效沉積物厚度的關系曲線，如圖11所示。從圖中可以看出:3個分量的盆地放大系數均隨盆地等效沉積物厚度的增加而增大，隨反應譜周期的增大而減小;對于兩水平分量，當等效沉積物厚度小于200 m時，盆地放大系數小于1。造成這種現象的主要原因在于當初構建的理想平層模型中包含了約200 m厚的沉積物(這個厚度是對盆地模型沉積物厚度加權平均后的結果)。因為實際記錄到的地震動往往經歷了平均場地的放大作用(Day et al.，2005)，建立這樣的參考平層模型近似于把計算結果增加了一次平均場地的校正。在實際應用中，可人為地將該段放大系數取值為1。

圖12對3個分量的盆地平均放大系數進行了對比?？梢钥闯?盆地結構對不同周期加速度反應譜的平均放大系數以及各自加1倍標準差(+σ)的結果，水平平行斷層分量總是大于垂直斷層分量。因此，本文將平行斷層分量的回歸結果作為確定水平向盆地放大效應的依據。盆地對豎向分量的放大作用在等效沉積物厚度大于200 m時較水平分量小，但在等效沉積物厚度小于200 m時較水平分量大。

4 北京市高層建筑地震致災的風險水平與盆地結構的關系

由于文中盆地放大系數的有效周期范圍在3 s以上，所以，我們只對自振周期大約在3 s以上的高層建筑進行了統(tǒng)計。這些建筑包括百米以上超高層商務樓以及25層以上住宅樓，它們在盆地中的分布位置見圖14，主要集中在4個區(qū)域:(1)中央商務區(qū)(CBD)及以東地區(qū)。其中，CBD是指東二環(huán)到東四環(huán)之間的中央商務區(qū)，以東三環(huán)中路為南北主軸線，該區(qū)集中了北京絕大部分超高層商務樓;(2)西二環(huán)到西三環(huán)之間，超高層商務樓和住宅樓均有分布;(4)北四環(huán)東路以北地區(qū)，主要為居民住宅樓;(4)南三環(huán)東路為中心的區(qū)域，也基本上為住宅樓的形式。

4.1 高層建筑的自振周期

對于一般鋼筋混凝土結構，自振周期T與建筑層數N足關系式由脈動實測數據統(tǒng)計而來，可表示為T=k*N，k是影響系數，其范圍是0.05～0.1(GB50009—2001)。本文在計算時，k取中間值0.075。然而地震時，建筑結構自振周期會有所增加，由脈動法給出的結果尚應乘以某一增大系數，以對應于地震時結構的自振周期值(包世華，方鄂華，1989)。根據王廣軍和樊水榮(1989a，b)的研究結論，文中增大系數取為1.5。

圖13展示了北京盆地內高層建筑自振周期與建筑棟數的對應情況，可以直觀地看到統(tǒng)計范圍內的絕大多數高層建筑的自振周期介于2.6～3.6 s。結合表10可以更清楚地知道此類高層建筑的層數都在32層以內。其次，33～40層之間的建筑約占統(tǒng)計樣本總量的8.8%，自振周期范圍為3.7～4.5 s。40層以內的高層建筑在北京市的四面均有分布。超過40層的建筑主要以商務樓的形式分布于CBD，其中最高為80層，自振周期長達9.0 s。

表10 北京盆地內高層建筑的高度及自振周期統(tǒng)計表Tab.10 Statistic of the heights of high-rise buildings and theirs self-vibrating periods in Beijing Basin

4.2 高層建筑的地震致災風險水平

根據表9中的回歸系數，可計算得到不同周期、不同等效沉積物厚度時的盆地放大系數。圖14表示周期為3 s時盆地對水平加速度反應譜的放大系數的分區(qū)結果(為保守起見，其值增加了1倍標準差的大小)。鑒于統(tǒng)計范圍內高層建筑的自振周期大多在3 s左右，本文也僅針對3 s周期時的盆地放大系數，初步探討了北京市高層建筑地震致災風險水平的分布特征。東部CBD及以東地區(qū)的大部分建筑、西二環(huán)到西三環(huán)之間南半段內的建筑、以及北五環(huán)以北地區(qū)的部分建筑位于1.5～2.0倍放大區(qū)，受到盆地放大效應的影響最為突出，在大地震中可能產生最為嚴重的地震災害，是今后地震應急準備和地震救援工作中應著重考慮的對象;西北部建筑基本位于1.0～1.2倍區(qū)，受到盆地放大作用的影響程度相對最小，地震致災的風險水平相對最低;其它建筑基本上位于1.2～1.5倍放大區(qū)，地震致災的風險水平介于前兩者之間。順義凹陷和大廠凹陷的中心區(qū)域，盆地放大效應非常顯著，盆地放大系數最大可至3倍;此外，昌平凹陷中心區(qū)域的盆地放大系數也較大，最高為2.5倍。本文建議，在城市未來規(guī)劃時，此區(qū)域應盡量避免建造自振周期在3 s左右的高層建筑。

5 結論

(1)通過地震動數值模擬發(fā)現:雖然震源因素會在一定程度上造成盆地放大效應的不確定性，但盆地內沉積物的厚度是影響盆地對3～10 s地震動加速度反應譜放大的主要因素。盆地對加速度反應譜的放大系數與盆地內沉積物的厚度之間相關性顯著，近地表的第四系和第三系都對盆地放大效應有較大的影響。

(2)建立了3～10 s周期段盆地對加速度反應譜的平均放大系數與等效沉積物厚度之間的函數關系。盆地放大系數隨著等效沉積物厚度的增加而增大，隨周期的增大而減小。

(3)結合北京盆地內高層建筑的分布和盆地放大系數的分布特征，初步探討了高層建筑地震致災風險水平與盆地結構的關系。為北京的城市未來規(guī)劃、高層建筑的抗震設防以及地震應急救援等提供了科學的借鑒。

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