馬洪生， 莊衛(wèi)林， 范　剛， 張建經(jīng)

(1.西南交通大學(xué)， 四川 成都　610031；　2.四川省交通運輸廳 公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院， 四川 成都　610041)

?

水平成層場地地震響應(yīng)及地層分界面動力特性研究

馬洪生1，2， 莊衛(wèi)林2， 范剛1， 張建經(jīng)1

(1.西南交通大學(xué)， 四川 成都610031；2.四川省交通運輸廳 公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院， 四川 成都610041)

[摘要]水平成層場地是一種常見的建筑地基，其地震響應(yīng)已引起廣泛注意，并已開展過大量研究，但是大多數(shù)研究是基于理論分析和數(shù)值模擬，鑒于此，為了深入了解成層場地的地震動響應(yīng)規(guī)律，利用大型振動臺試驗研究了水平成層場地的地震動反應(yīng)譜和場地放大效應(yīng)及地層分界面的動力特性。研究發(fā)現(xiàn)：地震波在向地表傳播過程中被放大，且軟弱地層的放大效應(yīng)大于堅硬地層；反應(yīng)譜峰值隨輸入地震動強度增大而增大；地震波的能量在地層分界面處被放大并被聚集在低頻部分；在地層內(nèi)，地震波的能量被放大，Hilbert譜由單峰發(fā)展為多峰，峰值由低頻向高頻移動；隨著輸入地震動強度增加，場地對地震波的放大系數(shù)減小。試驗結(jié)果對已有理論研究成果進行了補充，并對場地的安全性評價具有指導(dǎo)作用。

[關(guān)鍵詞]水平成層場地； 地震動響應(yīng)； 振動臺

0前言

水平成層場地作為一種常見的建筑場地類型，研究其在地震中的響應(yīng)特征具有十分重要的意義。目前對水平成層場地地震響應(yīng)研究的成果大多基于理論分析，較少有學(xué)者利用模型試驗來研究場地的地震動響應(yīng)特征。自1928年Wood從San Francisco大地震的震害資料認識到場地條件對地面運動有影響以來，學(xué)者們開始研究用定量方法估計場地地震地面運動，在這些方法中常把場地假設(shè)為一維成層模型進行分析，分析程序LSSRLI-1、SHAKE等就是這一領(lǐng)域研究成果的代表[1-3]。Seed[4]于1968年提出了等效線性化方法，以此近似處理土體的非線性特性。金星等[5]推導(dǎo)了李小軍提出的積分格式增量形式，并基于Pyke提出的土動力本構(gòu)模型，在考慮透射人工邊界的條件下提出了一種水平成層場地地震反應(yīng)非線性分析的顯式有限元方法。鄔都[6]等提出了一種計算水平成層場地地震反應(yīng)的一維有限元算法，并從理論上對它的分析步驟以及相對于一維波動方法的優(yōu)越性進行了闡述。范留明等[7]根據(jù)地震波在層狀彈性介質(zhì)中的傳播原理，采用彈性波疊加方法，提出了一種計算成層土場地地震響應(yīng)的快速時程算法。李小軍[8]利用土的剪切動力本構(gòu)關(guān)系的動態(tài)骨架曲線模型，結(jié)合顯式差分數(shù)值逐步積分方法，給出了一種分析非線性場地地震反應(yīng)的方法。

振動臺作為一種能直接反應(yīng)動力響應(yīng)的研究手段，已經(jīng)被研究者廣泛運用于地震反應(yīng)研究中。劉漢香[9]等以“5·12”汶川地震災(zāi)區(qū)典型斜坡巖體組合結(jié)構(gòu)為模擬，采用水平層狀上硬下軟和上軟下硬兩種巖性組合模型，完成了1∶100比尺的大型振動臺試驗。董金玉等[10]根據(jù)動力模型試驗的相似關(guān)系，設(shè)計制作了1個坡角大于巖層傾角、尺寸為1.6 m×1.75 m×0.8 m(高×長×寬)的順層模型邊坡，并完成了大型振動臺試驗。黃春霞等[11]采用自行研究設(shè)計的簡易單向?qū)Ｓ谜駝优_和大型疊層剪切變形模型箱完成了兩個飽和砂土地基模型的振動臺試驗。曲宏略等[12]用大型振動臺試驗研究了樁板式抗滑擋墻的地震響應(yīng)特性，試驗結(jié)果揭示了土壓力沿樁身的分布規(guī)律。方林等[13]以西藏某復(fù)雜隧道工程為背景，開展了穿越斷層隧道振動臺模型試驗研究，研究了在地震作用下穿越斷層隧道的動力響應(yīng)規(guī)律及特征。但是，目前利用振動臺試驗研究成層場地地震動響應(yīng)的研究成果還很鮮見，為此本項研究希望利用振動臺試驗揭示地震波在成層場地的傳播特性以及地層分界面對地震波傳播的影響規(guī)律。

1試驗介紹

1.1振動臺概況

試驗在中國核動力研究設(shè)計院的大型地震模擬試驗臺上進行。該振動臺有6個自由度，臺面尺寸6 m×6 m，最大負載600 kN，水平向最大位移±150 mm垂直向最大位移±100 mm，滿載時水平向最大加速度1 g，垂直向0.8 g，空載時水平向最大加速度3 g，垂直向2.6 g，頻率范圍為0.1～80 Hz。試驗采用128通道BBM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最大引用誤差≤0.5%，信號適調(diào)儀接電荷轉(zhuǎn)換器以轉(zhuǎn)換電壓信號，最大引用誤差≤1%，數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測信號和在線分析同步進行。

1.2相似關(guān)系設(shè)計

在進行試驗的相似設(shè)計時，要使模型試驗遵循所有的相似條件往往是很困難的，甚至是不可能的。此時，應(yīng)抓住影響內(nèi)在規(guī)律的主要因素，使主要準則得到滿足，而弱化一些次要準則，這是近似?；２捎玫囊环N手段。針對振動臺試驗所要解決的主要問題，使其中的一項或幾項指標相似或接近相似來進行試驗，并達到試驗?zāi)康暮鸵?。依?jù)Bockingham π定理的量綱分析方法導(dǎo)出本模型試驗各參數(shù)相似關(guān)系見表1。

表1 振動臺試驗相似常數(shù)Table1 Theaffinityconstantofshakingtabletest物理量量綱相似常數(shù)長度L10 密度ML-31 加速度LT-21 時間T3.16 頻率T-10.316彈性模量ML-1T-210

值得注意的是該試驗采用了1∶10的相似比，其原因是基于我們以往的試驗經(jīng)驗，若相似比超過1∶10，試驗?zāi)Ｐ偷奈灰七\動模式與實際場地的運動模式可能相差較大[14，15]。

1.3試驗?zāi)Ｐ徒榻B

本試驗采用鋼板+型鋼制作的剛性模型箱，內(nèi)空尺寸為5.0 m×5.0 m×2.1 m(長×寬×高)，如圖1所示。根據(jù)已有的研究經(jīng)驗，就場地響應(yīng)研究而言，本文采用的試驗?zāi)Ｐ拖溟L度略顯不足，這可能會產(chǎn)生一定的模型箱效應(yīng)，但根據(jù)我們以往的研究經(jīng)驗，模型箱效應(yīng)不足以影響試驗的規(guī)律性及定性結(jié)果，然而這些規(guī)律和定性結(jié)果對認識水平成層場地的地震響應(yīng)提供了有意義的幫助，也為驗證數(shù)值分析結(jié)果及利用數(shù)值分析方法擴大研究成果奠定了基礎(chǔ)。為了減小模型箱效應(yīng)，也為了減小振動波在邊界上的反射效應(yīng)[16]，在模型箱內(nèi)的四周設(shè)置泡沫墊層，模擬吸波材料。徐炳偉[17]曾對這一方法進行過研究，得到的結(jié)果是該柔性邊界能使邊界處和土中的加速度記錄保持較好的一致性。在試驗?zāi)Ｐ椭?，模擬的地層至上而下分別為碎石土、軟巖、硬巖，各層厚度分別為碎石土0.4 m，軟巖0.6 m，硬巖0.6 m，模型總厚度為1.6 m。

圖1　試驗?zāi)Ｐ虵igure 1　The test model

試驗?zāi)M材料根據(jù)配合比現(xiàn)場制作，配合比由室內(nèi)實驗確定。試驗?zāi)Ｐ陀煞謱又谱魍瓿桑恳粚拥暮穸葹?0 cm，每一層制作完成并在表面打毛之后再制作下一層。模型制作主要由模擬材料的密度控制，即根據(jù)密度來確定制作每一層所需的原材料用量。試驗中所使用的模擬材料的物理參數(shù)如表2所示。

表2 模型材料參數(shù)Table2 Thecoefficientofshakingtabletest材料密度/(kg·m-3)粘聚力/kPa內(nèi)摩擦角/(°)含水率/%碎石土1900182513.95軟巖2200104417.83硬巖2300200459.66

1.4測點布置

試驗中擬采集的數(shù)據(jù)為加速度和位移，本文主要著眼于地震響應(yīng)分析，為此主要對模擬場地中的加速度進行分析，加速度主要由三向加速度計實測得到。

在硬巖下部距臺面5 cm處和上部距硬、軟巖分界面5 cm處均布置有三向加速度計，硬巖中部測點處布置了三個單向加速度計，方向分別與三向加速度計的3個方向重合，用于采集3個方向的加速度數(shù)據(jù)。在軟巖和碎石土中，模型中部和距離上下界面各5 cm處均布置有三向加速度計。各加速度計在平面上的位置為幾何中心，各加速度計的埋設(shè)位置及編號如圖2所示。

圖2　加速度計埋設(shè)位置及編號圖Figure 2　The layout and number of accelerometer

1.5試驗加載

試驗中輸入的地震波為按照相似率壓縮處理之后的汶川臥龍波、EL Centro地震波以及Kobe地震波，從振動臺面X、Y、Z3個方向輸入的地震波分別模擬場地的弱震動、中等震動以及強震動，輸入地震波的峰值加速度分別為0.08、 0.20、 0.32、 0.50 g。

2試驗結(jié)果分析

2.1放大系數(shù)

根據(jù)沿高程上布置的加速度計測得的加速度數(shù)據(jù)，選取輸入地震動幅值分別為0.08 g、0.20 g、0.32 g以及0.50 g作為研究工況，計算得到加速度放大系數(shù)隨高程的變化規(guī)律，如圖3所示。加速度放大系數(shù)的計算采用峰值加速度PGA。

圖3　放大系數(shù)隨高程的變化規(guī)律Figure 3　The change rule of amplification coefficient with height

由圖3可知：對于輸入的地震波，試驗場地均表現(xiàn)出加速度放大效應(yīng)，并且從上圖可以發(fā)現(xiàn)，在高程1.2 m以下，因為軟巖和硬巖地層物理性質(zhì)相近，場地對地震波放大效應(yīng)表現(xiàn)均勻，但是在頂部碎石土場地對地震波的放大效應(yīng)較明顯。這與已有的研究成果表明軟弱表層對地震波具有較大的放大效應(yīng)相符[18]。

2.2反應(yīng)譜

為研究水平成層場地不同輸入地震動幅值對頻譜特性的影響，選取Kobe地震波作為輸入地震波，以輸入地震波幅值0.08、 0.20、 0.32、 0.50 g為研究工況，對水平成層場地中不同地層的反應(yīng)譜進行對比分析，對比的結(jié)果如圖4所示。

圖4　反應(yīng)譜隨輸入地震動幅值的變化規(guī)律Figure 4　The change law between response spectrums 　　　and ground motion amplitude

從圖4可以看出：隨著輸入地震動強度的增大，反應(yīng)譜的峰值增大。在短周期(T≤0.3 s)部分，反應(yīng)譜的幅值關(guān)系為碎石土層>硬巖層>軟巖層，在長周期(T>0.3 s)部分，反應(yīng)譜的幅值關(guān)系為碎石土層>軟巖層>硬巖層。這表明相對于硬巖地層，軟巖地層對反應(yīng)譜短周期部分表現(xiàn)出衰減效應(yīng)，對長周期部分表現(xiàn)出放大效應(yīng)，地震波在從硬巖層向軟巖層傳播的過程中，能量由短周期(高頻)部分向長周期(低頻)部分轉(zhuǎn)移。由于地震波在傳至碎石土層時已經(jīng)經(jīng)過了軟巖層的放大作用，導(dǎo)致碎石土層的地震動輸入較硬巖層和軟巖層大，因此，在碎石土層反應(yīng)譜短周期部分的幅值大于硬巖層。

2.3頻率-時間-幅值特性

1998年，Norden E.Huang提出了經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EMD)方法，并引入了基于Hilbert變換的Hilbert譜概念和Hilbert譜分析方法，即希爾伯特-黃變換(HHT)。HHT方法處理信號的基本過程分為兩部分，即經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解和Hilbert譜分析，其過程為：首先利用EMD方法將給定的信號分解為若干本征模態(tài)函數(shù)(IMF)，然后，將Hilbert譜分析作用在每一個IMF上，得到相應(yīng)的Hilbert譜，最后，匯總所有IMF的Hilbert譜就會得到原始信號的Hilbert譜，通過Hilbert譜可以發(fā)現(xiàn)地震波的頻率-時間-幅值關(guān)系[19]。對于像地震波這樣復(fù)雜非平穩(wěn)的信號或數(shù)據(jù)，在任意時刻，會有若干個瞬時頻率同時存在，經(jīng)過EMD分解及Hilbert譜分析，可以得到地震波在任意時刻的瞬時頻率組成成分。通過分析Hilbert譜幅值的變化，可以發(fā)現(xiàn)地震波在傳播的過程中的能量變化規(guī)律[20]?，F(xiàn)分別對試驗?zāi)Ｐ椭兴槭翆由喜?、碎石土層中部、碎石土層下部、碎石土?軟巖層分界面上下以及軟巖層/硬巖層分界面上下的水平方向加速度時程進行HHT變換。

選取輸入幅值為0.4 g的汶川臥龍波作為研究工況，對地層分界面上下實測的加速度時程進行HHT變換，得到分界面上下的Hilbert譜，對比分析分界面上下的Hilbert譜，以期發(fā)現(xiàn)地震波在地層間傳播時地層分界面上下地震波的能量變化。

對比圖5(a)和圖5(b)可以看出：碎石土層/軟巖層分界面上下的Hilbert譜的形態(tài)和峰值均發(fā)生了變化，在Hilbert譜的峰值部分頻率成分變得更加豐富，并且峰值得到較大程度的放大，表明通過地層分界面的作用，地震波峰值附近的能量被聚集和放大，地震波峰值在時間和頻率上的位置并沒有發(fā)生變化，均出現(xiàn)在時間25 s附近，頻率10 Hz附近。

圖5　軟巖上部和碎石土下部Hilbert譜Figure 5　The hilbert spectrum of upper soft rock layer 　　　and lower soft rock layer

對比圖6(a)和圖6(b)可以看出：軟巖層/硬巖層分界面對地震波能量的影響規(guī)律主要體現(xiàn)在地震波峰值附近頻率成分的變化，經(jīng)過地層分界面對地震波的作用，地震波Hilbert譜峰值附近的頻率成分變得更加豐富，但是其幅值幾乎沒有發(fā)生變化，這可能是因為軟巖層/硬巖層分界面上下地層材料物理力學(xué)性質(zhì)差異較小導(dǎo)致分界面未對地震波能量表現(xiàn)出較大的放大作用。同時，Hilbert譜峰值在時間和頻率軸上的位置也沒有發(fā)生變化，均出現(xiàn)在時間25 s附近，頻率10 Hz附近。

圖6　硬巖上部和軟巖下部Hilbert譜Figure 6　The hilbert spectrum of upper hard rock layer 　　　and lower hard rock layer

為了揭示地震波在軟弱地層內(nèi)由下向上傳播時能量的變化規(guī)律，研究碎石土層上、中、下3個加速度傳感器檢測到的水平向加速度時程的Hilbert譜，如圖7所示。

圖7　碎石土層內(nèi)部的Hilbert能量譜Figure 7　The Hilbert spectrum in the gravel soil layer

從圖7可以看出：從碎石土層的底部到頂部，地震波的峰值能量被明顯地放大，地震波的能量由圖7(a)中的單峰逐漸發(fā)展為圖7(c)中的3個峰值，第一個峰值出現(xiàn)在40 s附近，第二個峰值出現(xiàn)在60 s附近，第3個峰值出現(xiàn)在80 s附近。同時，出現(xiàn)峰值的頻率也發(fā)生了變化，對比3個圖可以發(fā)現(xiàn)，峰值在頻率軸上的位置由低頻向高頻轉(zhuǎn)移，表明在碎石土層內(nèi)，地震波的能量由低頻向高頻轉(zhuǎn)移。

值得注意的是，在碎石土層上部的Hilbert譜形態(tài)較硬巖層上部和軟巖層上部的Hilbert譜形態(tài)發(fā)生了較大的變化，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象可能的原因分析如下：由于試驗場地模型主要為3相介質(zhì)，地震應(yīng)力波在介質(zhì)中的傳播相當(dāng)于在固體骨架本身和孔裂隙中的傳播，因而應(yīng)力作用必然引起顆粒間發(fā)生相對摩擦滑動，液體或氣體分子間發(fā)生劇烈的位移，做功產(chǎn)生熱量，對振動能產(chǎn)生吸收作用。而模型地層分界面上部地層由于約束較分界面下部地層小，加之自由表面的應(yīng)力波疊加效應(yīng)，將產(chǎn)生更大的位移響應(yīng)，從而使分界面上部質(zhì)點的相對運動做更多的功，吸收能量更多，最終導(dǎo)致碎石土上部的Hilbert譜形態(tài)發(fā)生變化。

2.4輸入地震動強度對放大系數(shù)的影響

陳國興等利用SHAKE91對典型場地進行了計算，發(fā)現(xiàn)對于上覆軟弱土層場地輸入地震動的強度越大，地表峰值加速度越大，放大系數(shù)越小[21]。為驗證輸入地震動強度對場地動力響應(yīng)的影響規(guī)律，研究每個地層對輸入El Centro波的放大系數(shù)，選取輸入波幅值0.08、 0.20、 0.32、 0.50 g為研究工況，做出加速度放大系數(shù)與輸入地震動強度之間的關(guān)系，如圖8所示。

圖8　輸入地震動幅值對放大系數(shù)的影響Figure 8　The influence of input ground motion amplitude to

從圖中不難發(fā)現(xiàn)：放大系數(shù)隨輸入地震動強度的增加先增大后減小，在上部碎石土地層中這種變化規(guī)律最明顯。分析出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是輸入地震動峰值加速度的增大使土層的剪應(yīng)變水平增大、剪切模量降低，材料表現(xiàn)出一定的非線性特性，導(dǎo)致場地土的滯回耗能能力增強。結(jié)合陳國興等的數(shù)值計算結(jié)果，可以得到這樣的結(jié)論：對于水平成層場地，隨著輸入地震動強度的增加，地表峰值加速度增大，放大系數(shù)減小。

3結(jié)論

通過振動臺模型試驗，討論了水平成層場地對地震動的放大系數(shù)隨高程的變化規(guī)律以及輸入地震動強度對反應(yīng)譜和場地放大效應(yīng)的影響，主要得到以下結(jié)論：

① 在地震波沿著水平成層場地向上傳播的過程中，場地對地震波具有放大效應(yīng)，軟弱土層對地震波的放大效應(yīng)大于堅硬巖層。

② 隨著輸入地震動強度的增大，反應(yīng)譜的峰值增大。相對于硬巖地層，軟巖地層對反應(yīng)譜短周期部分表現(xiàn)出衰減效應(yīng)，對長周期部分表現(xiàn)出放大效應(yīng)。

③ 地層分界面對地震波的能量具有一定的聚集和放大作用，地層分界面將地震波的能量聚集在低頻部分。

④ 在碎石土層內(nèi)，地震波的能量被放大，Hilbert譜由單峰發(fā)展為多峰，峰值由低譜向高譜移動。

⑤ 對于水平成層場地，隨著輸入地震動強度增加，地表峰值加速度增大，場地對地震波的放大系數(shù)減小。

水平成層場地上的建筑抗震設(shè)計問題是一個很重要的研究課題，本文的試驗結(jié)果為深入開展理論研究提供了有用的依據(jù)。

[參考文獻]

[1]樓夢麟，李遇春，李南生，等.深覆蓋土層地震反應(yīng)分析中的若干問題[J].同濟大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2006，34(4)：427-432.

[2]Idriss IM，Sun J.Users manual for SHAKE91 A computer program for conducting equivalent linear eismic response analyses of horizontally layered soil deposits：Center for Geotechnical Modeling[R].Department of Civil & Environmental Engineering，University of California，Davis，California，1992.

[3]齊文浩，薄景山，張忠利.土層地震反應(yīng)分析的研究現(xiàn)狀[J].世界地震工程，2010，26(增刊)：365-372.

[4]Idriss IM， Seed H B. SElsmic response of horizontal soil layers[J].Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division，ASCE，1968，94(SM4)：1003-1031.

[5]金星，孔戈，丁海平.水平成層場地地震反應(yīng)非線性分析[J].地震工程與工程振動，2004，24(3)：38-43.

[6]鄔都，樓夢麟.水平成層土層地震反應(yīng)分析的一維有限元方法[J].震災(zāi)防御技術(shù)，2008，3(1)：45-52.

[7]范留明，張鐳于.成層土場地地震效應(yīng)的時程算法研究[J].巖土力學(xué)，2009，30(9)：2564-2568.

[8]李小軍.非線性土層地震反應(yīng)分析的一種方法[J].華南地震，1994，12(4)：1-8.

[9]劉漢香，許強，徐鴻彪，等.斜坡動力變形破壞特征的振動臺模型試驗研究[J].巖土力學(xué)，2011，32(增刊2)：334-339.

[10]董金玉，楊國香，伍法權(quán)，等.地震作用下順層巖質(zhì)邊坡動力響應(yīng)和破壞模式大型振動臺試驗研究[J].巖土力學(xué)，2011，32(10)：2977-2982.

[11]黃春霞，張鴻儒，隋志龍，等.飽和砂土地基液化特性振動臺試驗研究[J].巖土工程學(xué)報，2006，28(12)：2098-2103.

[12]曲宏略，張建經(jīng).樁板式抗滑擋墻地震響應(yīng)的振動臺試驗研究[J].巖土力學(xué)，2013，34(3)：743-750.

[13]方林，蔣樹屏，林志，等.穿越斷層隧道振動臺模型試驗研究[J].巖土力學(xué)，2011，32(9)：2709-2713.

[14]張建經(jīng)，韓鵬飛.重力式擋墻基于位移的抗震設(shè)計方法研究大型振動臺模型試驗研究[J].巖土工程學(xué)報，2012，34(3)：416-423.

[15]文暢平，楊果林.地震作用下?lián)跬翂ξ灰颇Ｊ降恼駝优_試驗研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2011，30(7)：1502-1512.

[16]ZHANG Jian-jing，QU Hong-lue，HAN Peng-fEl.SElsmic earth pressures of retaining wall from large shaking table tests[C].Proceeding of 14thAsian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering.HongKong，2011.

[17]徐炳偉.大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)-樁-土振動臺模型試驗研究[D].天津：天津大學(xué)，2009：46.

[18]曲宏略，張建經(jīng).地基條件對擋土墻地震土壓力影響的振動臺試驗研究[J].巖土工程學(xué)報，2012，34(7)：1227-1233.

[19]張郁山.希爾伯特-黃變換(HHT)與地震動時程的希爾伯特譜—方法與應(yīng)用研究[D].北京：中國地震局地球物理研究所，2003：53.

[20]石春香，李胡生，羅奇峰，等.振動臺試驗?zāi)Ｐ偷卣鸱磻?yīng)的HHT研究[J].地震學(xué)報，2011，33(1)：114-119.

[21]陳國興.巖土地震工程學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2007：232-235.

Research on Seismic Response of Horizontal Layered Site and Seismic Behavior of Interface

MA Hongsheng1，2， ZHUANG Weilin2， FAN Gang1， ZHANG Jianjing1

(1.Southwest Jiaotong University， Chengdu， Sichuan 610031， China；2.Sichuan Provincial Transport Department Highway Planning， Survey， Design and Research Institute， Chengdu， Sichuan 610041， China)

[Abstract]Horizontal layered site is a kind of common foundations.In order to improve the seismic behave of buildings in earthquake，the research on seismic response of horizontal layered site is necessary，however，the related research are almost based on theoretical analysis and numerical simulation.For understanding the seismic response of horizontal layered site，large shaking table test was performed in this paper，the seismic amplification effect and the dynamic characteristics of layer interface were studied.The research demonstrated that：the earthquake wave will be magnified and the amplification effect in soft layer is larger than that in hard layer；the response spectrum peak intensity increase with the inputted ground motion intensity increase；the interface magnified and gather the wave energy in low frequency；inside the layer，the wave energy was magnified and the Hilbert spectrum become to multimodal from unimodal，at the same time，the peak value of Hilbert spectrum move to high frequency from low frequency；the amplification coefficient decrease with the inputted ground motion intensity increase.The experimental results verify and supplement the existing theoretical research results and have a conductive effect on site safety evaluation.

[Key words]horizontal layered site； seismic response； shaking table

[中圖分類號]TU 413

[文獻標識碼]A

[文章編號]1674—0610(2016)02—0123—06

[作者簡介]馬洪生(1974—)，男，山東鄒平人，高級工程師，工學(xué)碩士，在讀博士研究生，主要從事公路地質(zhì)工程和巖土工程方面的研究。

[基金項目]交通運輸部建設(shè)科技項目(2013318800020)

[收稿日期]2015—01—26