为研究季节性冻土场地冻结期和非冻结期的动力学特征参数及地震动差异,通过哈尔滨场地地脉动单点三分量观测,对比分析不同季节的地脉动特征,采用地脉动单点H/V谱比法研究冻结土层对场地卓越频率、放大因子、等效剪切波速以及场地类别的影响,提出一种冻土层厚度的估算方法。结果表明:冻结土层使地脉动水平分量卓越频率增大,对竖向分量卓越频率的影响不明显;冻结期场地卓越频率增大的幅度除了与覆盖层厚度呈负相关外,还与场地表层刚度有关;冻结土层使场地放大因子减小,减小幅度与覆盖层厚度不相关,与场地表层刚度有关;通过场地剪切波速资料、地脉动H/V谱比卓越频率变化值,便可估算出冻土层厚度;冻结土层使观测场地的等效剪切波速vs20平均增加13%,vs30平均增加11%;vs20的增加未引起Ⅱ类场地类别发生变化,使vs20接近250m/s的Ⅲ类场地变成Ⅱ类场地;vs30的增加没有引起D类场地类别发生变化。
通过对青藏高原典型多年冻土场地地面脉动的现场测试,分析研究该地区冻土场地地面脉动的频谱特性、卓越频率随多年冻土地温分区、上限深度的变化特征以及多年冻土区与典型融土区场地地面脉动卓越频率的差异。地面脉动一定程度上反映了场地浅层土体的宏观动力特性,这种特性与场地土体强度特征相联系。研究结果表明,青藏高原多年冻土区场地地面脉动频谱曲线呈现出较为显著的单主峰特征,其垂向分量的卓越频率为3.3～4.8 Hz,水平分量的卓越频率为2.3～4.7 Hz;多年冻土区场地地面脉动垂向分量的卓越频率值与冻土场地多年冻土上限深度和地温有较好的对应关系,垂向分量的卓越频率随地温升高而降低,随多年冻土上限抬升而增大;多年冻土区与典型融土区(西部黄土地区)场地地面脉动卓越频率的量值范围差异明显,前者卓越频率范围较窄而后者较宽,且总体上前者地面脉动卓越频率值大于后者。