4.2 场地条件对宏观震害的影响

在一次地震中，场地地基与建（构）筑物之间如何相互影响、相互制约、相互协同作用，或者说场地工程地质条件与建（构）筑物之间如何相互作用从而影响场地宏观震害的表现，这是本章要重点探讨的问题。概括来讲，场地条件对宏观震害的影响主要体现在以下几个方面。

4.2.1 地表形变的直接影响

强烈地震一般可直接产生规模巨大的地表断裂、崩塌和滑坡，也可引起地基液化和振陷等变形。这些破坏性地质现象的出现与场地条件息息相关。可以说场地条件是这些现象发生的物质基础和决定性因素。同时，由于上述地表变形在规模上和能量上往往甚为巨大，非一般的结构措施所能抵御，因而常常造成大规模的工程结构破坏，从而改变局部的宏观震害程度。这是场地条件对宏观震害影响的最明显体现。因此，在工程设计选址时，需要对场地的工程地质条件进行详细的勘察和评价，以避开上述不利区域。

4.2.2 地面运动的间接影响

地震宏观震害最常见的就是工程结构的破坏，除地表形变引起的结构损毁外，地震时强烈的地面运动是造成结构破坏最主要的直接原因。地震工程中常以运动的幅值、频谱特征及持续时间来表征地震动的特性，而这些物理量除与震源及传播途径有关外，很大程度上取决于场地的地层结构、地形与地质条件等场地条件的综合影响。因此，从这个意义上来说，场地条件通过直接影响地震动特性而达到间接影响场地宏观震害的目的，从而决定着工程结构在地震中的“命运”。

4.2.3 场地与结构的协同作用

上述两种影响均是考虑场地条件对宏观震害的单向作用，而实际地震中，建筑物与其场地地基是一个相互作用、相互影响的统一运动系统，两者的相互作用或协同作用也往往对宏观震害产生较大影响，主要体现在以下几个方面：

（1）共振或类共振效应。

地震中，当建筑物的固有周期与地基的卓越周期相等或相近时，两者就会产生共振或类共振效应，从而大大增加了地震中建筑物破坏的可能性。

（2）能量互递及消散效应。

地震运动总是先经由地基传递到建筑物的，同时，振动起来的结构对地基来说又是一个相对的次生震源，反过来对地基有“能量反馈”作用。此时，场地的工程地质条件决定着其接受反馈能量的程度，即所谓地基的“能量逸散性”。这种特性反过来又影响建筑物的振动特性及受到的地震作用，从而影响结构可能产生的破坏即宏观震害程度。

（3）大范围波动效应。

地震发生时，横波和面波引起的场地区域性的整体性波动也可诱发较大规模的震害。这种整体性波动不一定具有很高的强度，但对长度较大的线性工程或独立的高耸建筑物则可能造成致命伤害。地震中被扭曲的铁轨、间隔掉落的桥梁面板都是大范围场地波动效应影响宏观震害的典型例子。