你要的DEEPSOIL最新版本来了---地震场地反应分析
1 引言
DEEPSOIL 是由Hashash Youssef教授【Hashash Youssef 教授2022年入选国家工程院(NAE)】领导开发的岩土场地反应程序，DEEPSOIL比SHAKE91更先进，既可以作1-D等效线性分析，也可以作1-D非线性分析，现在已经成为全球标准的场地反应分析软件。
有同学问起了如何获得这个软件，最直接的方法是登录伊利诺伊大学(University of Illinois)的站点免费下载DEEPSOIL，不过，如果登录和下载确实有困难，也可以从BD网盘上快速下载，已经为大家储存了最新版的DEEPSOIL V7.0.33 (8/13/2022)，文件尺寸为309M。本文最后给出了下载链接。
2 场地反应分析
地震场地反应分析(Site Response Analysis)研究的是地震波从输入基岩通过场地土向地表的传播过程，估计场地因地震而产生的地面响应。自从SHAKE首创提出一维等效线性模型(Equivalent-Linear Model) 以来《Schnabel P, Seed HB, Lysmer J. (1972) Modification of Seismograph Records for Effects of Local Soil Conditions. Bulletin of the Seismological Society of America. 62 (6): 1649-1664.》，进化出许多更为先进的分析方法，其中一个方向是从1D到2D和3D的扩展，另一个方向是从等效线性到非线性的扩展。最近的一个非常好的总结可参考Dr. Idriss 2019年的Terzaghi讲座---Response of Soil Sites During Earthquakes - A 60-Year Perspective(地震土场地反应分析--60年的展望)【Idriss I.M. : 2019年太沙基讲座 (TL55): 岩土地震工程】。在这个讲座中，Dr. Idriss讲述了地震土场地反应分析的过去，现在和未来，特别回顾了地震场地反应分析的发展历程。讲座视频共1小时15分钟, 550M。 
按照Dr. Idriss的总结，影响场地反应分析的主要因素包括：(1) 地震输入波(input motion)；(2) 土层剖面(soil profile)；(3) 土的性质(soil properties)；(4) 分析方法(method of analysis)。
一维等效线性分析(1D)是工程中使用最为广泛的方法，适用于具有平行材料边界的平坦场地或缓坡场地。等效线性方法的原理是对于土剖面中的每一层土，假设剪切波从一个均匀的半空间通过水平层的土剖面向上传播，模型为粘弹性材料，在所有频率下都有恒定的阻尼比，通过减少剪切模量和阻尼曲线来近似土层的非线性应力-应变行为。有许多线性和非线性的1-D场地反应分析计算机软件，除了原始的SHAKE之外，之后发展出SHAKE91，ShakeEdit，SHAKE2000，SHAKEVT，EduSHAKE，ProSHAKE，D-MOD，DeepSoil等。 对于倾斜或不规则的地面(例如坚硬的或嵌入的结构)，或者墙体、隧道等问题不能使用一维分析，需要使用二维甚至三维分析。工程实践中最流行最可靠的分析程序是FLAC，它可以进行1D,2D和3D场地反应分析，其它一些基于有限元的数值程序，例如Plaxis, GTS NX, DIANA, Quake/W等也能进行简单的二维分析。参考：- Dynamic Modeling Considerations
- Comparison of FLAC3D to SHAKE for a Layered, Linear-Elastic Soil Deposit
- Comparison of FLAC3D to SHAKE for a Layered, Nonlinear-Elastic Soil Deposit
非线性模型可以通过使用先进的FLAC3D本构模型，CYSoil, CHSoil, Soft-Soil, NorSand, P2PSand, Finn等更准确地捕捉经历高应变场地，例如软土场地和液化场地的反应。而当土中的剪切应变较低时，例如地面运动较弱或场地土较硬，等效的线性模型也能得到相似的结果，从实践的角度来讲，在这种情形下不必使用非线性模型。根据问题的复杂性和重要性，线性模型和非线性模型都可以使用更高的维度2D或3D。常用的地震场地反应分析工具有SHAKE, DeepSoil和FLAC。其中，最初发展的一维等效线性分析工具SHAKE目前仍然在实践的地震安全评价中被广泛使用。随着地震数据的不断累积，一些研究者发展出经验的回归关系式，并把这些关系式合并到模型中用来校正选择的本构模型，例如DeepSoil。非线性分析最好的数值工具是FLAC, 目前FLAC内置了3个场地反应分析模型：(1) NorSand; (2) Finn; (3) P2PSand。【FLAC3D 7.0 新特性简介(P3)---新的本构模型】加利福尼亚大学(包括Berkeley和Davis)他们自己也开发了两个自定义的FLAC本构模型：PM4Sand和PM4Silt。对于处在地震活动区域的工程场地，必须进行地震安全性评价。国内《工程场地地震安全性评价》(GB 17744-2005)推荐使用的是一维等效线性方法，场地典型土剪切模量和阻尼比的取值如下表所示。
根据钻孔测得的剪切波速和密度，可以得到不同样本和不同超越概率水平下的峰值加速度以及地震动相关反应谱。有一点需要说明的是进行场地反应分析时，国内建议的钻孔深度好像是20m(还没找到正式的出处)，在北美建议的钻孔深度通常是30m。
