用地震观测台网的小震记录建立川滇强地震动衰减关系

来源 :中国地震局工程力学研究所 | 被引量 : 15次 | 上传用户:lemon616
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
地震动衰减关系在工程地震研究中是至关重要的一个方面。迄今,主要研究成果是依靠大量的强地震动观测数据统计的经验性衰减关系。对于缺乏强地震动记录的地区,建立衰减关系一直是一个难题。本文在基于随机振动理论的、基于地震学的地震动衰减关系研究进展的基础上,本文研究了用区域地震观测台网的小震记录建立强地震动衰减关系的可行性。一般地区,都不会缺乏地震观测台网的小地震数据,如果根据一般记录的小震速度时程估计的加速度谱的精度能够满足工程要求,就会有力地克服强地震动记录缺乏的限制,为地震动衰减的研究拓开十分广阔的发展道路。通过川滇地区的区域地震观测台站的小震记录处理、分析,探讨从速度谱转换为加速度谱的可行性。收集、整理了四川29个数字台站记录的82次小地震(M_W=3.5-4.5、震源深度≤30km)中的147条记录、云南省26个数字台站记录的154次小地震中的863条记录。以小震记录的傅里叶幅值谱的包络线为目标函数,借助微遗传算法反演5个区域震源谱和地壳介质参数,应力降Δσ、品质因子参数Q0和η、几何衰减参数R1和R2。对给定的震级、距离对,据此估计地表强地震动加速度的傅里叶幅值谱,配随机相位谱,再逆变换为时程,从中读取加速度峰值。为有序管理得到的PGA,本文设计了一个二维表格,每一行对应一个震级值,每一列对应一个距离值,每一行列交叉处的格中填上计算得到的相应地震动加速度峰值。把均匀分布的震级间隔和距离间隔取得足够小,就完全可以以数值的方式充分地表达区域地震动衰减的特征,不加任何约束,避免了进一步拟合衰减关系带来的精度损失。本文建立了川滇地区的地震动加速度峰值衰减关系,并指出与地震危险性计算衔接可望提高效率。为用区域有限的强震观测数据与本文结果比较、检验,收集整理了四川69个台站记录的118次强地震(M_W≥4.5、震源深度≤30km)的1237条记录、云南36个台站记录的27次强地震的66条记录。检验通过三种方式,曲线与强地震动数据点分布的直观比较、误差项的分布特征分析、误差项的均值及标准差的数值比较。本文结果与数据,以及被用于川滇地区的经验性衰减关系(四川6组、云南5组)分三个震级组进行比较的结果表明,曲线大都理想地从数据点丛中间穿过,上下两侧数据点的分布比较均匀,只有四川的7级地震的曲线表现衰减要明显慢一些。本文得到的衰减关系的误差项多数都在0值上下,表明没有系统性偏差,随震级增大似有衰减由偏快到偏慢的现象。误差项的均值和标准差与其他转换得到的经验性衰减关系的相比,相对比较好的,四川6、7级地震的结果更好一些。总体上均值的绝对值、标准差均比较低。三种比较、检验,均说明本文用地震观测台网的小震记录建立强地震动衰减关系的思路和采用的方法是可行的。通过四川某一工程场地的地震安全性评价的实例,介绍本文地震动衰减关系用于地震危险性计算的具体的解决方案,说明了在工程场地的地震安全性评价、区域地震区划中应用的实际可行性。通过分析导师课题组合成的汶川8.0级大地震中两个基岩台站的地震动,指出本文估计地震动PGA的方法和反演的区域参数在借助基于有限断层混合震源模型估计大地震近场地震动PGA使用可以得到很好的精度,提供了不可缺少的区域参数。最后,结合本文研究工作中遇到的问题,作者提出了今后继续深入研究的四点建议。
其他文献
近年来,在组合结构中出现了一种新型的结构型式,即由钢筋混凝土柱和钢梁(RCS)组成的框架结构。该结构充分发挥了材料各自的优点,受力性能尤其抗震性能大为改善。然而由于RCS
学位
盾构工法已经广泛应用于国内外各个领域的长距离、大断面、近水平地下隧道(巷道)施工中,技术成熟,经验丰富。作为一个崭新的课题,本文依托于新街矿区的管片结构斜井,研究盾构