张齐[1]2016年在《地震动衰减关系的区域性差异研究》文中指出近年来,随着强震观测技术的发展,全球强震资料得到了极大的丰富,但由于地震分布和强震资料分布的不均匀性,对于大部分强震资料相对不足的区域,基于强震资料建立衰减关系的方法尚不可行。针对这一现状,通过对强震资料相对丰富区域建立的衰减关系进行科学合理的修正,使其能应用于强震资料匮乏区域是一种可能的思路。而地震动特性在不同区域之间存在一定的差异已经广泛地为人们所认识。作为描述地震动随震级、距离和场地条件变化的地震动衰减关系在不同区域之间也可能存在一定的差异性。因此,论证衰减关系在不同区域之间是否存在差异,探讨地震动衰减关系产生区域性差异的原因,分析各种因素对衰减关系区域性差异的影响就成为迫切的需要。在充分认识和了解区域性差异的成因和影响因素的基础上,建立对衰减关系区域差异性的定量描述,从而给出一个科学合理的区域差异性模型,为强震资料匮乏区域衰减关系的建立提供参考和依据有着重要的意义。本文利用不同区域强震数据,反演获取不同区域的地震区域性特征参数。通过数值模拟方法,结合衰减关系一般形式分析了地震区域性特征参数对衰减关系模型系数(或相关项)的影响,并建立了区域性特征参数对衰减关系模型系数(或相关项)的影响方式的定量描述。综合各区域性特征参数与地震动衰减关系模型系数(或相关项)的定量关系,得出了考虑不同地震区域地震动衰减关系区域差异性的区域差异性模型。在此基础上,结合反演获得的各区域的区域性特征参数,给出了不同区域之间的区域性差异修正公式。论文主要完成了以下工作:1.基于对地震动衰减关系的一般认识,结合地质构造特征、地壳结构和风化侵蚀环境在不同区域的差异,探讨了不同区域震源特征、衰减特性和局部场地效应可能存在的区域性差异。在此基础上给出了衰减关系区域性差异的明确定义。2.从全球范围内选取了中国西部、美国西部、日本和新西兰四个重要地震区域,结合衰减关系的基本形式,利用强震数据,通过逐步分离,从加速度反应谱中获取了四个区域的距离衰减系数、震源效应项以及场地效应项。通过系统的对比分析论证了地震动衰减关系区域差异性的存在。3.利用广义反演方法获取了四个区域的地震区域性特征参数,并定性讨论了各特征参数对地震动和衰减关系的影响。对比表明,不同区域地震平均应力降水平,地壳厚度、地壳介质剪切波速、高频消减因子等地震区域特征参数均存在一定的差异。4.采用点源随机模拟方法,利用不同地震特征参数下获得的模拟地震动建立衰减关系,讨论了地震应力降??、地壳厚度、地壳S波Q值、高频消减因子0?地震区域性特征参数对地震动衰减关系中的震级标度、距离标度、常数项的影响,并对其影响进行了定量描述。利用平方根阻抗比方法对软基岩场地放大效应进行了分析,给出了场地特征参数0?和Z2.5对软基岩场地放大的影响函数。5.综合各区域性特征参数对衰减关系的影响,给出了一个考虑不同区域震源特性差异性、地壳特征差异性、局部场地差异的区域性差异的衰减关系区域差异性模型。利用区域差异性模型,对各特征参数的差异对区域性差异的影响,以及特征参数的不确定性所导致的地震动衰减关系在区域内的变异性和区域性差异的相对关系进行了了讨论。6.应用本文建立的区域差异性模型,确定了不同区域之间的区域性差异修正公式,运用修正公式可以实现不同区域衰减关系的修正。利用实际观测记录和衰减关系对修正公式的正确性进行了检验。从与实际观测记录的比较来看,本文修正公式得到的衰减关系预测结果与实际观测记录具有更高的符合度。根据不同参考区域修正得到的同一目标区域的衰减模型具有较好的一致性。7.采用本文修正方法对华东地区衰减关系的建立进行了简单的探讨,并以美国西部为参考区域,通过修正给出了一个华东地区衰减关系模型。与俞言祥(2006)建立的中国东部地区衰减模型预测值相比,本文衰减模型预测结果总体上更大,尤其对于M≤6的中小地震。对于T≥0.5s的中长周期地震动,本文模型距离衰减更慢。本文建立的华东地区衰减关系对2012年江苏高邮-宝应地震地面运动具有较好的预测效果。
刘培玄[2]2012年在《地震动衰减特征分析》文中认为长周期地震动衰减关系统计分析及地震动衰减特征影响因素的研究是近年来地震工程领域中的主要研究课题。本文以新西兰克莱斯特彻奇市附近的两次地震的强震动记录及川滇地区的26次破坏性地震的强震动记录为基础数据，围绕地震动衰减特征分析中的关键问题—长周期地震动衰减关系建立、震源深度对地震动衰减特征的影响进行了深入分析，主要开展的相关工作如下：1.概括介绍了长周期地震动衰减关系研究现状及其相关研究成果，指出了现有相关研究中存在的问题，并阐明了开展长周期地震动衰减特性研究的必要性。2.基于地震动加速度基线校正方法，峰值加速度、加速度反应谱、累积绝对速度计算方法，以及最小二乘法的两步回归分析；以新西兰克莱斯特彻奇市附近的两次地震的强震动加速度记录为基础数据，进行了相应的计算和回归分析，得到了竖向与水平向峰值加速度比的分布，并建立了峰值加速度、4个周期点的加速度反应谱、累积绝对速度等地震动参数的衰减关系，讨论了震源深度对峰值加速度比和地震动参数衰减特征的影响。同时，通过对莱斯特彻奇市附近6个典型场点的地震动加速度反应谱对比分析，进一步讨论了震源深度对加速度反应谱的影响。另外，依据两次地震的地震动特征差异，讨论了两次地震的震害迥异的原因。3.介绍了合成人造地震动的方法、一维土层地震反应分析的等效线性化方法及不同场地条件下的6个实际工程场地分析模型，并进行了人造地震动时程的合成和土层水平向地震反应的计算，对比分析了基岩场地和不同土层场地自由地表加速度反应谱，讨论了场地覆盖层厚度对长周期地震动的影响，并通过对比分析汶川地震主震强震动记录反应谱进一步验证了数值模拟结果所得结论。4.通过典型场地的数值模拟及实际地震记录分析，讨论了将土层场地上的强震动记录直接应用于基岩场地上的长周期地震动加速度反应谱衰减关系回归统计分析的适用条件。5.以满足筛选条件的强震动加速度记录为基础数据，基于最小二乘法的两步回归分析，建立了基岩场地上8-15s内6个周期点的加速度反应谱衰减关系，并通过随震级、距离的变化分析，及与实际地震记录的对比，讨论了衰减关系回归统计结果的合理性。6.对全文的研究工作进行了总结，并提出了本文有待进一步研究的工作。
万卫[3]2013年在《汶川地震反应谱衰减关系研究》文中进行了进一步梳理随着工程地震学和强震观测的发展，地震动衰减关系的研究取得了很大进展。在2008年之前，鉴于我国强震记录有限，我国的地震动衰减关系多是采用美国西部数据用转换方法建立，汶川地震获得了大量的强震动记录，为研究地震动衰减关系提供了重要的数据资料。本文在系统整理汶川地震强震记录资料的基础上，拟合了多种地震动参数的衰减关系，研究了场地类型对反应谱特征参数衰减特性的影响。本文开展的主要研究工作如下：（1）介绍了国内外地震动衰减关系的研究现状，并从衰减模型、拟合方法、研究理论叁方面对其进行了较详细的总结和评述，通过对不同衰减模型的试算，确定了适用于本文的衰减关系拟合模型。（2）介绍了汶川地震中获得强震记录的主要情况，选取其中158个土层台站和16个基岩台站的强震记录作为本文的研究数据。将选取的500多条强震记录进行基线校正处理后，计算其加速度反应谱并按照最小二乘法分段拟合的方法进行标定，统计分析了加速度反应谱的特征参数。（3）研究了地震动峰值的衰减特性。拟合求出峰值加速度、有效峰值加速度、峰值速度及有效速度四种地震动峰值参数的衰减关系，总计22条，并分析了其衰减特性，研究了场地类型对四种地震动参数衰减的影响。在平均意义上，地震动的四种峰值均表现出随着场地变软而地震动作用增强的现象。（4）研究了加速度反应谱的衰减特性。计算出水平向和竖向的加速度反应谱衰减关系，对比分析了不同断层距的谱形、不同周期点加速度反应谱的谱值衰减关系、竖向与水平向的谱比；并拟合出反应谱平台值和特征周期的衰减关系，并且对比分析了不同场地类型、不同方向的加速度反应谱特征参数的衰减特性。研究表明，近断层处的加速度反应谱在0.01s~0.1s和3~6s两个周期段的谱比值均大于1，加速度反应谱平台值的V/H值随断层距增大先减小后增大，在断层距30公里内V/H值大于2/3，表现出明显的竖向效应。（5）研究了场地类型对反应谱特征参数衰减的影响。提出用“平台值场地衰减影响系数”来定量研究场地类型对反应谱平台值的影响，用“衰减曲线下降速率”来定量分析不同衰减曲线的衰减速率。通过计算得出水平向Ⅰ类场地的平台值场地衰减影响系数平均值为0.5358，Ⅱ类场地的平台值场地衰减影响系数平均值为1，Ⅲ类场地的场地衰减影响系数平均值为1.579，且Ⅲ类场地的加速度平台值衰减曲线的衰减速率最小。（6）研究了动力系数谱的衰减特性。给出了水平向动力系数谱衰减关系，并且对比分析了不同断层距的谱形、不同周期点的动力系数谱谱值的衰减关系；然后拟合动力系数谱平台值的衰减关系，并且对比分析了不同场地类型、不同方向平台值的衰减关系。研究表明，动力系数谱平台值随着断层距增加呈先增长后减小的趋势，变化范围为1.8~2.8；随着场地变软，竖向动力系数谱平台值呈现稍微变大的趋势，水平向平台值随场地变软的变化规律不明显。（7）对本文所计算的衰减关系进行了对比和验证分析，得出本文的衰减关系与霍俊荣的衰减关系在近场区域比较接近，而在中远场则与Campbell的衰减关系比较接近。由反应谱平台值衰减拟合值绘制的烈度分布图与实际的烈度分布图的相似程度很高，表明所拟合的衰减关系较好的反应了汶川地震的地震动的衰减特性。本文仅利用汶川地震主震的有限数据对上述几个问题进行了初步的分析和总结，所得结论仅供参考，不妥之处敬请批评指正。
兰晓雯[4]2013年在《基于汶川地震动衰减特征的四川长周期地震动反应谱研究》文中认为随着具有较长自振周期的大型建筑或构筑物的不断增多，超高层建筑、大跨度桥梁、海洋平台等都得到了广泛的实际应用，其抗震设计所需的长周期地震动参数仍处于研究阶段，四川地区地震频发，经济发达，充分了解汶川地震及其余震的长周期地震动特性，建立可靠的四川地区长周期地震动反应谱日益迫切。本论文首先收集了汶川地震及其余震的强震记录数据以及相关文献和资料，接着利用NGA和日本浅源地震的地震动衰减模型成果，通过对比分析汶川地震动记录与这些地震动衰减模型预测值的差异，获得了汶川地震的长周期地震动衰减特征；然后，利用地震波场的正演模拟分析方法分析了汶川发震构造对地震动衰减的影响；最后，利用四川历史地震烈度衰减关系和地震动衰减关系的分析方法，分析了目前四川地区的地震动衰减关系存在的问题，并以汶川地震动数据为基础建立了四川地区长周期地震动衰减模型。本论文主要研究成果有：（1）给出了中、美两国Mw的转换关系式，汶川地震Ms与Mw的转换关系；根据强震动加速度记录的位移谱，确定了每条记录的可靠周期范围；依据NGA模型对震源机制和场地类别分类标准确定了每次余震事件的发震类型，估计了每个台站场地类别和Vs30；（2）明确了汶川地震及其余震的地震动衰减特征：汶川主震地震动衰减特征与CY2008模型符合；汶川余震记录在周期>0.4s范围比所有模型预测结果值都小；Zhao2006模型在衰减关系的整体趋势上与汶川主余震一致。在四川地区长周期地震动衰减关系的建立时，建议以Zhao2006模型为基础进行回归分析；（3）指出了目前四川地区长周期地震动反应谱存在的问题，认为现有地震动衰减关系对大震的地震动反应谱估计值过大，在长周期部分表现得更为明显。本论文的主要创新点：（1）利用美国NGA模型和Zhao的日本模型成果，建立了基于发震断层模型的汶川地震动衰减模型；（2）利用地震波场正演模拟的方法，分析了汶川地震地质构造特性和震源频率对地震动的几何衰减影响。（3）确定了汶川地震及其余震的长周期地震动衰减特征，分析了目前四川地震动衰减模型的存在的问题。
张齐[5]2012年在《中国西部强地震动衰减关系初步研究》文中研究表明作为地震危险性分析的核心环节，地震动衰减关系是确定抗震设防参数的重要依据。建立合理的衰减模型更加真实地反映地震动特性，提高模型预测精度,减小模型不确定性，是地震动衰减关系研究的目标。近十几年来从一些大震中获取的近场地震动资料表现出很多新的特性，如上盘效应、方向性效应等。随着我国强震观测记录的不断丰富，建立一个基于我国强震数据并能考虑更多地震动影响因素的新的衰减关系，为我国地震危险性分析、工程场地地震安全性评价等提供新的参考有着重要的意义。本文基于汶川地震和NGA强震数据库，给出了一个考虑震源破裂机制、场地影响、近场效应对地震动的影响，能反映地震动近场饱和、上盘效应、方向性效应的综合性衰减模型，采用随机效应方法回归得到了模型的系数，并对衰减关系中的几个重要问题进行了讨论。本研究的主要内容和结论如下：（1）在对比五个NGA模型的基础上，讨论了NGA模型对汶川地震的适用性。研究表明NGA模型预测值在短周期段(T<0.5s)低估了汶川地震引起的地面运动，而在长周期段(T>1s)NGA预测值高估了汶川地震引起的地面运动。（2）搜集和整理了汶川主、余震的震源信息和观测台站场地资料。为了获得汶川余震平行于断层(FP)和垂直于断层(FN)两方向地震动分量和台站的断层距，本文给出了一种对中、小震级震源几何形态和空间位置的估计方法。结合汶川地震资料和选取的国外类似活动构造带上的地震资料，建立了本文研究的数据集。（3）根据数据集特征和前人研究成果，选取了一个震级标度分段的基本模型。本文建立的与周期相关的分段震级，减小了目前常用的常数分段震级的主观性，对长周期段模型不确定性有显着的降低。在基本模型的基础上采用残差分析方法，建立了一个采用连续变化的Vs30作为场地参数的场地影响因子，在一定程度上反映了以往研究中以场地分类作为场地参数时无法考虑的同类场地内部的差异性。在对近场效应的研究中，根据残差分析建立了形式相对简单的上盘效应模型和方向性效应模型，并将其加入基本模型中，实现了对上盘效应和方向性效应的模拟。（4）采用随机效应回归方法得出了模型系数，模型结果与NGA模型比较表明：本文模型预测中值在短周期段与NGA模型基本一致，而在长周期段小于NGA模型；本文模型标准差在短周期段略小于NGA模型，而在中长周期段比AS08和CY08模型大。
吴多太[6]2009年在《基于高层结构反应的破坏性地震影响范围研究》文中进行了进一步梳理随着我国经济的发展,具有较长自振周期的结构物大量涌现,这些结构物对长周期地震动较为敏感,他们的抗震设计需要用到长周期地震动参数,而已建成的长周期建筑也可能需要进行长周期减震的改造。目前,长周期地震动研究在总体上讲还处在初步阶段,观测资料在长周期部分的缺陷,阻碍了这类研究的发展。地震学家使用的数字宽频带地震仪具有良好的长周期特性,其记录较适合于长周期地震动研究。2008年5月12日我国四川省汶川县发生8.0级地震,我国投入使用的“九五”国家测震台网获得了宝贵的地震资料,本文利用这些数据对我国的长周期地震动衰减关系作了简单的探讨。此次地震波及范围广,引发很大的社会恐慌,本文基于有限元软件MARC-Marc结构模型反应分析对地震的影响范围做了一定的研究。本文的具体工作如下:1.对长周期地震动衰减关系的研究做简单的概述,指出探讨地震对长周期建筑内人居活动影响的社会意义。2.搜集现今地震工程中比较常用的几个关于水平向峰值速度、峰值加速度的衰减规律,利用收集整理的汶川地震记录来检验这些衰减关系大震远场处的适用性,并对速度记录的卓越周期衰减规律做了简单的分析。3.提出“震感等级”的概念并给出推荐的“震感等级表”。使用大型有限元分析软件MSC-Marc建立考虑土结构相互作用的20层框架结构的整体模型,将模型谱响应分析得到的模型各层处响应值对照震感等级表评定震感等级,进而估计地震对该建筑内人居活动的影响,并且给出地震影响范围评定结果。最后,作者对本文的研究工作进行了总结,提出今后应该进行的研究工作。
吴健[7]2013年在《设定地震确定方法研究》文中研究表明概率地震危险性分析方法目前广泛应用于工程结构设计地震动参数确定工作中,其优点在于能够全面的表现场点周边所有可能的地震对于场点的地震动影响。但同时也带来一个明显的缺点,即地震概念的缺失,简单说就是没有一个地震能够产生概率地震危险性分析方法得到的反应谱。这导致一些需要考虑与地震相关地震动特性的工作难以开展。因此需要在概率地震危险性分析方法的理论框架下和具体的地震构造环境中,识别出能够体现区域地震构造特点并具有构造含义的设定地震,来确定与地震相关的一系列地震动参数用于后续的定性或定量的分析工作。本文的目的是在我国的地震危险性分析方法的理论框架下,系统分析概率地震危险性分析方法和工程结构动力反应分析原理,结合国内外关于设定地震确定方法的已有研究成果,建立适合我国方法体系和工程应用目的的基于概率地震危险性分析方法的设定地震参数的确定原则和计算方法,使得到的设定地震参数能够用于工程结构等对象的最不利地震反应分析,并分析地震活动性参数和地震动离散等因素对设定地震参数的不确定性影响。在此基础上,研究分析与我国新一代地震动参数区划图相匹配的设定地震参数分布特征,服务于工程结构抗震设防与地震反应分析、地震灾害损失预测、工程场地地基失效评价、地震地质灾害评价与防治、地震预警系统设计等工作。为达到上述目的,本文从系统分析了我国现有概率地震危险性分析方法理论体系、地震构造模型构建方法及地震动参数计算方法,以及工程结构动力学分析原理及常见工程结构的弹性及弹塑性动力反应特征,提出基于我国的概率地震危险性分析方法的设定地震参数确定一般性原则,并提出了适用于设定地震参数确定和今后复杂地震构造模型及衰减关系模型的完整的地震活动性空间离散-衰减关系逐点校正算法。为考虑地震动参数的不确定性对于设定地震参数确定的影响,本文从理论分析、案例分析和地震动离散分析叁个方面开展工作,.提出了概率地震危险性分析算法中对衰减关系不确定校正的原则和方法。为考虑地震活动性参数的不确定性对于设定地震参数确定的影响,本文计算分析了四代图五套潜在震源区方案在华北地震区接近1.6万个场点上四个超越概率水平下四个反应谱值的总体设定地震参数,并进行了不确定性分析,同时验证了提出的设定地震确定原则与计算方法的合理性。在此基础上,基于五代图潜在震源区划分方案、地震活动性参数方案和衰减关系模型,计算了全国大陆地区接近11万个场点上四个超越概率水平下四个反应谱值的总体设定地震和基于构造设定地震参数,并对这些设定地震参数的分布特征和影响因素进行了分析。基于全新数据得到的全国范围内的设定地震参数与新一代全国地震动参数区划图计算方案完全匹配,能够满足今后十年内的防震减灾相关工作的需求。在上述工作的基础上,本文在以下四个主要方面获得了新的成果和认识：1.首次提出了在我国概率地震危险性分析理论框架下的考虑地震动参数不确定性、工程结构弹性及弹塑性动力反应特性、工程结构地震反应分析目的要求的设定地震确定原则和计算方法。根据该原则,设定地震分为总体设定地震和基于构造的设定地震两种,总体设定地震用于描述整个地震环境对场址的地震危险性影响特征,基于构造的设定地震描述特定地震构造对场址的地震危险性影响特征。2.首次同时在理论分析、案例分析和地震动离散分析叁个方面系统分析了概率地震危险性分析方法中衰减关系不确定性校正范围对地震危险性评价结果的影响特征,并明确建议计算较低超越概率(年超越概率小于等于10-4)地震动参数时地震动不确定性校正范围应不小于4倍标准差。3.在全面分析概率地震危险性分析原理的基础上,首次完整系统的提出了地震活动性空间离散-衰减关系不确定性逐点校正的概率地震危险性分析算法,并通过与经典的CPSHA90算法的比较分析,认为新算法能够满足设定地震参数确定和今后采用复杂地震构造模型及衰减关系模型进行概率地震危险性分析时的需要。4.首次给出了我国大陆地区四个主要反应谱值的在四个不同超越概率水平下的设定地震参数分布图,并分析了分布特征及主要影响因素。该项工作完全基于全新的地震活动性模型和地震动衰减关系模型,与新一代全国地震动参数区划图所依据的基础数据和参数模型完全一致,能够满足今后十年时间内一般建设工程和重大建设工程及各类规划对于设定地震参数的一般性需求。
郑旭[8]2017年在《俯冲带地震动衰减关系探讨》文中研究表明我国具有漫长的海岸线,海洋战略的实施对促进我国经济发展举足轻重,而我国南海位于环太平洋沿岸地震带,地质构造活跃,地震频发。研究南海俯冲带地震的特点以及建立该区域的地震动衰减关系对南海抗震的意义尤为突出,本文围绕南海俯冲带地震及其衰减关系的建立主要做了以下工作:(1)根据相关学者对俯冲带地震类型的划分,以日本东北部俯冲带地震实际记录数据为基础,分析了俯冲带板内地震及板缘地震的特点,并比较了俯冲带地震动与浅地壳地震动的特点,从中我们得到了俯冲带板内地震动与板缘地震动由于震源条件的不同存在一定的差异性,而俯冲带地震动与浅地壳地震的由于区域性差异也导致了地震参数的不同特点。(2)鉴于南海俯冲带实际地震记录的匮乏,本文采用由Boore教授提出的随机有限断层法对南海俯冲带地震动进行数值模拟,并对模拟地震数据进行分析,在板内地震动与板缘地震动的特点比较中,我们得出的结论与日本俯冲带板内地震动和板缘地震动实际记录相比较时所得的结论相似,这一结果有效证明了我们模拟方法的可靠性和实用性。(3)本文的重要工作内容是建立南海俯冲带地震动衰减关系。首先,本文通采用随机有限断层法分别模拟了日本东北部及南海俯冲带的地震动数据并建立了相应衰减关系;其次,利用模拟衰减关系建立两区域俯冲带衰减关系之间的数量关系并以日本东北部俯冲带经验衰减关系为基础,衍生得到了南海俯冲带地震动的衰减关系;最终,我们得到结论:对于峰值加速度以及短周期的反应谱的衰减,我们建立的衰减关系效果较好,对于长周期反应谱的衰减,误差稍大但也在可以接受的范围,因此我们的方法对于建立缺少实际记录的区域的地震动衰减关系具有一定的参考价值。
俞言祥[9]2002年在《长周期地震动衰减关系研究》文中提出本文建立了我国水平向基岩长周期加速度反应谱衰减关系。根据长周期地震动研究的特点，本文从数据与方法两方面进行了以下工作。 在数据方面，主要使用了地震学研究所使用的数字宽频带记录，包括中国数字地震台网(CDSN)宽频带记录、法国全球数字地震台网(Geoscope)中国新疆乌什台的宽频带记录、美国南加州数字宽频带记录，另外也包括我国低放大倍数模拟式位移记录。 对观测数据着重考察了其长周期特性的可靠性。对于速度型和加速度型的数字宽频带记录，从仪器特性、恢复的地面运动对比、信噪比研究、反应谱对比等方面研究这类记录在长周期段的可靠性。建立了这类记录的处理方法，并计算了它们的反应谱。对于模拟式低放大倍数位移记录，以泰安地震台的513型中强地震仪所记录的1976年7月28日唐山地震的7.1级余震两个水平分向的记录图为例，详细说明了对记录图数字化、弧型校正、基线校正、等距插值、仪器响应校正等步骤，计算了周期T≤10s的反应谱，分析了它们的可靠性。 为弥补观测资料分布的不足，还发展了用面波震级定义估计长周期反应谱值的方法，与观测数据一起，作为统计分析的基础数据。 在方法上，采用了经验统计方法回归参考地区的反应谱衰减关系，用转换方法并加入中国数字地震台网记录得到中国东部地区和西部地区的反应谱衰减关系。对反应谱的长周期部分与短周期部分用不同的资料分别进行研究。将美国西部地区作为参考地区，对美国南加州地区的数字宽频带记录进行了搜集与处理后作为观测资料，共754条水平向记录，与利用震级定义所估计的反应谱值一起，用统计回归的方法建立美国西部长周期加速度反应谱衰减关系。与用模拟式强震仪记录所得出的美国西部地区短周期(T=0.04s-4s)加速度反应谱衰减关系结合，得出了美国西部地区水平向基岩宽周期(T=0.04-20s)加速度反应谱衰减关系。最后用常规的转换方法，并加入我国158条水平向宽频带数字记录，建立了中国东部和西部地区的水平向基岩宽周期(T=0.04-20s，ζ=5％)加速度反应谱衰减关系。 在本文工作中，得到了如下主要成果与认识： (1)过去使用的低放大倍数位移式地震仪记录可用于长周期地震动研究。位移记录在经过适当的校正处理后，可得到周期长达10s的反应谱。本文给出了此类记录的处理方法。 （2地震学家攸用的数字宽频带地震仪具有良好的口 朋特性，其记录较适介十K川朋地震动研究。木义发现，数宇宽频带记录的啪卢水平很低，在川朔K达 205时，即仗在弱地震动的惰况下，还具有较高的信啪比，并且浊度型记录的信噪比禾厂加让度型门录的信噪比。速度型和加速度型数字宽频带记录可以恢复出相同的地震动，在一定的川朋范田内得到相同的反应谱，间接证明了这两种地恁记录的可靠性。相比较而言，介玫弱地震动的情况下，速度型记录更适合于较长周期地震动的研究。数宇宽频带记录的处理方法较为简单，不需要人多的校正步骤，从而保留了需要的K周朔成价，为长）刷田地恁动F］f究捉仪 ’！了条件。 （3）捉出了川震级定义估汁反应谱值的思想。泅过准级定义估计了个同川沏地汰波的地而最大位移，进而估计了相应周期的反应谱值，作为实际观测数抓的补充，井。IJ以对让立反应谱衰减关系起到一定的约火作用。 （叶山美国南加州地区数丫宽频带记录和震级定义所得到的反应以数掂述、＼的夭冈西部长周期加诠度反应谱哀减关系，与用美国西部强发记录建立的短周期加边度反应谱哀测关系在周期T＝l．ss左右衔接较好，从一个侧面说明了这两种数据在1．ss刷田附近部是可靠的。通过将这两个哀减关系相接，本文建立了美国西部地区宽周期（T＝0．04205）水平向基岩加诬度反应谱哀减人系。与用枚拟记录得到的郁戍大系w比，小义得到的加注度反应谐哀减关系既解决了高人级时对长川朋估汁小足的问题，同时也尤服了低浴级一in场时俏吹比低的缺点，史为合理。 （5）利用美国西部的地震烈度哀减关系与中国东部和西部地区的地震烈度及4a义系，用转换方法分别得到了中国东部与中国西部地区的宽周期（T＝0刀4－205）水‘卜向基岩加洼度反应谱衰减关系。在用转换方法建立中国分区长周期反应谱哀减关系时，还加入了中冈的数字宽频带记录及模拟式位移记录资料重新回归，使转换得到的反应谱哀减关系少为合理。 J （6）通过对新疆乌什台所记录的新疆伽师强震群宽频带数字记录的分析，发现地震震级大小对长周期地震动的影响程度较大，地震越大，长周期成份越丰富。与上滑型地震相 多比，倾滑型地震的长周
滕芳[10]2017年在《汶川地震余震地震动衰减关系及其不确定性研究》文中指出2008年5月12日,在我国的四川省汶川县发生了7.9级特大地震。此次地震是唐山大地震之后我国发生的破坏性最强、波及范围最广、救灾难度最大的一次地震灾害。此次大地震以及其余震过程的地震动记录基本被完整的保留了下来。这些地震动记录均由数字强震动仪记录,质量高,有十分详细的台站场地信息资料。由地震灾害统计可以看出,绝大多数建筑物、构筑物的结构破坏的主要原因就是强地面运动。而地震动衰减关系作为地震动参数的有效估计方法,是进行地震动场分布有效预测的关键问题。现有抗震设计相关规范一般忽略余震作用,并且因为单场记录数据库小导致对地震动影响因素的不确定性分析较为缺乏。本文利用汶川地震余震的强震记录数据,对地震数据进行了震级转换、场地分类等处理,建立了供本文分析使用的汶川地震的震源信息和台站场地资料数据库。利用NGA计划中Campbell-Bozorgnia简化模型,基于汶川中强余震地震动记录,采用随机效应算法给出汶川地震余震地震动衰减关系。由于汶川地震余震震级缺档而且缺少大震记录,对衰减模型震级项限制力小,导致得出的地震动衰减模型残差在近场时的离散程度比在中远场时大,同时地震动衰减模型残差在大震时的离散性大于中小震的离散性;给出的地震动衰减关系仅适用于中小余震不适用大震,对于大震的估计值较实际值偏小,不够安全。将本文中得到的地震动衰减函数应用于地震危险性研究,并进行不确定性修正。发现修正后的超越概率有了显着提高,尤其体现在低概率段。基于NGA模型的单台站误差分析,研究衰减关系的不确定性,分析震源、路径以及场地引起的系统误差。研究结果表明:通过去除从误差中分离出来的系统误差可以有效的减小单一场地标准差,尤其当一个区域的记录多到一定程度,利用其单场记录进行衰减关系分析可以大幅度减少误差。
参考文献：
[1]. 地震动衰减关系的区域性差异研究[D]. 张齐. 中国地震局工程力学研究所. 2016
[2]. 地震动衰减特征分析[D]. 刘培玄. 中国地震局工程力学研究所. 2012
[3]. 汶川地震反应谱衰减关系研究[D]. 万卫. 中国地震局工程力学研究所. 2013
[4]. 基于汶川地震动衰减特征的四川长周期地震动反应谱研究[D]. 兰晓雯. 中国地质大学（北京）. 2013
[5]. 中国西部强地震动衰减关系初步研究[D]. 张齐. 中国地震局工程力学研究所. 2012
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