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根据台站场地条件进行地震动参数校正,有助于提高地震预警的有效性和准确性。针对我国地震预警台网中部分台址场地条件信息不完整及观测仪器的多样性,通过采用不同灵敏度的力平衡式加速度仪、速度仪和MEMS烈度仪,同时进行大量不同类别场地的地脉动观测,多角度对比分析时、频差别,探讨基于地震预警仪观测地脉动评价场地条件的可行性。结果表明,加速度仪灵敏度越高,H/V谱比卓越频率越易识别;速度仪与力平衡式加速度仪观测的地脉动,三分向傅氏谱和H/V谱比的谱形与卓越频率均一致;与TAG-33M强震仪相比,TMA-53烈度仪观测的地脉动整体幅值略高,波形较差,但随着振幅增大趋于一致;在近80%的场地上,TAG-33M强震仪与TMA-53烈度仪观测的地脉动傅氏谱卓越频率相差＜0.5 Hz;当幅值均方根值＞0.05 Gal时,TAG-33M强震仪与TMA-53烈度仪观测的地脉动竖向和水平向傅氏谱均趋于一致;当幅值均方根值为0.02 Gal～0.05 Gal时,TAG-33M强震仪与TMA-53烈度仪观测的地脉动竖向和水平向傅氏谱谱形均有较高的相似性;当幅值均方根值＜0.02 Gal时,TAG-33M强震仪与TMA-53烈度仪观测的地脉动傅氏谱谱形相差较大,相似性低;依据TAG-33M强震仪观测地脉动H/V谱比的卓越频率判定场地类别,准确率达83.3%;TMA-53烈度仪观测地脉动的H/V谱比过于平坦,大多数场地上卓越频率识别困难。 相似文献
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为了快速而且廉价地获取北京市详细的场地响应和浅层速度结构,应用于地震动模拟和地震灾害预防,我们开展了微动观测技术和处理方法研究.本文利用2007年夏季北京五棵松地区进行的几个微动观测实验数据,使用单台H/V谱比法分析场地的卓越频率及其对应的放大系数,并对比了不同地震仪和观测时间对H/V曲线的影响;应用高分辨率F-K频谱分析方法从微动台阵数据中得到Rayleigh波的频散曲线并使用邻域算法反演出浅层速度结构.H/V结果表明该地区卓越频率在2.1～2.2 Hz之间,对应的放大系数下限约为3;利用微动H/V方法得到的场地卓越频率具有较高的稳定性.微动台阵反演结果给出了比较合理的波阻抗界面深度和层平均速度结构,认为地下80多米处的波阻抗界面是决定场地卓越频率和其场地放大系数的主要界面.本研究表明微动技术应用于评估城市地震场地响应和浅层速度结构是可行且易于实施的. 相似文献
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利用水平与竖向谱比（HVSR）方法反演场地速度结构是国际上迅速发展的研究领域.HVSR反演计算实质是一个土层场地模型空间搜索的全局优化问题,当模型搜索空间的复杂程度增大时,目前常用的搜索算法收敛速度慢,计算效率较低.本文实现了一种结合遗传和模拟退火方法优点的混合全局优化HVSR反演算法,通过理论模型和竖向台阵实测数据的检验,表明该算法能获得很好的反演效果,较好地解决了蒙特卡罗方法收敛速度慢,遗传算法收敛早熟和模拟退火算法搜索效率低的问题.本文在此基础上讨论了单台加速度S波记录用于场地速度结构HVSR反演的适用性,为基于单个地震台的地震观测记录反演浅层速度结构提供了一种高效且较为准确的反演方法. 相似文献
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本文通过参加ESG2006组织的国际地脉动盲比测验,检验了利用地脉动方法探测近地表速度结构的精度和可信度.在对多个不同测试模型频散曲线的提取精度、速度结构平均速度相对偏差和场地放大效应估计等方面的比较中,本文方法在参加盲比测验的19个国际研究组中均处于前列.同时盲比测验结果表明,不论人工合成记录还是实际观测记录、速度还是加速度记录,地脉动空间自相关方法得到的场地瑞利波频散曲线,均能够为后续反演研究提供可靠的目标曲线;可以根据仪器实际情况自由选择观测加速度或速度.人工合成数据分析中,有两例频散曲线受到了高阶振型影响,在实际观测数据中影响不明显.结合盲比测验结果指出,空间自相关方法的最大可探测波长一般达不到通常认为的15.7倍的最大半径,大多情况小于10倍;而最小波长要小于2倍的最小半径,可以到1倍的最小半径. 相似文献
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研究如何在白天观测地脉动存在人为振动干扰情况下准确计算卓越周期.选择一个场地进行连续24 h地脉动观测.应用快速傅里叶变换计算地脉动数据的功率谱,应用Hilbert-Huang变换对地脉动数据进行经验模态分解并计算边际谱.通过实验发现,夜间和白天观测地脉动功率谱具有明显差异.在夜间观测的地脉动主峰明显,容易识别卓越周期,在白天观测的地脉动功率谱存在多个峰值,难以识别卓越周期.边际谱与功率谱基本一致,存在多个峰值,难以由边际谱判别卓越周期.通过实验还发现,可以由某一IMF分量的频谱判别卓越周期,但具体为哪个IMF分量需结合场地条件判断.对原始数据减去IMF分量后差值的频谱分析发现主峰明显,频率和夜间观测的非常接近,可以判别卓越周期.实验结果表明,对于在白天观测存在人为振动干扰的场地,难以通过功率谱和边际谱判别卓越周期,可以应用Hilbert-Huang变换进行经验模态分解,由原始数据减去IMF分量后差值的频谱峰值判别卓越周期. 相似文献
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地球物理反演浅地表土层波速剖面通常基于初始速度结构模型,为避免对地勘资料产生较多依赖,充分利用地震和背景噪声等被动源观测记录,快速简便地构建出土层反演的初始模型,本文基于场地土层的频散曲线和水平与竖向谱比提出了一种改进半波长法。该方法首先通过水平与竖向谱比确定场地土层的卓越频率,获取场地覆盖层厚度,确定反演所需的频带范围;其次,利用瑞雷波相速度对剪切波速的偏导数随土层深度的变化规律反演出场地的初始速度结构,并结合工程场地勘探中的半波长法,对常见的三类典型土层模型和日本Kushiro场地实测模型进行了实例分析;最后,将反演得到的速度结构与理论或实测速度结构进行误差对比分析。结果表明:改进半波长法获得的初始速度结构相对于理论或实测速度结构的最大误差不超过35%,可为利用地球物理方法反演工程场地波速剖面构造一个较小的搜索模型空间,进而提高反演计算的速度和结果的可靠性。 相似文献
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考虑场地土层不同物理参数的综合反演,改进了水平与竖向谱比(Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio,简称HVSR)混合全局优化反演方法,进一步通过土层的S、P波波速、厚度、泊松比、密度和S、P波品质因子等土层参数反演的敏感性分析,形成了可同时反演场地土层厚度及剪切波速的混合全局优化反演方法.以美国GVDA和日本IWTH27竖向强震动观测台阵为例,分别以理论HVSR及加速度观测记录获得的HVSR曲线为目标,反演获得了场地浅层速度结构,并与观测台阵场地钻孔揭示的土层模型进行比较,验证了发展的反演方法的合理性和适用性.本文研究表明,基于地震加速度记录的HVSR全局优化反演方法是获取场地土层速度结构的一种有效的途径. 相似文献
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场地瑞利波频散特性的测试方法研究 总被引：2，自引：2，他引：0
瑞利波频散特性测试是波速结构的面波探测方法中的关键环节。本文不进行速度结构的比较,而是直接与表面波谱分析方法比较所提取的频散曲线,从而将反演方法可能引入的不确定性因素剥离了出去,能够更客观地说明地脉动台阵方法的有效性和精度。在唐山26个场地进行的两种方法中美联合观测和分析结果表明。地脉动方法在83％的场地达到了与表面波谱分析方法相同的精度,是一种经济有效的场地瑞利波频散特性和波速结构测试方法。 相似文献
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因其简便、经济的独特优势,地脉动台阵方法在场地剪切波速结构探测中得到了广泛应用.为了兼顾探测深度和探测精细程度,地脉动方法通常需要布设多个不同尺寸的台阵.传统的有线测试系统极大地影响了地脉动台阵的现场布设和工作效率.文中介绍了一种地脉动无线测试系统和现场测试方法.该系统采用了无线控制加固态记录方案,在中心观测点无线控制采集系统的开始、结束采集、保存和传输地脉动采集数据号,极大地降低了现场地脉动台阵测试的工作强度、提高了测试效率.在一实际工程场地进行的应用表明,利用该系统采集的地脉动台阵数据提取的瑞利波频散曲线和反演的场地剪切波速结构有较高的精度. 相似文献
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以云南省昆明地区为例,对28个钻孔分别以20 m、25 m、30 m厚度计算等效剪切波速和卓越频率,同时测定场地脉动优势频率.结果显示:以20 m、25 m、30 m厚度计算的等效剪切波速,其后者一般都大于前者.对多数钻孔,用25 m厚等效剪切波速和卓越频率判定的场地土类别一致;少数钻孔在靠近30 m时二者判定结果一致.经测定,场地脉动优势频率与20 m厚波速卓越频率相近,但却明显高于25 m厚波速卓越频率.脉动优势频率与不同计算厚度的等效剪切波速度相关性基本相同,对同一厚度(深度)脉动优势频率随等效剪切波速度增加而增加.若等效剪切波速度相等,则深度小的脉动优势频率高.由此推出,脉动优势频率主要由地表层20 m厚岩土力学性质决定,而且越靠近表层的岩土力学性质对脉动优势频率的影响越大.本文从弹性力学理论证明了脉动优势频率和剪切波速度的关系式.通过进一步分析证明,用25 m厚等效剪切波速判定场地土类别更可靠,用脉动优势频率判定场地土类别可作为有效的辅助方法.它们将影响对场地类别的判定. 相似文献
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本文介绍了应用电磁反馈零位检测技术改装的重力仪进行高频信息的观测。阐述重力仪高频信息频谱分布特征、数据采集、数字计算和随机信息的处理方法。利用高频信息可以很好地观测和研究地脉动,给出北京香山地震台利用重力仪高频信息观测所得的地脉动功率谱。分析了地脉动特征及其与台风过程的关系;讨论了某些大地震前所出现的地脉动异常现象。得出北京地区正常地脉动频率分布范围为0.13-0.32Hz,优势频率为0.2Hz,相应的卓越周期为5s的脉动频率异常,也可能在地脉动的正常频率处（0.2Hz左右）,出现幅度很大的脉动幅度异常,后者又往往与台风引起的幅度异常相混淆。 相似文献
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为进行地震小区划，必须计算给定场地不同地基条件下的加速度图。为此必须知道各地段的振动谱。列举出布有强运动记录台的阿拉木图一系列点地基谱特征的计算结果。解决了某些方法问题，研究了横波速度、层厚变化以及介质自由表面和内部各点的地振动特征变化．分析了使地面振动计算有稳定解的层数的最佳选择，指出研究剖面体的地基上层厚度仅１５ｍ是不够的，其应达到基岩顶面。编制出地震地质模型并计算出小阿拉木图河冲积锥及其北部地基、大阿拉木图河冲积锥地基的频率特征，以及冲积－洪积平原河漫滩阶地地基的频率特征．识别出优势岩石。将得到的估计与１９７８年扎兰阿什－秋普斯克Ｍ＝７．０级地震、１９９０的拜索鲁恩斯克Ｍ＝６．３级地震、１９９３年钦克利Ｍ＝５．６级地震加速度记录的观测周期相对比，表明计算周期和观测周期值处于同一范围。 相似文献
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局部场地条件是决定场地地震动强度和频谱的重要因素，基于强震动和脉动记录的统计分析，获取表征场地条件影响的特征参数已成为确定工程场地设计地震动的较经济和实用方法，特别是对于大范围或难以开展现场勘测的工程场地。利用日本KiK-net台网强震动记录计算分析了台站场地地震动水平/竖向谱比（HVSR）与地表/基底谱比（SBSR）的差异，揭示SBSR/HVSR与HVSR呈对数线性分布的统计特征，并给出其定量关系，据此提出表征场地对地震动影响的修正水平/竖向谱比法。修正水平/竖向谱比法具有仅需地表观测记录的优势，并进一步考虑了场地竖向地震效应对水平/竖向谱比法精度的影响，更能合理地表征场地对地震动的影响。 相似文献