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基于有限断层震源、且使用动力学拐角频率的地震动随机模拟方法预测玉树地震近断层的加速度场.首先,基于有限断层震源建模方法建立该次地震的震源模型;然后,基于上述地震动模拟方法预测玉树地震近断层191个节点的加速度时程.在此基础上,取每个结点的加速度峰值绘制该次地震的近断层加速度场.结果表明:(1)近断层加速度场主要受震源破裂过程和断层面上滑动分布的影响.断层面上凹凸体投影到地表的区域附近,加速度峰值最大,也是震害最严重的区域;(2)对于走滑地震,断层沿线附近的场地并非均会发生破裂方向性效应;发生破裂方向性效应的场地与凹凸体在断层面上的位置有关. 相似文献
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2021年5月21日云南省大理州漾濞县发生MS6.4 地震,震中附近遭受了强烈地震破坏.为预测此次地震的地震动影响场,利用震源运动学破裂随机模型,基于随机有限断层三维地震动模拟方法,给出了此次地震中 28个触发强震动台站的三分量加速度时程模拟记录,并结合强震动观测记录,估计了此次地震的地震应力降及震源破裂过程,进一步模拟给出了此次地震中 2823 个虚拟观测点的三分量加速度时程.结果表明,模拟记录的峰值地面加速度(PGA)、峰值地面速度(PGV)与观测值接近,并体现了地震动峰值的衰减规律、近场饱和效应和破裂方向性效应;模拟与观测记录的 5%阻尼比拟加速度反应谱(PSA)的幅值接近、谱形相似,在0.05～10 s周期段,模拟记录可以很好地预测地震动.基于三分量模拟记录给出了漾濞MS 6.4 地震的仪器测定地震烈度图,与云南省地震局发布的烈度图接近,极震区烈度最高可达Ⅷ度,震源破裂方向性导致震中 SE方向的烈度普遍高于 NW方向,受局部场地条件影响沿洱海西侧出现高烈度异常区. 相似文献
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利用基于动力学拐角频率的随机有限断层法，针对2013年3月29日和8月30日乌鲁木齐发生的MS5.6和MS5.1两次地震，选择不同机构的震源参数对23个台站的45条强震记录进行强地震动模拟，对比分析加速度时程和反应谱，并计算模型偏差.通过与实际场点记录进行对比的结果显示:选取的不同机构震源参数模型得到的模拟加速度时程在持时和形状上与实际记录有一定差距，对于近震源的台站，模拟结果的峰值加速度(PGA)比观测结果小，对于稍远的台站，结果基本能够保持一致；而加速度反应谱，模拟结果与观测结果具有较好一致性; 随机有限断层模型的误差在±0.5以内，拟合效果较好，而且高频段的拟合效果要好于低频段；采用不同机构震源参数模型得到的模拟结果与观测结果得到的PGA分布特征较为一致，但模拟结果的峰值加速度要低于观测结果. 相似文献
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《地震工程与工程振动》2021,41(2)
传统随机有限断层方法只能模拟水平单向地震动,不能完全满足工程抗震设计对三维(两个水平向及竖向)地震动需求。文中在传统方法的基础上发展了一种可模拟三维地震动的随机有限断层方法,利用水平向和/或垂直向P、SV、SH波在频域上的经验表达并结合随机相位合成三维地震动加速度时程。为验证方法的可靠性,模拟了2014年云南鲁甸地震的三维地震动。结果表明,改进方法合成的加速度时程波形与观测记录较相似,且模拟记录PGA、0.05～10 s周期段PSA幅值和谱形与观测记录也具有良好一致性,能合理反映地震动随距离的衰减规律;鲁甸地震三维地震动的可靠模拟也验证了路径衰减、路径持时经验模型、高频衰减参数、震源谱衰减率等模拟输入参数的可靠性,可进一步应用于该区域设定地震地震动预测。 相似文献
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随机有限断层模型是模拟地震动加速度时程的一个重要工具.但将其应用于中强地震时,由于震源信息的准确性较差从而使模型参数具有较大的不确定性.尤其针对其中最为关键的应力降参数,目前相关研究较为缺乏且尚未形成系统的确定方法.本文基于美国Little Skull Mountain Mw5.6级地震2个近场台站记录的地震动模拟,详细研究了采用随机有限断层法拟合中强地震地震动伪加速度反应谱（PSA）来确定应力降参数值的方法,并在计算应力降时引入了其它震源参数的不确定性,随后对此方法的可行性进行了验证.研究表明：采用不同频段反应谱残差和计算得到的应力降值差别较大,确定中强地震应力降较为合适的反应谱频段是中高频,采用该频段确定的应力降参数值模拟的反应谱和峰值加速度与实际记录较为符合;脉冲子断层百分比、断层长宽、倾角和深度等震源参数按截断的正态分布或均匀分布随机抽样,拟合得到的应力降参数值与通过实际震源模型参数得到的值相近.以上研究结果对确定一个区域中强地震应力降或中强地震近场强震动模拟研究提供了更进一步的研究方法和研究方向. 相似文献
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介绍了模拟地震动时程的随机有限断层法及近年来对该方法的改进，改进后的随机有限断层法适合模拟中强地震；比较了不同场地方位角的中强地震近场地震动时程与平均伪加速度反应谱(PSA)；定量分析了中强地震近场地震动模拟结果的参数敏感性. 结果表明:不同场地方位角的中强地震近场PSA在短周期部分差别较大；应力降是模型中最重要的参数，其对反应谱短周期部分影响最大；几何扩散系数对PSA的整体影响也较为明显. 将随机有限断层法应用到工程安全性评价工作中时，应当重点关注对反应谱短周期部分影响较大的应力降和该区域的几何扩散系数，同时要调查该区域优势场地方位角的分布，更加合理地控制中强地震近场强震动的模拟. 相似文献
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断层带附近地震动场分布的研究,是当前地震工程领域研究的热点问题之一。近断层地震动场的分布对在断层附近进行抗震结构设计时,不仅是提供地震动输入,也是确定建设场地避让范围的重要依据之一。以区域地震构造背景分析、目标断层活动性鉴定、地震危险性评价为基础,结合断层探测结果,利用统计经验关系等最终确定发震断层,并建立相应的震源模型。采用显式有限元和并行计算技术计算目标区域场地的长周期地震动。利用有限断层随机合成的方法,计算高频地震动。将低频和高频地震动合成为目标区域内的宽频带地震动时程。对局部特殊场地条件地区,基于场地调查和勘探的数据,利用等效线性化等方法进行一维土层的非线性反应计算,给出这些特殊场地的宽频带地震动时程。最后,根据地震动时程获得设定地震发生时,目标区域的峰值加速度分布预测图和相应的反应谱。以长春市为例预测了在设定地震发生时,近断层地震动场的分布情况。当长春尖山子—卡伦断层发生6.0级地震时,潜在破坏性地震动的影响范围集中在附近,沿断层走向分布。加速度峰值沿断层垂直变化,主要为90 Gal～140 Gal。只是在长春市南部加速度峰值达到200 Gal。本研究的预测结果具备断层附近地震动的一些最基本的特征,符合当前对断层附近地震动的基本认识。 相似文献
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2022年9月5日12时52分四川甘孜州泸定县发生MS6.8地震，此次地震造成泸定县及其周边地域的严重破坏和人员的重大伤亡。为重现此次地震的地震动影响场，分析近场强地面运动的空间分布特征，将确定性的凹凸体震源模型与随机震源模型结合得到有限断层运动学混合震源模型，进而将上述混合震源模型开发到SPECFEM 3D谱元法开源代码中，实现了基于谱元法和运动学混合震源模型的泸定MS6.8地震的全过程宽频带(0.1—5 Hz)地震动模拟，通过与六个台站的时程记录、对应的反应谱以及NGA-West2地震动衰减曲线进行比较检验了方法的精度和适用性；进而给出了此次地震的三分量速度波场快照图，再现了地震波传播时近场地震动的方向性效应和局部场地效应；最后给出了震中100 km×100 km范围内的地震动峰值加速度(PGA)和峰值速度(PGV)云图，分析了泸定地震近场强地面运动的空间分布特征，并给出了基于模拟结果的地震烈度分布图。结果显示，震中PGA接近600 cm/s2,PGV接近50 cm/s，烈度达到Ⅸ度，且由于泸定地区内高山峡谷地形对地... 相似文献
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在地震动模拟中，高频衰减参数（κ0）是一个重要的参数，它控制了傅里叶谱高频部分的衰减特性.本文利用汶川MS8.0地震和芦山MS7.0地震主余震的1671组强震动观测记录，计算了龙门山地区50个断层距小于150 km的强震动台站的κ0，基于随机有限断层法模拟了汶川地震中这些台站的加速度时程、傅里叶振幅谱和反应谱，并与前人的研究进行比较.结果表明，合理计算的κ0可以有效地改善加速度时程振幅和高频谱（>1 Hz）的模拟结果.另一方面，本文基于κ0与地形高程的相关性，建立了龙门山地区的κ0经验模型.分别采用该经验模型和κ0= 0.04 s模拟了汶川地震的峰值加速度分布，并与观测记录进行比较.结果表明，采用本文提出的κ0模型可以更好地重现汶川地震的峰值加速度分布，特别是在断层破裂方向的反方向区域和山区.综上，汶川地震中山区的峰值加速度明显大于盆地地区的现象，不仅与断层破裂产状有关，还与山区和盆地地区的κ0之间显著的差异有关. 相似文献
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近断层地震动场的预测不仅可以为抗震结构设计提供更加丰富的地震动输入,也可以作为土地合理规划的参考依据。在一些地震活动相对较弱的地区,地震往往发生在两个早第四纪断裂相交的位置处。因此对于这种相交早第四纪断裂区的近断层地震动场预测具有实际的意义。本文以枣庄市新城区为例,预测了在设定地震发生时,相交早第四纪断裂近断层地震动场的分布情况。先分别计算了近断层区低频和高频的地震动,然后将低频和高频成分合成宽频带的地震动场。在计算低频地震动场时,建立了枣庄市新城区地下三维传播介质模型和震源模型。计算的过程是模拟震源发生破裂产生地震波后,地震波在地下介质中的传播过程。使用了三维显式有限元、快速拉格朗日有限元法等数值计算方法以及并行计算技术来提高计算的速度。由于地震动的频率成分是连续的,因此对于高频地震动使用了随机震动理论来进行合成。本文研究的预测结果具备断层附近地震动的一些最基本的特征,符合当前对断层附近地震动的基本认识。 相似文献
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2013年4月20日在我国四川省发生了芦山MS7.0地震，地震给当地群众的生命财产安全带来了巨大的损失，其中最严重的破坏发生在震中附近的芦山、宝兴等地区.根据地震发生的快速反演结果，及发震断层面上滑动位移的分布情况，构建有限断层模型，对近断层区域的强地面运动进行初步计算，并基于强地面运动的模拟结果给出震区烈度分布的初步估计.模拟结果显示：模拟烈度图显示极震区的烈度在IX级左右，VI级烈度影响范围大致为16000 km2，该结果与中国地震局于4月27日给出的震区实测烈度图一致程度较高.强烈地震发生后，基于近断层强地面运动模拟计算的结果，可以给出相对合理的地震烈度分布情况估计，对震区震情判定及救灾工作具备较高的现实意义. 相似文献
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1 Introduction Earthquake disaster investigations show that numerous strong earthquakes were caused by remobilization of active faults. Major casualties and severe damage to buildings as well as signi?cant economic losses resulted from the ground motions of strongearthquakescausedbyactivefaultslocatedbeneath urban areas. Recently, the potential hazard prediction of and its mitigation against active faults located beneath urban areas have become an important research topic for seismologists and… 相似文献
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2017年8月8日发生的九寨沟MS 7.0地震，是中国近10年来发生的强震之一，造成了大量建筑破坏、人员伤亡和经济损失，强震台网记录到的最大峰值加速度为0.19g。本文采用Wang等(2015) 提出的改进有限断层法模拟了这次地震中部分台站的加速度时程。首先，选取合适的震源模型和输入参数，通过对比模拟结果和地震记录，估计这次地震的应力降大约为4.0MPa，与王宏伟等(2017)的分析结果基本一致。与EXSIM(Motazedian等，2005)方法相比，Wang等(2015) 的方法得到的结果在频域上与实际地震记录更相符。同时，合成了强震台站以及断层附近网格点的加速度时程，模拟结果的时程和反应谱与实际记录整体上较为符合，震中附近的PGA分布与震中烈度区基本一致，验证了本文结果的有效性。本文合成的地震动可以为该地区的灾后抗震设计提供一定依据。 相似文献
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S. T. G. Raghukanth 《Pure and Applied Geophysics》2008,165(9-10):1761-1787
In this paper, ground motion during the Independence Day earthquake of August 15, 1950 (Mw 8.6, Ben-Menahem et al., 1974) in the northeastern part of India is estimated by seismological approaches. A hybrid simulation technique which combines the low frequency ground motion simulated from an analytical source mechanism model with the stochastically simulated high-frequency components is used for obtaining the acceleration time histories. A series of ground motion simulations are carried out to estimate the peak ground acceleration (PGA) and spectral accelerations at important cities and towns in the epicentral region. One sample PGA distribution in the epicentral region encompassing the epicenter is also obtained. It is found that PGA in the epicentral region has exceeded 1 g during this earthquake. The estimated PGA’s are validated to the extent possible using the MMI values. The simulated acceleration time histories can be used for the assessment of important engineering structures in northeastern India. 相似文献
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选取分布在北川-映秀中央断裂两侧断层距120 km以内的40个强震动台站的记录,对汶川地震近断层地震动竖向和水平向加速度峰值、速度峰值、竖向和水平向加速度反应谱及谱比值进行了统计分析.研究表明:(1)地震动加速度峰值有显著的上盘效应,经验衰减模型的结果表明,在距地表破裂3~60 km的范围内,龙门山发震断层上盘一侧竖向与水平向的加速度峰值要比衰减模型得到的平均值大30%~40%.上盘的加速度峰值残差大部分是正值,而断层下盘残差大部分为负;水平地震动的东西分量幅值总体要大于南北分量,东西分量衰减相对较慢.(2)地震动长周期成分较弱,加速度反应谱值随周期增大而迅速减小,在周期1.0 s 时,即使在靠近中央断裂的最大加速度反应谱值也只有0.5 g;地震动加速度反应谱谱比值(竖向/水平向)沿龙门山断层周围的分布,在较长周期(T=0.2 s, 0.5 s, 1.0 s)与短周期(T=0.05 s, 0.1 s)有明显的不同.(3)近断层竖向地震动显著,地震动加速度峰值比在(竖向/水平向)可达1.4.在龙门山发震断层的上盘,地震动加速度峰值比整体上比下盘要大,竖向地震动尤为剧烈.部分近断层记录的地震动谱比值(竖向/水平向)在短周期(< 0.1 s)甚至超过1.5,统计分析还表明谱比值在短周期段(< 0.1 s)随断层距的增大而减小. 相似文献
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2013年芦山MS7.0地震震源参数特征 及近断层强地面运动初步估计 总被引：1，自引：0，他引：1
2013年4月20日在我国四川省雅安市芦山县发生了MS7.0地震, 破坏最严重的宝兴、 芦山等极震区烈度达到Ⅷ—Ⅸ度. 该文针对芦山MS7.0地震震源参数的特征, 结合相关经验关系, 对本次地震的震源特征进行了初步分析. 结果表明, 芦山MS7.0地震为断层动态摩擦过程中的应力下调模式. 进一步应用Brune圆盘模型对芦山MS7.0地震近场强地面运动的理论值进行估算, 并基于加速度和速度的估算结果计算极震区的最大烈度, 约为Ⅷ—X度, 与实测的极震区最大烈度Ⅸ度较为接近. 选取宝兴和芦山为特征计算点, 构建动态复合震源模型, 对近断层区域内宝兴和芦山两个特征点进行了模拟计算. 模拟结果显示, 近断层区域强地面运动呈现持续时间短、 高频成分多等特征. 相似文献