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强震地面运动频谱特性的统计分析 总被引：1，自引：0，他引：1
本文利用国内外56次地震的147个重要地面运动加速度记录进行统计回归分析,得到反映强震地面运动加速度富氏振幅谱和伪速度反应谱与地震震级、震中距和记录场地条件的统计关系。这些记录中7级以上大震、震中距小于20公里的近场记录和基岩场地上的记录占有一定比例,统计样本各类数据的分布比较合理。采用场地等效固有周期(以下简称场地固有周期)代替常用的场地分类形式进行统计,在一定程度上克服了场地分类标准不明确的缺点。场地固有周期依据地质钻探资料计算,从而能比较准确地反映与场地特征有关的强震地面运动的频谱特征随震级、震中距和场地固有周期的变化规律,为实际工程应用和抗震理论研究提供可靠的经验公式。 相似文献
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随着我国强震记录的积累,利用强震记录进行工程场地抗震设防研究成为必然。使用滇西南地区2007—2011年间强震台网记录到的强震动记录数据,研究使用水平/垂直谱比法(H/V)处理强震数据时的几个影响因素。通过研究发现:在使用H/V谱比法进行场地地震效应研究时,强震记录和地脉动记录存在较大的不同;使用强震记录可以获得更多的震源和台站场地参数信息,但这同时也相应增加了强震数据使用时的难度。比较国内外学者使用强震数据进行场地地震效应的研究成果,分析在使用强震数据时存在的问题,最终给出使用强震记录研究场地效应的建议。 相似文献
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2017年8月8日四川九寨沟县发生7.0级地震，中国数字强震动台网布设在四川、甘肃、陕西、宁夏的66个强震台获得主震加速度记录。本文首先对198条三分向强震记录进行常规处理，计算出近场强震记录的加速度峰值随震中距的分布情况；再根据2个典型台站的加速度时程记录，通过计算其加速度反应谱并与设计反应谱比较，分析本次地震的基本特征；然后将实际观测数据与意大利新一代地震动衰减公式对比，分析峰值加速度（PGA）及谱加速度的衰减关系；最后结合已有的工程场地钻探资料，采用H/V谱比法对2个不同类别的典型台站进行地场地效应分析，发现该方法能很好地反映实际台站场地的反应特征。 相似文献
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谱元法已成为区域性乃至大陆性尺度地震波场模拟的重要工具.对于区域或大陆尺度层析成像而言,地球曲率不可忽略,此时模拟地震波传播采用球坐标系更为合适.本文从球坐标系下弹性波动方程弱形式出发,基于球坐标系变分原理给出了球坐标系下求解三维地震波方程的谱元法.另一方面,计算Fréchet敏感核是进行全波形反演的关键,本文借助伴随原理,推导了全波走时层析成像三维Fréchet敏感核表达式.为了验证球坐标系下谱元法的精度,我们将数值模拟结果与normal mode方法得到的解析解在1-D PREM模型下进行了对比.同时,我们将此方法应用到华北克拉通区域,以期获得地球内部结构精确成像.基于3-D全球径向各向异性地幔模型S362ANI和3-D地壳模型Crust1.0,我们建立了华北克拉通初始3-D背景模型,并将数值模拟结果与实际观测台站记录波形资料进行对比分析,利用互相关方法提取走时残差,最后给出了Fréchet敏感核在3-D空间中的分布,这些工作为下一步开展球坐标系下三维大尺度全波形反演奠定了基础. 相似文献
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场地条件对地震动具有显著影响,是确定抗震设计地震动参数时需要考虑的重要因素,因此,探究场地条件对地震动的影响规律具有重要意义。地震作用下产生的地面运动(地震动)是震源特征、路径特性和场地特征三方面因素的体现,其直接、客观地反映了场地条件对地震动的影响,因此是研究场地条件影响机制的重要数据基础。虽然目前全球强震记录较为丰富,但是受限于强震台站场地资料的完整性,大量已获取的强震记录无法应用,进而严重制约了对场地条件影响的研究。为了改变这一现状,本文提出了通过强震记录及部分台站的剪切波速数据估计缺乏勘测试验数据、或钻孔深度小于30 m的强震台站的场地条件参数V_(S30),利用日本、美国加州等地区强震资料对方法的效果进行检验。将方法应用于中国西部地区,估计了部分强震台站的场地参数V_(S30)。在确定中国西部地区台站场地V_(S30)的前提下,以其为变量建立了定量估计场地放大系数的经验模型。完成的主要工作包括以下几方面:(1)通过广义反演技术获取了强震台站的场地放大,再利用均方根阻抗比方法,建立了不同强震台站的场地1/4波长深度内等效剪切波速间的关系,根据剪切波速已知的台站,确定了缺乏剪切波速数据的台站的场地V_(S30)。利用日本、美国加州和中国西部地区的强震资料验证了估计方法的效果。将方法应用于中国西部地区,确定了部分强震台站的场地V_(S30)。(2)基于台站场地的浅层(深度小于30 m)土体剪切波速以及单台场地放大曲线,提出了确定钻孔深度小于30 m的台站的场地V_(S30)的方法。利用日本、美国加州等地区的强震资料验证了估计方法的效果。该方法避免了估计V_(S30)时对速度梯度延拓模型的依赖。将方法应用于中国西部地区,确定了部分钻孔深度小于30 m的台站的场地V_(S30)。(3)以中国西部地区强震台站的场地资料和数据为基础,通过分析场地卓越周期T0与场地V_(S30)的关系,建立了两者的经验模型。利用经验模型确定了中国西部地区缺乏剪切波速、且不满足广义反演前提的台站的场地V_(S30)。将经验模型与其他方法估计结果相比较表明:经验模型估计值在表征场地放大方面具有优势,其与场地放大系数之间表现出更强的相关性,利用其估计场地放大系数的离散性更小。(4)以中国西部地区实际钻孔资料为基础,利用数值方法研究了土体非线性特性对场地放大系数的影响规律,结合强震记录建立了考虑土体非线性效应的场地放大系数模型。对模型结果的分析表明,该模型符合中国西部地区场地条件对地震动的影响规律。利用包含这一场地放大系数模型的衰减关系计算了加速度反应谱,结果表明衰减关系能够反映土体非线性反应对加速度反应谱的影响。 相似文献
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应用噪声谱比法, 收集了福建台网观测台站记录的地脉动噪声数据, 计算分析了85个观测台站的场地响应． 根据场地响应曲线形态将福建台网观测台站分为4类, 并简要分析了影响台站场地响应结果的因素． 计算结果表明, 福建台网观测台站台基情况普遍较好, 在台站观测频带内场地响应曲线平坦, 大部分台站均没有明显的频率放大点． 本文采用H/V谱比法与Moya方法所获得的37个台站的场地响应结果基本一致, 仅有少数台站存在较大差异． 应用场地响应分析结果, 结合计算震级时所量取的周期, 对福建台网观测台站的单台震级校正值进行了估计, 并与统计方法获得的单台震级校正值进行了比对． 结果表明, 两种方法获得的台站震级校正值存在一定的相关性, 但由于考虑的影响因素不同, 具体的台站震级校正值尚存在差别． 相似文献
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2017年6月3日内蒙古阿拉善左旗发生5.0级地震，位于甘肃天祝-古浪一带的"西部烈度衰减台阵"得到充分触发，甘肃强震动台网的50台强震仪获得了主震加速度记录。本文首先对150条强震动记录进行常规处理，计算出近场强震动记录的加速度峰值随震中距的分布情况；根据4个典型台站的加速度时程记录及其加速度反应谱，分析本次地震的基本特征；然后将实际观测数据与意大利新一代地震动衰减公式对比，分析峰值加速度（PGA）及谱加速度衰减关系；最后结合已有的工程场地地质资料，采用H/V谱比法对4个不同类别的典型台站进行分析，发现该方法能很好地反映实际台站场地的反应特征。 相似文献
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基于强震动观测台钻孔数据, 统计得到了四川、 甘肃地区20 m深的浅硬土层场地平均剪切波速模型． 通过与美国加州地区的波速模型对比, 结合四川、 甘肃地区地震预报的地壳模型, 延拓剪切波速模型至40 km． 应用四分之一波长法计算了浅硬土层场地的平均场地放大系数． 利用场地放大系数, 消除13次余震中浅硬场地的台站场地响应, 反演了龙门山断层上、 下盘的介质品质因子以及13次余震的有效应力降． 通过与普通土层场地的强震动记录对比, 对浅硬土层场地的放大系数进行调整, 得到了深厚土层场地的平均放大系数． 相似文献
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Site effects by generalized inversion technique using strong motion recordings of the 2008 Wenchuan earthquake 总被引：3，自引：1，他引：2
The generalized inversion of S-wave amplitude spectra from the free-field strong motion recordings of the China National Strong Motion Observation Network System (NSMONS) are used to evaluate the site effects in the Wenchuan area. In this regard, a total of 602 recordings from 96 aftershocks of the Wenchuan earthquake with magnitudes of M3.7-M6.5 were selected as a dataset. These recordings were obtained from 28 stations at a hypocenter distance ranging from 30 km to 150 km. The inversion results have been verified as reliable by comparing the site response at station 62WUD using the Generalized Inversion Technique (GIT) and the Standard Spectral Ratio method (SSR). For all 28 stations, the site predominant frequency F p and the average site amplification in different frequency bands of 1.0–5.0 Hz, 5.0–10.0 Hz and 1.0–10.0 Hz have been calculated based on the inversion results. Compared with the results from the horizontal-to-vertical spectral ratio (HVSR) method, it shows that the HVSR method can reasonably estimate the site predominant frequency but underestimates the site amplification. The linear fitting between the average site amplification for each frequency band and the V s20 (the average uppermost-20 m shear wave velocity) shows good correlation. A distance measurement called the asperity distance D Aspt is proposed to reasonably characterize the source-to-site distance for large earthquakes. Finally, the inversed site response is used to identify the soil nonlinearity in the main shock and aftershocks of Wenchuan earthquake. In ten of the 28 stations analyzed in the main shock, the soil behaved nonlinearly, where the ground motion level is apparently beyond a threshold of PGA > 300 cm/s2 or PGV > 20 cm/s, and only one station coded 51SFB has evidence of soil nonlinear behavior in the aftershocks. 相似文献
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2008年汶川MS8.0地震获得了大量的强震动记录, 为研究反应谱特征参数衰减特性提供了重要的基础资料. 本文对已知场地条件的174个台站的记录进行研究, 计算其加速度反应谱并按照最小二乘分段拟合方法进行标定, 进而拟合了反应谱平台值的衰减关系;对比分析了水平方向与竖直方向反应谱平台值的衰减特性, 提出用“平台值的场地衰减影响系数”来定量研究不同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, Ⅱ, Ⅲ类场地的平台值场地衰减影响系数平均值分别为0.5358, 1和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. 相似文献
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This paper provides a new methodological framework to generate empirical ground shaking scenarios, designed for engineering applications and civil protection planning. The methodology is useful both to reconstruct the ground motion pattern of past events and to generate future shaking scenarios, in regions where strong‐motion datasets from multiple events and multiple stations are available. The proposed methodology combines (1) an ad‐hoc nonergodic ground motion model (GMM) with (2) a spatial correlation model for the source region‐, site‐, and path‐systematic residual terms, and (3) a model of the remaining aleatory error to take into account for directivity effects. The associated variability is a function of the type of scenario generated (bedrock or site, past or future event) and it is minimal for source areas where several events have occurred and for sites where recordings are available. In order to develop the region‐specific fully nonergodic GMM and to compute robust estimation of the residual terms, the approach is calibrated on a highly dense dataset compiled for the area of central Italy. Example tests demonstrate the validity of the approach, which allows to simulate acceleration response spectra at unsampled sites, as well as to capture peculiar physical features of ground motion patterns in the region. The proposed approach could be usefully adopted for data‐driven simulations of ground shaking maps, as alternative or complementary tool to physic‐based and stochastic‐based approaches. 相似文献
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This paper presents a comparison between different techniques for evaluation of predominant periods in soft soil, for the urban area of Pereira city, Western Colombia. In this study we used microtremor and strong ground motion records obtained by a local array of seven accelerographs stations deployed in the city. Response spectra and spectral ratios have been calculated and compared with strong seismic events recorded in solid rock and soft soil stations. These observations allowed the determination of dominant response spectra for several sectors in the urban area. For the microtremor measurements and earthquake data, dominant periods were determined using interpretation of Fourier amplitude spectra and Nakamura's technique. A comparison between dominant periods obtained from strong ground motion records and those obtained from microtremor measurements show similarities, which is in the range 0.2–0.5 s. A preliminary version of a site response map for Pereira city was obtained from this analysis. 相似文献
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利用谐小波变换对实际强震记录的时变谱进行估计,并统计分析了远场3类不同场地上地震波的时变谱特征,分析发现对于硬场地上的远场地震波在时域内平稳段较短,下降段衰减较快,而在频域内则具有较大的中心频率和较宽的频带.利用均匀调制非平稳模型和时变修正Kanai-Tajimi非平稳模型模拟地震波的时变谱,把非线性函数的参数识别问题转化成求解无约束优化问题,利用拟牛顿迭代法求得最优解,得到3类不同场地上这两种模型的参数具体取值以及参数函数集的具体表达式.为了定量地确定模拟模型的精度,定义了误差函数,验证了所提时变谱参数识别方法的精度,给出了与建筑抗震规范相对应的不同场地不同烈度下多遇和罕遇地震的谱强度因子的大小.最后提出了利用求解时变线性微分方程组来合成非平稳地震波的方法. 相似文献