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1.
根据我国台湾地区西部的地质地貌特征和1999年集集MW7.6地震的震源参数，建立了三维速度结构模型和两类震源模型。基于地壳中断层的位错积累量和岩石破裂后应力应变的传播特性，采用三维有限差分法对双冬断层活动可能产生的近场脉冲型地震动进行了模拟研究。结果表明:走滑断层垂直于断层走向的水平分量和逆断层垂直分量的峰值速度较大；由方向性效应所产生的双向速度脉冲主要集中在垂直于断层滑动分量方向，而由滑冲效应所产生的单向速度脉冲则主要集中在平行于断层滑动分量的方向；受方向性效应和上盘效应的共同制约，近场脉冲型地震动呈不对称带状分布，速度脉冲多分布在距离走滑断层迹线15 km和逆断层迹线10 km的范围内；速度反应谱在断层面的覆盖范围内沿破裂方向逐渐增大，且速度脉冲可能会对大型建筑物产生严重的剪切破坏。受凹凸体特性的影响，地震波场显示南投、台中和苗栗处于强地震动危险区。 相似文献
2.
采用动力学震源模型，运用谱元法模拟走滑断层单、双侧破裂模式的地面运动，分析模拟2种模式下地震动的方向性效应和脉冲效应，并对比分析2种模式下断层破裂速度、滑移量与滑移速率的异同。研究结果表明：单、双侧破裂模式下的FN分量PGV均表现出明显的方向性效应，而FP分量的PGV方向性效应不明显，且单侧破裂较双侧破裂的地震动方向性效应强；单侧破裂较双侧破裂更易产生脉冲效应，脉冲效应随断层距的增加而减小，表现为脉冲峰值Vp与脉冲周期Tp的减小；脉冲效应与方向性效应的出现使地震动的低频含量提高，且这种效应也将随断层距的增加而减小；单、双侧破裂模式断层的破裂速度与滑移量无明显差异，而最大滑移速率表现出方向性效应，且单侧破裂较双侧破裂明显。 相似文献
3.
近断层地震动是造成近断层区工程结构破坏的重要因素,近断层地震动的特征受到诸多因素的影响,其中断层破裂传播的方向性是影响近断层地震动及其分布特征的关键因素之一。方向性效应的影响因素众多,比如断层破裂的速度、破裂的方向、断层的倾角、震源的深度、破裂的模式、破裂起始位置以及断层面上的局部震源参数等。但是这些参数是如何影响方向性效应的呢?特别是一般认为断层的破裂速度接近于剪切波传播速度时,会产生明显的方向性效应,但是当破裂速度超过剪切波传播速度时是否会产生方向性效应?如果存在,又会对近断层地震动的特征产生如何影响?为了回答这些问题,本研究首先分析了方向性效应的相关概念,接着采用数值方法模拟了各种震源相关参数的变化对方向性效应的影响,并且对模拟结果和实际近断层强地震动的方向性特征进行了分析,最后专门研究了地震破裂过程中的超剪切破裂现象及其对近断层地震动方向性效应的影响。研究时分别从地震动的加速度、速度和位移三方面,系统地分析了其三分量的峰值、频谱和持时特征,研究的主要内容和结论如下: 相似文献
4.
运用震源位错模型, 分析矩形垂直断层及倾斜断层走向滑动和倾向滑动的近场地震动场，以地表地震动的傅立叶振幅谱比为参量考察断层附近地震动空间分布的特点. 结果表明, 断层附近的地震动强度主要受近旁子断层的控制，高强度的地震动分布在紧靠断层两侧有限的带状区域内，长周期分量受断层破裂传播方向性的影响. 走向滑动的方向性影响主要表现在垂直于断层走向的分量，倾向滑动则表现在平行于断层走向的分量，且深震在地面上引起的地震动强度分布比浅震要平缓，影响范围宽. 倾斜断层产生的地震动有明显的上盘效应，空间分布不对称，与观测结果相符. 最后给出了断层附近近场地震动强度分布拟合函数的表达式，并与美国的1997统一建筑规范规定的近场因子作了比较. 相似文献
5.
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
6.
利用5个反映地震动频谱特征的周期(反应谱卓越周期Tp, 平滑化反应谱卓越周期To, 傅氏幅值谱平均周期Tm, 等效速度脉冲周期Tv和拟速度反应谱卓越周期Tpv), 对集集地震的近断层三分量地震动进行研究. 结果表明, 上盘地震动的频谱周期小于下盘地震动; Tp小于To和Tm, 且Tp反映的三分量之间的关系与To和Tm不同; 在地表断裂带的北端,Tv和Tpv所反映的近断层地震动长周期分量的频谱特征, 与走滑断层中方向性效应作用的规律相类似. 得出的定性或定量结论可以为近场抗震设计谱的建立与地震危险性区划研究提供参考. 相似文献
7.
近断层地震动的基本特征 总被引：43，自引：11，他引：43
本文对近断层地震动的基本特征作了详细分析,这些基本特征主要包括近断层强地震动的集中性、地表破裂、地面永久变形、破裂的方向性效应、近断层速度大脉冲和上盘效应。这些特征虽然在一次地震中不一定同时出现,但它们是已经被强震观测资料和数值模拟证实了的,在模拟和预测近断层地震动时,必须充分考虑这些特点,合理的近断层地震动模拟或预测模型和方法应当在结果中再现这些特点。 相似文献
8.
近断层效应使得沉积盆地对地震动放大效应更为复杂。本文针对逆断层发震下三维层状沉积盆地地震反应，基于波动谱元法，采用有限断层动力学模型，模拟断层动力破裂、地壳层地震波传播和层状沉积盆地对地震波散射全过程。在此基础上，对比分析了层状和均质沉积盆地对近断层地震动放大效应的影响，讨论了不同断层倾角下层状沉积盆地地震动加速度特性。结果表明：层状沉积盆地PGA空间分布与均质沉积盆地存在较大差异，由于近断层效应和盆地效应，层状沉积盆地地表局部范围竖向PGA大于水平向PGA;90°断层倾角下层状沉积盆地地表地震动放大范围与60°断层倾角结果明显不同，主要集中在盆地中心区域和断层附近，且幅值远小于60°断层倾角下结果；沿断层走向，盆地内地表地震动加速度峰值对应时刻较盆地外延后。 相似文献
9.
汶川地震中强震持时的特征研究 总被引：1，自引：0，他引：1
基于汶川地震断层距150 km内56个台站三分量加速度记录分析地震动重要持时的特征,并建立了持时与断层距的拟合关系。与已建立的持时公式比较,以往分析结果都大大低估了汶川地震动持时。近断层特征对地震动持时有显著影响。断层距小于30 km,上盘和下盘场点的持时明显低于平均水平;断层距大于30 km,地震动持时受到下盘效应的影响,持时较长。破裂方向性效应引起地震动持时在垂直断层方向与水平方向上的差异,同时断层破裂前方向场点的地震动持时较短,比破裂后方向场点的持时小近一倍。 相似文献
10.
地震后在断层两侧的强变形与破裂带是地震灾害最严重的区域.为系统、定量研究同震地表变形带特征及其影响因素，本研究建立了走滑断层的三维有限元模型，分别探讨了断层位错量、断层倾角、错动方式、上覆松散层厚度、沉积层土性等因素的影响规律.模拟结果显示：走滑断层同震地表变形表现为以断层为中心的近似对称单峰分布，强地表变形集中在断层两侧各50 m宽度范围，地表变形量峰值随位错量增加而增大，破裂带宽度也随位错量增加而增大，但增量逐渐减小，并趋于一个渐近值；断层倾角对地表变形与破裂带宽度影响表现为随倾角减小变形量峰值点向上盘小距离偏移；走滑兼正断位错引起的变形量峰值最大，但地表破裂带宽度最小，走滑兼逆断引起的变形量峰值最小，但地表破裂带宽度最大，直立纯走滑断层的两参量都居中；走滑断层地表变形量峰值随上覆松散层厚度增大而减小，但随厚度减小的速率逐渐变小，松散层厚度从5 m增加到20 m时，破裂带宽度随厚度增加而缓慢增加，但自厚度大于20 m时，破裂带宽度开始随厚度增加而逐渐下降；当不同土性覆盖层（粗砂、粉砂、黏土）厚度相同时，地震引起的地表变形量峰值自粗砂、粉砂、黏土逐次增大，当粗砂厚度为60 m以上时，3.6 m的同震水平位错已不能形成地表破裂，而粉砂的厚度为70 m以上，黏土的厚度则为75 m以上. 相似文献
11.
2013年4月20日的芦山7.0级地震是继2008年5月12日汶川8.0级特大地震之后,发生在龙门山断裂带上的又一次大震级逆冲型地震.与汶川地震相比,芦山地震的发震断层没有地表出露,断层的滑动角更大,其逆冲性质更强烈.本文挑选了芦山地震中断层距小于200km的45条强震动记录,基于地震动衰减关系进行统计分析,对比了上盘和下盘台站地震动参数相对于衰减关系的对数残差.结果表明：芦山地震的上下盘效应明显,近断层上盘地震动的高频成分要高于同断层距的下盘;上盘地震动衰减要明显快于下盘.地震动衰减关系用简单的一个距离参数很难描述近场断层尺寸效应的影响,也很难模拟地震动上下盘效应.因此,在近场强地面运动模拟中,应多考虑有限断层模型,以模拟断层的尺寸效应. 相似文献
12.
1999年9月21日（当地时间）台湾集集7.6级地震是一个逆断层型地震．用回归分析法对台湾集集地震的加速度峰值数据进行分析，得出了这次地震的水平与垂直向的加速度峰值衰减关系．从残差分布上看，位于断层上盘和下盘上的加速度峰值与从衰减关系所得到的结果相比存在不同的系统偏差，断层上盘地表的加速度峰值较高，而下盘地表的加速度峰值较低．从这次地震的加速度峰值分布等值线图上也可以看出，加速度峰值的分布相对于断层呈现明显的不对称性，上盘衰减较慢而下盘衰减较快．在近断层强地面运动研究、地震危险性分析、设定地震研究与震害预测等工作中，应考虑可能地震的震源机制特点，以便使所用的衰减模型更能反映不同地震环境地区的地震动分布特征． 相似文献
13.
The 2008 MS8 Wenchuan earthquake occurs on a high angle listric thrust fault. It is the first time that the near and far field strong ground motion was observed for such special type thrust earthquake. This paper jointly interprets the distribution of peak acceleration of ground motion data with seismogenic structure and slip propagating process to investigate how high angle listric thrust fault controls the pattern of strong ground motion. We found that the distribution of peak acceleration of strong ground motion during the Wenchuan earthquake has four distinctive features: 1)The peak acceleration of ground motion inside the Longmenshan fault zone is large, that is, nearly twice as strong as that outside the fault zone; 2)This earthquake produces significant vertical ground motion, prevailing against horizontal components in the near field; 3)The far field records show that the peak acceleration is generally higher and attenuates slower versus station-fault distance in the hanging wall. It is doubtful that the attenuation of horizontal components also has the hanging wall effect since no evidence yet proving that the unexpected high value at long distance need be omitted; 4)As to the attenuation in directions parallel to the source fault(Yingxiu-Beichuan Fault), the far field records also exhibit azimuthal heterogeneity that the peak acceleration of horizontal components decreases slower in the north-northeastern direction in which the co-seismic slip propagates than that in the backward way. However, the attenuation of vertical component displays very weak heterogeneity of this kind. Synthetically considered with shallow dislocation, high dip angle, and prevailing vertical deformation during co-seismic process of the Wenchuan earthquake, our near and far field ground motion records reflect the truth that the magnitude of ground motion is principally determined by slip type of earthquake and actual distance between the slipping source patches and stations. As a further interpretation, the uniqueness of high angle listric thrust results in that the ground motion effects of the Wenchuan earthquake are similar to that due to a common thrust earthquake in some components while differ in the others. 相似文献
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利用强震数据获取汶川地震近断层地面永久位移 总被引：2，自引：2，他引：0
利用汶川地震中得到的靠近映秀—北川主断裂的64个强震台站的三分量记录数据, 对加速度记录进行基线校正的基础上获取近断层地面运动的永久形变位移, 并将由强震记录获取到的地面位移结果与GPS观测到的同震位移进行对比分析, 研究汶川MS8.0地震的近断层地面运动的位移特征. 结果表明: ① 在靠近映秀—北川主断层的上盘和下盘, 东西相向的地面运动非常剧烈. 下盘的51SFB, 51MZQ和51JYH台东西向位移均为负(即地面运动向西), 其中51SFB台位移量最大, 达到1.49 m; 上盘的51WCW台位移向东, 位移量为1.26 m. ② 地面运动的位移分布主要表现为以龙门山断裂带的映秀—北川断裂为核心的相向运动, 东西方向上的永久位移要大于南北方向. 从断层机制上来讲, 断层的错动以逆冲运动为主(即逆冲位移要大于走滑分量的位移), 这与震源机制反演及地质考察的结果一致. ③ 大的地面永久位移集中分布在以龙门山断裂带为中心的狭长范围内, 离开发震断裂地面位移的衰减很快. 相比而言, 在发震断层的下盘一侧(即四川盆地)的地面位移的衰减比上盘一侧明显要快. 相似文献
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根据台湾西部地质地貌特征和1999年集集MW7.6地震的研究成果，建立三维速度结构模型和震源模型，并采用三维有限差分法对双冬断层可能产生的近断层脉冲型地震动进行数值模拟。结果表明，方向性效应引起的双向速度脉冲集中在垂直于断层滑动分量的方向上，而滑冲效应引起的单向速度脉冲则集中在平行于断层滑动分量的方向上。受方向性效应和上盘效应的共同调制，近断层脉冲型地震动反映出不对称带状分布的特征，速度脉冲主要分布在距离断层面约10 km的范围内。凹凸体的特性影响着地震动的时空分布，由地震波场显示南投和台中处于强地震动危险区。近场脉冲型地震动的研究对分析速度脉冲形成机理以及地震危险性有一定的参考意义。 相似文献
16.
Characteristics of amplitude and duration for near fault strong ground motion from the 1999 Chi-Chi, Taiwan Earthquake 总被引：2，自引：0，他引：2
A great number of free-field ground motion records are obtained during the 1999 Chi-Chi, Taiwan, earthquake. Records from 130 near fault free-field stations within 55 km to the causative fault surface are used as database, and characteristics of earthquake peak ground acceleration, velocity, displacement and duration are analyzed. According to this study, near fault ground motions are strongly affected by distance to fault, fault rupture directivity, site condition, as well as thrust of hanging wall. Compared with empirical strong ground motion attenuation relations used in China, US and Japan, the PGAs and PGVs recorded in this earthquake are not as large as what we have expected for a large earthquake as magnitude 7.6. However, the largest PGV and PGD worldwide were recorded in this event, which are 292 cm/s and 867 cm, respectively. Caused by nonlinear site effects of soil, peaks and corresponding ratios on E-class site were markedly different from those on other sites. Just as observed in historic earthquakes, fault rupture directivity effects caused significant differences between peaks of ground motion of two horizontal components, but took very slight effects on the duration of ground motion. The significant velocity pulses associated with large PGVs and PGDs, as well as large permanent displacements, which may result from the large thrust of the hanging wall, became the outstanding character of this event. Based on this study, we point out that 3D waveform modeling is needed to understand and predict near fault ground motion of large earthquakes. 相似文献
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Rupture directivity and hanging wall effect in near field strong ground motion simulation 总被引：1，自引：0，他引：1
A random synthesis procedure based on finite fault model is adopted for near field strong ground motion simulation in this paper.The fault plane of the source is divided into a number of sub-sources,the whole moment magnitude is also divided into more sub-events.The Fourier spectrum of ground motion caused by a sub-event in given sub-source,then can be derived by means of taking the point source spectrum,attenuation with distance,energy dissipation,and near surface effect,into account.A time history is synthesized from this amplitude spectrum and a random phase spectrum,and being combined with an envelope function.The ground motion is worked out by superposition of all time histories from each sub-event in each sub-source,with time lags determining by the differences between the triggering times of sub-events and ddistances of the sub-sources.From the example of simulations at 21 near field points in a scenario earthquake with 4 dip angles of the fault plane,it is illustrated that the procedure can describe the rupture directivity and hanging wall effect very well.To validate the procedure,the response spectra and time histories recorded at three near fault stations MCN,LV3 and PCD during the Northridge earthquake in 1994,are compared with the simulated ones. 相似文献