震源谱动力学拐角频率的讨论

发布时间：2020-08-05 10:01

【摘要】：强地震动的研究涉及对震源的认识及描述、地震波在介质中的传播和局部场地条件的影响三个方面等一系列问题。在近断裂宽频带地震动场合成中,建立较为合理的震源谱模型是关键问题之一,拐角频率是其中的一个参数。本文以此为研究对象,借助基于有限断层模型的随机地震动合成方法,以实际地震动记录作为检验标准,讨论了动力学拐角频率的改进效果,分析了相应的能量补偿因子对合成地震动场的影响。(1)以日本东北地区(36°N-40°N,138°E-143°E)为研究区,通过收集M_W3.5级以上的F-net和K-NET数据,将数据分为3.5级到4.5级,3.5级以上和4.5级以上三组。借助微遗传算法,将速度傅里叶幅值谱作为目标谱,反演本文讨论动力学拐角频率时所需的参数,包括震源谱模型的拐角频率f_0和参数a、κ_0、品质因子参数Q_0以及η值。(2)讨论动力学拐角频率的改进。分析动力学拐角频率的不合理之处,在其基础上给N_(Rij)赋予了新的含义,表示正在破裂的子源数目。子源尺寸分别采用5km×5km、7.5km×7.5km、10km×10km以及20km×20km,借助有限断层模型随机合成51个K-NET基岩台站地震动。结果表明,子源尺寸对和合成地震动的影响得到一定程度减弱;与前期研究结果比较,在0.1-1s改进效果比较明显;与实际强震记录的反应谱比较,在长周期部分符合较好,而在0.1秒以内的短周期段,除个别台站符合较好外,大多数都比实际地震动反应谱幅值低。(3)进一步加入能量补偿因子。简述了能量补偿因子的由来以及发展过程,在第三章改进动力学拐角频率的基础上分别加入Motazedian和Atkinson(2005)和Boore(2009)两类能量补偿因子。结果表明,子源尺寸的影响得到进一步减弱;与强震记录的反应谱比较,在短周期部分符合较好。最后总结所有工作并得出相关结论,指出了工作中不足以及对未来工作的展望。
【学位授予单位】：中国地震局工程力学研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P315.33
【图文】：

图 1-1 震源谱模型的比较（Boore，2003）a（1982）将震源谱取为了更一般的形式，加入了 a、b 两个参00 ba0( , )1CMS M fff （2001）根据美国西部强地震动记录统计建立数据库，通过谱的拟合和统计分析，提出新的震源谱模型，确定上式 a、b。该改进模型主要体现在地震发生时，震源谱的形状会有所录谱特征保持一致。3.05 0.332/Wa Mb a 进比 Brune 震源谱模型以及双拐角频率震源谱模型具有更好收敛于 Brune 模型，随着震级增加，幅值谱下降更快，中低

区（36°N-40°N，138°E-143°E）地震活动性较 25km），积累了大量的地震记录。作为本课慧，2016；尚涛，2017；纪林建，2018）的其作为研究区域。下面介绍研究中使用的强 K-NET 强震台网，借助王希伟（2012）采用取 Te<0.2s 的场地为基岩场地，计算公式见式14nieisidTV 数；di为第 i 层土的厚度（m）；Vsi为第 i 层的

图 2-2 K-NET 记录震级与震源深度、震源距分布图由图中可知，震源深度在 30km 内分布较为均匀， 5 级以下地震震源距在200km 内分布，5 级以上地震震源距分布在 300km 内均匀分布。测震记录来自宽频带数字地震观测网 F-net（http://www.fnet.bosai.go.jp/），台站分布如图 2-3。

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本文编号：2781388