近場高頻地震動(dòng)隨機(jī)模擬關(guān)鍵參數(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-11 13:53
中國是一個(gè)地震頻發(fā)、地震強(qiáng)度大且受災(zāi)嚴(yán)重的國家,隨著國家經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展,重大工程項(xiàng)目的建設(shè)也在日益增多,這就不可避免的要對項(xiàng)目選址所處的烈度區(qū),以及該工程結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行事先研究和分析。由于地震臺(tái)網(wǎng)分布的不均勻性,很多地區(qū)難以獲得足夠的強(qiáng)震觀測記錄,加之觀測記錄本身具有空間分布不均勻性、不可重復(fù)性以及對場地依賴性,結(jié)合實(shí)際工程環(huán)境建立模型來模擬地震動(dòng)已成為目前結(jié)構(gòu)抗震分析的主要方法。在工程實(shí)際中,工程結(jié)構(gòu)的自振周期普遍較小,因此工程中更感興趣的是125Hz的高頻段。本文分別介紹了兩種用于高頻地震動(dòng)模擬的隨機(jī)方法,并深入探討研究了更能反映震源特性的隨機(jī)有限斷層法。對拐角頻率的一般表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo),著重對基于拐角頻率推導(dǎo)的高頻能量補(bǔ)償因子進(jìn)行了改進(jìn)。以日本K-NET和KiK-net記錄的日本熊本地震主余震地震動(dòng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),統(tǒng)計(jì)分析了高頻衰減參數(shù)kappa與震源、路徑和場地的關(guān)系。本文主要工作和結(jié)論如下:(1)系統(tǒng)的總結(jié)了隨機(jī)點(diǎn)源法和隨機(jī)有限斷層法的由來與發(fā)展過程,以及目前國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。詳細(xì)介紹了隨機(jī)點(diǎn)源法和隨機(jī)有限斷層法的方法原理、實(shí)用范圍、參數(shù)含義。闡述了隨...
【文章來源】:中國地震局工程力學(xué)研究所黑龍江省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
中國地震烈度區(qū)劃圖
震的地震矩與剛度、滑移和斷層尺度聯(lián)系了起來。之后,Br率低于拐角頻率時(shí)遠(yuǎn)場地震動(dòng)的位移幅值基本恒定不變,時(shí)位移幅值開始呈衰減(如圖 1-2 所示),并提出了之后被源譜模型。后來研究者發(fā)現(xiàn) Brune 提出的這個(gè)震源譜模型頻處預(yù)測的譜值較實(shí)際結(jié)果要高,低頻處反應(yīng)譜水平表現(xiàn)(王國新等,2009)。為改進(jìn)這一現(xiàn)象,Joyner(1986)提Boatwright 和 Choy(1992)認(rèn)為對于大地震應(yīng)該使用雙拐Atkinson(1993)在研究美國東北地震的震源譜時(shí)提出了的 Brune 震源譜加權(quán)相加的雙拐角頻率震源譜。Savage(比很大時(shí)更適合使用雙拐角頻率震源譜模型。此外,Bru考慮破裂傳播時(shí)間的圓盤破裂模型的支持, Randall(1究中指出 Brune 震源譜的遠(yuǎn)場模擬結(jié)果在很大程度上獨(dú)立明模型參數(shù)對模擬結(jié)果影響并不大,這使得 Brune 震源譜了廣泛使用。
圖 1-3 有限斷層模型(https://www.seismotoolbox.ca/)在近場情況下,雖然 Beresnev 和 Atkinson(1997、1998)提出的隨機(jī)有限的模擬結(jié)果比較理想,但是在實(shí)際模擬中子斷層尺寸的選擇對于模擬結(jié)果大影響,尤其是斷層尺寸相對較小的中小地震,這便限制了該方法的使用另外,為了保證地震矩守恒,他們假設(shè)每個(gè)子斷層上子源會(huì)被激發(fā)多次,有現(xiàn)實(shí)依據(jù),并且也是違背物理事實(shí)的。Motazedian 和 Atkinson(2005)認(rèn)為輻射能與速度傅里葉幅值譜的平方呈系,在2 震源譜模型中,影響最大的是拐角頻率。在 2005 年,他們發(fā)現(xiàn)子斷層尺寸下,原來的有限斷層法計(jì)算得到的遠(yuǎn)場輻射能水平表現(xiàn)出了對尺寸的依賴,子斷層尺寸越小低頻段的能量水平越低,同時(shí)高頻段的能量高,為解決這一問題他們提出了一個(gè)與破裂時(shí)間函數(shù)相關(guān)的拐角頻率,為的拐角頻率相區(qū)別,這個(gè)新的拐角頻率被稱為動(dòng)力學(xué)拐角頻率,之前的被力學(xué)拐角頻率。動(dòng)力學(xué)拐角頻率將拐角頻率與破裂面積結(jié)合起來,有效的其與子斷層尺寸的關(guān)聯(lián),將高頻部分能量轉(zhuǎn)移向了低頻。在遠(yuǎn)場情況下,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于NNSIM隨機(jī)有限斷層法的7.0級九寨溝地震強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)場重建[J]. 周紅. 地球物理學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]地震動(dòng)隨機(jī)模擬方法主要影響參數(shù)分析[J]. 王振宇,趙培培,薄景山. 世界地震工程. 2017(03)
[3]龍門山地區(qū)的kappa(k0)模型及汶川Ms8.0地震的強(qiáng)地震動(dòng)模擬[J]. 傅磊,李小軍. 地球物理學(xué)報(bào). 2017 (08)
[4]汶川地震水平向地震動(dòng)高頻衰減參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析[J]. 王振宇,趙培培,薄景山,張建毅. 地震工程與工程振動(dòng). 2017(02)
[5]地震動(dòng)高頻衰減參數(shù)(kappa)模型及汶川MS8.0地震地震動(dòng)模擬[J]. 傅磊. 國際地震動(dòng)態(tài). 2017(01)
[6]隨機(jī)振動(dòng)有限斷層方法計(jì)算衡水市強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)參數(shù)[J]. 劉博研,申文豪,史保平. 華北地震科學(xué). 2015(02)
[7]蘆山地震地震動(dòng)上下盤效應(yīng)研究[J]. 喻畑,趙亞敏,陸鳴. 震災(zāi)防御技術(shù). 2014(03)
[8]隨機(jī)有限斷層法模擬中強(qiáng)地震近場強(qiáng)震動(dòng)的參數(shù)影響研究[J]. 高陽,潘華,汪素云. 地震學(xué)報(bào). 2014(04)
[9]近場強(qiáng)地震動(dòng)模擬現(xiàn)狀分析[J]. 鐘菊芳. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[10]中強(qiáng)地震近場強(qiáng)震動(dòng)的隨機(jī)有限斷層模型參數(shù)影響研究[J]. 高陽,潘華,汪素云. 國際地震動(dòng)態(tài). 2013(11)
博士論文
[1]地震動(dòng)模擬的兩步隨機(jī)經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)方法研究[D]. 王宏偉.中國地震局工程力學(xué)研究所 2017
[2]強(qiáng)地震動(dòng)場估計(jì)中若干問題的研究[D]. 孫曉丹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]近場強(qiáng)地震動(dòng)預(yù)測的有限斷層震源模型[D]. 王海云.中國地震局工程力學(xué)研究所 2004
碩士論文
[1]基于H/V譜比法的場地特征研究[D]. 冀昆.中國地震局工程力學(xué)研究所 2014
本文編號:3488975
【文章來源】:中國地震局工程力學(xué)研究所黑龍江省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
中國地震烈度區(qū)劃圖
震的地震矩與剛度、滑移和斷層尺度聯(lián)系了起來。之后,Br率低于拐角頻率時(shí)遠(yuǎn)場地震動(dòng)的位移幅值基本恒定不變,時(shí)位移幅值開始呈衰減(如圖 1-2 所示),并提出了之后被源譜模型。后來研究者發(fā)現(xiàn) Brune 提出的這個(gè)震源譜模型頻處預(yù)測的譜值較實(shí)際結(jié)果要高,低頻處反應(yīng)譜水平表現(xiàn)(王國新等,2009)。為改進(jìn)這一現(xiàn)象,Joyner(1986)提Boatwright 和 Choy(1992)認(rèn)為對于大地震應(yīng)該使用雙拐Atkinson(1993)在研究美國東北地震的震源譜時(shí)提出了的 Brune 震源譜加權(quán)相加的雙拐角頻率震源譜。Savage(比很大時(shí)更適合使用雙拐角頻率震源譜模型。此外,Bru考慮破裂傳播時(shí)間的圓盤破裂模型的支持, Randall(1究中指出 Brune 震源譜的遠(yuǎn)場模擬結(jié)果在很大程度上獨(dú)立明模型參數(shù)對模擬結(jié)果影響并不大,這使得 Brune 震源譜了廣泛使用。
圖 1-3 有限斷層模型(https://www.seismotoolbox.ca/)在近場情況下,雖然 Beresnev 和 Atkinson(1997、1998)提出的隨機(jī)有限的模擬結(jié)果比較理想,但是在實(shí)際模擬中子斷層尺寸的選擇對于模擬結(jié)果大影響,尤其是斷層尺寸相對較小的中小地震,這便限制了該方法的使用另外,為了保證地震矩守恒,他們假設(shè)每個(gè)子斷層上子源會(huì)被激發(fā)多次,有現(xiàn)實(shí)依據(jù),并且也是違背物理事實(shí)的。Motazedian 和 Atkinson(2005)認(rèn)為輻射能與速度傅里葉幅值譜的平方呈系,在2 震源譜模型中,影響最大的是拐角頻率。在 2005 年,他們發(fā)現(xiàn)子斷層尺寸下,原來的有限斷層法計(jì)算得到的遠(yuǎn)場輻射能水平表現(xiàn)出了對尺寸的依賴,子斷層尺寸越小低頻段的能量水平越低,同時(shí)高頻段的能量高,為解決這一問題他們提出了一個(gè)與破裂時(shí)間函數(shù)相關(guān)的拐角頻率,為的拐角頻率相區(qū)別,這個(gè)新的拐角頻率被稱為動(dòng)力學(xué)拐角頻率,之前的被力學(xué)拐角頻率。動(dòng)力學(xué)拐角頻率將拐角頻率與破裂面積結(jié)合起來,有效的其與子斷層尺寸的關(guān)聯(lián),將高頻部分能量轉(zhuǎn)移向了低頻。在遠(yuǎn)場情況下,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于NNSIM隨機(jī)有限斷層法的7.0級九寨溝地震強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)場重建[J]. 周紅. 地球物理學(xué)報(bào). 2018(05)
[2]地震動(dòng)隨機(jī)模擬方法主要影響參數(shù)分析[J]. 王振宇,趙培培,薄景山. 世界地震工程. 2017(03)
[3]龍門山地區(qū)的kappa(k0)模型及汶川Ms8.0地震的強(qiáng)地震動(dòng)模擬[J]. 傅磊,李小軍. 地球物理學(xué)報(bào). 2017 (08)
[4]汶川地震水平向地震動(dòng)高頻衰減參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析[J]. 王振宇,趙培培,薄景山,張建毅. 地震工程與工程振動(dòng). 2017(02)
[5]地震動(dòng)高頻衰減參數(shù)(kappa)模型及汶川MS8.0地震地震動(dòng)模擬[J]. 傅磊. 國際地震動(dòng)態(tài). 2017(01)
[6]隨機(jī)振動(dòng)有限斷層方法計(jì)算衡水市強(qiáng)地面運(yùn)動(dòng)參數(shù)[J]. 劉博研,申文豪,史保平. 華北地震科學(xué). 2015(02)
[7]蘆山地震地震動(dòng)上下盤效應(yīng)研究[J]. 喻畑,趙亞敏,陸鳴. 震災(zāi)防御技術(shù). 2014(03)
[8]隨機(jī)有限斷層法模擬中強(qiáng)地震近場強(qiáng)震動(dòng)的參數(shù)影響研究[J]. 高陽,潘華,汪素云. 地震學(xué)報(bào). 2014(04)
[9]近場強(qiáng)地震動(dòng)模擬現(xiàn)狀分析[J]. 鐘菊芳. 南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[10]中強(qiáng)地震近場強(qiáng)震動(dòng)的隨機(jī)有限斷層模型參數(shù)影響研究[J]. 高陽,潘華,汪素云. 國際地震動(dòng)態(tài). 2013(11)
博士論文
[1]地震動(dòng)模擬的兩步隨機(jī)經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)方法研究[D]. 王宏偉.中國地震局工程力學(xué)研究所 2017
[2]強(qiáng)地震動(dòng)場估計(jì)中若干問題的研究[D]. 孫曉丹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[3]近場強(qiáng)地震動(dòng)預(yù)測的有限斷層震源模型[D]. 王海云.中國地震局工程力學(xué)研究所 2004
碩士論文
[1]基于H/V譜比法的場地特征研究[D]. 冀昆.中國地震局工程力學(xué)研究所 2014
本文編號:3488975
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