【摘要】：上世紀(jì)80年代,地震學(xué)家發(fā)現(xiàn)隨著頻率超出特定頻率值時(shí),加速度傅里葉幅值譜有明顯的下降,隨后,對(duì)這種高頻衰減現(xiàn)象的研究就沒有間斷過。近些年,工程地震領(lǐng)域中,在缺少強(qiáng)震數(shù)據(jù)地區(qū)建立衰減關(guān)系時(shí),隨著數(shù)值模擬方法的大量使用,對(duì)高頻衰減因子kappa(κ)的研究日益增加,尤其是在NGA-East項(xiàng)目開展后,研究的熱度持續(xù)增加。本文選擇地震數(shù)據(jù)豐富的日本東北地區(qū)(36°N-40°N,138°E-143°E)作為研究區(qū),使用寬頻帶數(shù)字地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)F-net記錄到的2000年1月1日到2003年6月1日的91次小震(MW=3.5-4.5、震源深度≤30km、震源距≤300km)的2094條記錄及14次大震(MW=4.5-5.8、震源深度≤30km、震源距≤300km)的321條記錄,同時(shí)補(bǔ)充了強(qiáng)震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)KiK-net觀測(cè)到的2011年1月至2014年1月震級(jí)551次地震(MW3.5-4.5、震源深度≤30km、震源距≤300km)的井下記錄。結(jié)合這些數(shù)據(jù)的特點(diǎn),采用Anderson和Humphrey的方法、同步寬頻帶譜擬合方法、固定應(yīng)力降方法及經(jīng)典加速度譜方法計(jì)算κ值,前三種為寬帶反演方法,后一種為有限帶寬方法。計(jì)算結(jié)果整體上看,三種寬帶反演結(jié)果較為接近,有限帶寬方法的κ值高于前三種κ值。κ的理論基礎(chǔ)及影響因素一直是討論的熱點(diǎn)。目前對(duì)于κ影響因素的討論中,比較普遍的觀點(diǎn)是場(chǎng)地條件起主要作用,震源和傳播途徑的影響程度不同,取決于研究區(qū)域。在本文中將地震記錄κ值與震源距向臺(tái)站和震源做線性回歸得到κ0與κs,針對(duì)某些地區(qū)強(qiáng)震記錄不足的問題,研究同區(qū)域KiK-net臺(tái)站記錄得到的κ0與F-net臺(tái)站記錄得到的κ0的差異,探討用監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)確定區(qū)域κ0值可能性。結(jié)果顯示,監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)F-net臺(tái)站處κ0大多高于強(qiáng)震臺(tái)網(wǎng)Ki K-net井下臺(tái)站κ0,兩者差值Δκ0大多在-0.01s至0.025s范圍。由于兩種地震臺(tái)網(wǎng)的臺(tái)站所放置的場(chǎng)地條件不同,存在的差值是可以用與剪切波速的關(guān)系解釋的,說明了在建立基于地震學(xué)的地震動(dòng)衰減關(guān)系過程中,借助監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)確定κ0值的可行性,也說明了將硬基巖場(chǎng)地地震動(dòng)衰減關(guān)系調(diào)整到工程基巖場(chǎng)地時(shí),將κ0作為參數(shù)的合理性。為了回答中小震級(jí)地震κ是否能應(yīng)用于更大地震地震動(dòng)估計(jì)的問題。本文將F-net和KiK-net井下記錄的大震(MW≥4.5)及小震(MW=3.5-4.5)的κs與震級(jí)進(jìn)行線性回歸統(tǒng)計(jì),各方法對(duì)應(yīng)的擬合優(yōu)度均較低,與震級(jí)線性關(guān)系不明顯。說明各方法中用來消除震源影響的手段是有效的;同步寬頻帶譜擬合方法中兩類數(shù)據(jù)的結(jié)果差別不大。考慮到經(jīng)典加速度譜方法直接在加速度傅里葉幅值譜的高頻部分測(cè)量κ值,其中包含了震源、傳播途徑和場(chǎng)地的影響,提出將κ的影響因素進(jìn)行解耦,在F-net和KiK-net地表、井下的真實(shí)觀測(cè)譜中去除震源譜項(xiàng)、非彈性衰減項(xiàng)和場(chǎng)地放大項(xiàng)得到κ0,將κ0代入傅里葉幅值譜的計(jì)算公式,和κ0-AS代入的結(jié)果一起,與實(shí)際觀測(cè)譜比較,改進(jìn)后得到的譜幅值在高頻部分斜率與真實(shí)譜較為一致,說明較為合理。
【圖文】：

圖 2-1 F-net 中 84 個(gè)觀測(cè)臺(tái)站分布圖究區(qū)中 2000 年 1 月 1 日到 2003 年 6 月 1 日發(fā)生地震（MWkm、震源距≤300km）的記錄。為減少計(jì)算結(jié)果的離散性，

圖 2-2 研究區(qū)域內(nèi) 9 個(gè) F-net 臺(tái)站分布圖帶地震儀的記錄采樣頻率為 80Hz。收集到矩震級(jí) 3.5-4.5 級(jí)的記錄，，矩震級(jí) 4.5-5.8 級(jí)的 14 次地震的 321 條記錄，共 105 次
【學(xué)位授予單位】：中國地震局工程力學(xué)研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P315

【參考文獻(xiàn)】

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1 傅磊;;地震動(dòng)高頻衰減參數(shù)(kappa)模型及汶川M_S8.0地震地震動(dòng)模擬[J];國際地震動(dòng)態(tài);2017年01期

2 陶正如;陶夏新;;美國2014地震區(qū)劃中采用的地震動(dòng)衰減關(guān)系[J];世界地震工程;2015年03期

3 周龍泉;劉杰;蘇有錦;馬宏生;周俊杰;;利用S波高頻衰減參數(shù)對(duì)云南地區(qū)地殼Q值成像[J];地球物理學(xué)報(bào);2009年06期

4 王國新,陶夏新;地震動(dòng)衰減關(guān)系擬合的新兩步法[J];地震工程與工程振動(dòng);2001年01期

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1 朱百慧;強(qiáng)震數(shù)據(jù)Kappa值影響因素的討論[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2016年

2 韓鶴;用數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)小震數(shù)據(jù)估計(jì)東南沿海地區(qū)地震動(dòng)[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2015年

3 李文倩;用數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)小震數(shù)據(jù)建立蘭州和華北地區(qū)強(qiáng)地震動(dòng)衰減關(guān)系[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2014年

4 王希偉;基于地震學(xué)的日本東北地區(qū)地震動(dòng)衰減關(guān)系研究[D];中國地震局工程力學(xué)研究所;2012年

本文編號(hào)：2566776