【摘要】：本文以鮮水河斷裂帶及周邊為研究示范區(qū),開展強震構造區(qū)的地震危險性分析方法研究。該斷裂帶為我國南北地震帶的西北分支,地震構造復雜,歷史上大震頻發(fā),是人口稠密的峽谷型人口聚集帶。未來仍將面臨強震破壞及誘發(fā)型地質災害的巨大風險,一直是我國防震減災工作的重點關注地區(qū),因此在該地區(qū)開展針對性的地震危險性分析方法研究尤為必要。由于整個地區(qū)貫穿一條由多個分段組成全新世走滑斷裂,其地震活動具有典型的特征地震特征,同時受到較活躍的本底地震和中強地震的影響。故在本文中,根據(jù)研究區(qū)的地震構造環(huán)境與地震活動特征進行多種地震潛源建模,并采用時間相依的地震復發(fā)模型進行未來不同時間窗的地震危險性分析。為實現(xiàn)該目的我們主要開展了以下四個方面的研究:(1)對于活動斷裂分段上可能發(fā)生的大地震,尤其是鮮水河斷裂帶具有典型的特征地震活動特征,故根據(jù)特征斷層的三維構造參數(shù)建立三維斷面源,震級頻度關系采用特征地震模型;大震復發(fā)性描述除了采用常規(guī)的泊松分布模型,并采用以離逝時間為條件的布朗過程時間模型;用多種震級-破裂經驗關系綜合評價特征震級大小與平均復發(fā)周期及方差,得到不同時間窗內大地震的發(fā)震概率;采用斷層距的衰減關系得到近斷層區(qū)域的地震動分布。采用斷層距衰減關系可體現(xiàn)逆沖構造發(fā)震時的地震動上下盤效應,并有望解決經典水平面源容易低估近斷層地震的問題。在布朗過程時間模型中特征震級大小、復發(fā)周期和非周期因子是影響時間相依地震危險性的重要因子,在地震構造和地震活動信息不很完備的情況下,需慎重使用,地震復發(fā)模型應采用泊松模型以降低系統(tǒng)不確定性。(2)對于強震構造區(qū)的本底地震活動在空間上具有明顯的成叢性和條帶性,為了體現(xiàn)這種空間不均勻性,采用網格化的點源模型,地震發(fā)生率估計采用考慮構造對其影響的橢圓平滑算法;震級頻度關系為截斷的G-R分布,地震復發(fā)采用泊松分布模型表達。最終得到的地震危險性與本底地震的分布具有很好的空間相關性,有效解決了經典水平面源模型無法體現(xiàn)本底地震分布不均勻性的問題。(3)對于強震構造區(qū)本底地震和特征地震之間的中強地震活動,其發(fā)震位置和時間依然與活斷層活動性仍具有一定的相關性,只是相關性要比特征地震的弱很多,在空間與時間上呈現(xiàn)更多的隨機性。所以,采用活動性類似的幾條斷層的包絡區(qū)作為其潛在震源區(qū),即經典的水平面源模型,采用等效的平均地震深度�？紤]的震級范圍為本底地震上限到特征斷層的次大震級,地震活動為遵循G-R分布的泊松過程,并借鑒空間分布函數(shù)以體現(xiàn)地震在各潛源區(qū)之間的分布不均勻性。通過對以上三種潛源模型的全概率綜合得到三類潛源共同作用下的地震危險性,最終給出多概率(重現(xiàn)期475年、2475年)多頻段(峰值、0.2s和1s)的地震動譜參數(shù)評估結果。(4)以概率性地震危險性分析中三維斷層面源中特征斷層的震源參數(shù),進行基于設定地震的確定性地震危險性評估,得到近斷層的地震動場模擬結果。該方法具有明確的物理機制,由于放棄了地震要素中最難把握的時間因素,得到確定性的結果可視為鮮水河斷裂帶最大可信地震動,可作為概率地震危險分析中對小概率水準地震動上限的約束值。根據(jù)比較分析,在斷層30km緩沖區(qū)內50年超越概率2%的結果與該確定性結果基本一致。
【圖文】：

圖 1-1 不同潛在震源上的地震活動性參數(shù)評價路線圖除了進行概率性地震危險性分析，針對鮮水河斷裂帶的典型的特征地震活動特征，進行基于特征地震的確定性的地震動危險性評價，利用概率性地震危險方法中的三維發(fā)震構造面的幾何與地震動力學參數(shù)，，建立活斷層分段上的設定震源，利用隨機有限斷層的方法，在近斷層附近進行基于特征地震的地震動合成。對整

研究內容框架圖
【學位授予單位】：中國地震局工程力學研究所
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：P315.9

【參考文獻】

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本文編號：2656402