近场高频地震动随机模拟关键参数研究
发布时间：2021-11-11 13:53
中国是一个地震频发、地震强度大且受灾严重的国家,随着国家经济和科技的发展,重大工程项目的建设也在日益增多,这就不可避免的要对项目选址所处的烈度区,以及该工程结构的抗震性能进行事先研究和分析。由于地震台网分布的不均匀性,很多地区难以获得足够的强震观测记录,加之观测记录本身具有空间分布不均匀性、不可重复性以及对场地依赖性,结合实际工程环境建立模型来模拟地震动已成为目前结构抗震分析的主要方法。在工程实际中,工程结构的自振周期普遍较小,因此工程中更感兴趣的是125Hz的高频段。本文分别介绍了两种用于高频地震动模拟的随机方法,并深入探讨研究了更能反映震源特性的随机有限断层法。对拐角频率的一般表达式进行了推导,着重对基于拐角频率推导的高频能量补偿因子进行了改进。以日本K-NET和KiK-net记录的日本熊本地震主余震地震动数据为基础,统计分析了高频衰减参数kappa与震源、路径和场地的关系。本文主要工作和结论如下:（1）系统的总结了随机点源法和随机有限断层法的由来与发展过程,以及目前国内外的研究现状。详细介绍了随机点源法和随机有限断层法的方法原理、实用范围、参数含义。阐述了随...
【文章来源】：中国地震局工程力学研究所黑龙江省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国地震烈度区划图
震的地震矩与刚度、滑移和断层尺度联系了起来。之后，Br率低于拐角频率时远场地震动的位移幅值基本恒定不变，时位移幅值开始呈衰减（如图 1-2 所示），并提出了之后被源谱模型。后来研究者发现 Brune 提出的这个震源谱模型频处预测的谱值较实际结果要高，低频处反应谱水平表现（王国新等，2009）。为改进这一现象，Joyner（1986）提Boatwright 和 Choy（1992）认为对于大地震应该使用双拐Atkinson（1993）在研究美国东北地震的震源谱时提出了的 Brune 震源谱加权相加的双拐角频率震源谱。Savage（比很大时更适合使用双拐角频率震源谱模型。此外，Bru考虑破裂传播时间的圆盘破裂模型的支持， Randall（1究中指出 Brune 震源谱的远场模拟结果在很大程度上独立明模型参数对模拟结果影响并不大，这使得 Brune 震源谱了广泛使用。
图 1-3 有限断层模型（https://www.seismotoolbox.ca/）在近场情况下，虽然 Beresnev 和 Atkinson（1997、1998）提出的随机有限的模拟结果比较理想，但是在实际模拟中子断层尺寸的选择对于模拟结果大影响，尤其是断层尺寸相对较小的中小地震，这便限制了该方法的使用另外，为了保证地震矩守恒，他们假设每个子断层上子源会被激发多次，有现实依据，并且也是违背物理事实的。Motazedian 和 Atkinson（2005）认为辐射能与速度傅里叶幅值谱的平方呈系，在2 震源谱模型中，影响最大的是拐角频率。在 2005 年，他们发现子断层尺寸下，原来的有限断层法计算得到的远场辐射能水平表现出了对尺寸的依赖，子断层尺寸越小低频段的能量水平越低，同时高频段的能量高，为解决这一问题他们提出了一个与破裂时间函数相关的拐角频率，为的拐角频率相区别，这个新的拐角频率被称为动力学拐角频率，之前的被力学拐角频率。动力学拐角频率将拐角频率与破裂面积结合起来，有效的其与子断层尺寸的关联，将高频部分能量转移向了低频。在远场情况下，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NNSIM随机有限断层法的7.0级九寨沟地震强地面运动场重建[J]. 周红. 地球物理学报. 2018(05)
[2]地震动随机模拟方法主要影响参数分析[J]. 王振宇,赵培培,薄景山. 世界地震工程. 2017(03)
[3]龙门山地区的kappa（k0）模型及汶川Ms8.0地震的强地震动模拟[J]. 傅磊,李小军. 地球物理学报. 2017 (08)
[4]汶川地震水平向地震动高频衰减参数的统计分析[J]. 王振宇,赵培培,薄景山,张建毅. 地震工程与工程振动. 2017(02)
[5]地震动高频衰减参数（kappa）模型及汶川MS8.0地震地震动模拟[J]. 傅磊. 国际地震动态. 2017(01)
[6]随机振动有限断层方法计算衡水市强地面运动参数[J]. 刘博研,申文豪,史保平. 华北地震科学. 2015(02)
[7]芦山地震地震动上下盘效应研究[J]. 喻畑,赵亚敏,陆鸣. 震灾防御技术. 2014(03)
[8]随机有限断层法模拟中强地震近场强震动的参数影响研究[J]. 高阳,潘华,汪素云. 地震学报. 2014(04)
[9]近场强地震动模拟现状分析[J]. 钟菊芳. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2014(02)
[10]中强地震近场强震动的随机有限断层模型参数影响研究[J]. 高阳,潘华,汪素云. 国际地震动态. 2013(11)
博士论文
[1]地震动模拟的两步随机经验格林函数方法研究[D]. 王宏伟.中国地震局工程力学研究所 2017
[2]强地震动场估计中若干问题的研究[D]. 孙晓丹.哈尔滨工业大学 2010
[3]近场强地震动预测的有限断层震源模型[D]. 王海云.中国地震局工程力学研究所 2004
硕士论文
[1]基于H/V谱比法的场地特征研究[D]. 冀昆.中国地震局工程力学研究所 2014
本文编号：3488975
【文章来源】：中国地震局工程力学研究所黑龙江省
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国地震烈度区划图
震的地震矩与刚度、滑移和断层尺度联系了起来。之后，Br率低于拐角频率时远场地震动的位移幅值基本恒定不变，时位移幅值开始呈衰减（如图 1-2 所示），并提出了之后被源谱模型。后来研究者发现 Brune 提出的这个震源谱模型频处预测的谱值较实际结果要高，低频处反应谱水平表现（王国新等，2009）。为改进这一现象，Joyner（1986）提Boatwright 和 Choy（1992）认为对于大地震应该使用双拐Atkinson（1993）在研究美国东北地震的震源谱时提出了的 Brune 震源谱加权相加的双拐角频率震源谱。Savage（比很大时更适合使用双拐角频率震源谱模型。此外，Bru考虑破裂传播时间的圆盘破裂模型的支持， Randall（1究中指出 Brune 震源谱的远场模拟结果在很大程度上独立明模型参数对模拟结果影响并不大，这使得 Brune 震源谱了广泛使用。
图 1-3 有限断层模型（https://www.seismotoolbox.ca/）在近场情况下，虽然 Beresnev 和 Atkinson（1997、1998）提出的随机有限的模拟结果比较理想，但是在实际模拟中子断层尺寸的选择对于模拟结果大影响，尤其是断层尺寸相对较小的中小地震，这便限制了该方法的使用另外，为了保证地震矩守恒，他们假设每个子断层上子源会被激发多次，有现实依据，并且也是违背物理事实的。Motazedian 和 Atkinson（2005）认为辐射能与速度傅里叶幅值谱的平方呈系，在2 震源谱模型中，影响最大的是拐角频率。在 2005 年，他们发现子断层尺寸下，原来的有限断层法计算得到的远场辐射能水平表现出了对尺寸的依赖，子断层尺寸越小低频段的能量水平越低，同时高频段的能量高，为解决这一问题他们提出了一个与破裂时间函数相关的拐角频率，为的拐角频率相区别，这个新的拐角频率被称为动力学拐角频率，之前的被力学拐角频率。动力学拐角频率将拐角频率与破裂面积结合起来，有效的其与子断层尺寸的关联，将高频部分能量转移向了低频。在远场情况下，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于NNSIM随机有限断层法的7.0级九寨沟地震强地面运动场重建[J]. 周红. 地球物理学报. 2018(05)
[2]地震动随机模拟方法主要影响参数分析[J]. 王振宇,赵培培,薄景山. 世界地震工程. 2017(03)
[3]龙门山地区的kappa（k0）模型及汶川Ms8.0地震的强地震动模拟[J]. 傅磊,李小军. 地球物理学报. 2017 (08)
[4]汶川地震水平向地震动高频衰减参数的统计分析[J]. 王振宇,赵培培,薄景山,张建毅. 地震工程与工程振动. 2017(02)
[5]地震动高频衰减参数（kappa）模型及汶川MS8.0地震地震动模拟[J]. 傅磊. 国际地震动态. 2017(01)
[6]随机振动有限断层方法计算衡水市强地面运动参数[J]. 刘博研,申文豪,史保平. 华北地震科学. 2015(02)
[7]芦山地震地震动上下盘效应研究[J]. 喻畑,赵亚敏,陆鸣. 震灾防御技术. 2014(03)
[8]随机有限断层法模拟中强地震近场强震动的参数影响研究[J]. 高阳,潘华,汪素云. 地震学报. 2014(04)
[9]近场强地震动模拟现状分析[J]. 钟菊芳. 南昌航空大学学报(自然科学版). 2014(02)
[10]中强地震近场强震动的随机有限断层模型参数影响研究[J]. 高阳,潘华,汪素云. 国际地震动态. 2013(11)
博士论文
[1]地震动模拟的两步随机经验格林函数方法研究[D]. 王宏伟.中国地震局工程力学研究所 2017
[2]强地震动场估计中若干问题的研究[D]. 孙晓丹.哈尔滨工业大学 2010
[3]近场强地震动预测的有限断层震源模型[D]. 王海云.中国地震局工程力学研究所 2004
硕士论文
[1]基于H/V谱比法的场地特征研究[D]. 冀昆.中国地震局工程力学研究所 2014
本文编号：3488975
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