利用地脉动和强震动观测数据分析汶川地震的场地效应

发布时间：2017-04-16 18:26

  本文关键词：利用地脉动和强震动观测数据分析汶川地震的场地效应，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：场地效应向来是地震工程领域的研究热点。大量的震害调查和理论研究表明,局部场地条件对地震动特性有显著影响。强震动观测记录提供了定量分析场地效应的基础,而宏观震害调查则提供了研究场地效应最直观的认识,将两者结合即可更有效的研究场地效应。在2008年5月12日汶川MS8.0地震中,我国数字强震动台网捕获了一大批高质量的主余震加速度记录;同时,在地震发生半年后,中国地震局工程力学研究所的强震台站调查小组进入震区,针对强震台站的观测环境、周围建筑物的震害情况进行了调查统计,并根据台站周围的局部地形布设地脉动观测点,进行了一系列连续的地脉动观测,取得了丰富的考察资料,这为研究汶川地震的场地效应提供了良好的观测数据。因此,本文以上述资料为基础,对汶川地震的场地效应展开研究,主要完成的工作与取得的结论如下:1.利用地脉动数据的水平向傅里叶振幅谱的相对参考点谱比法,研究了斜坡地形对地震动的放大作用。结果表明,斜坡地形对地震动产生了明显的放大作用,且这种放大作用随观测点离坡底的垂直距离增加而增大,在斜坡的平台部位达到最大,此外位于平台边缘观测点的放大作用要略大于平台内侧的观测点。2.采用相对参考点谱比法,结合地脉动观测记录,分析了河谷阶地地形对强震动观测的影响。结果表明,河谷阶地地形会对不同频带范围内地震动呈现出放大或缩小作用,在高频部分表现显著,而且受河谷阶地下部土层地质环境复杂的影响,随着阶地级数的增加,地震动反而可能会产生缩小作用。利用汶川余震记录的HVSR曲线和地脉动记录的FASR曲线,研究了上述地形台站周围的场地特征。结果证明,这两种方法对于确定场地的卓越周期具有较好的一致性。3.研究了不同的强震动数据的处理方法对场地特征结果的影响。探讨了对截取的P波和S波数据进行Taper预处理的必要性,并研究了不同带宽的Parzen窗的平滑效果对FASR曲线的影响。结果表明,带宽为0.5Hz的Parzen窗足以满足我们对FASR曲线光滑程度的要求。通过对比全时程、P波、S波三者各自的FASR曲线与全时程HVSR曲线之间的异同,发现它们与HVSR曲线的相似程度S波全时程P波,且全时程和S波的FASR曲线与全时程HVSR曲线得到的场地卓越周期比较一致,而P波的的结果差别较大。
【关键词】：场地效应 汶川地震 震害调查 谱比曲线 场地卓越周期
【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】：2016
【分类号】：P315.7
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 选题的背景与意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 局部地形效应13-14
• 1.2.2 基于H/V谱比法的场地特征研究14-15
• 1.3 工作内容与章节安排15-18
• 第二章 斜坡地形效应分析18-40
• 2.1 引言18-19
• 2.2 广元石井强震台19-31
• 2.2.1 观测环境19-20
• 2.2.2 地质资料20
• 2.2.3 台站附近震害20-23
• 2.2.4 余震记录分析23-25
• 2.2.5 地脉动测试及斜坡地形分析25-31
• 2.2.6 本节小结31
• 2.3 广元曾家强震台31-38
• 2.3.1 观测环境31-32
• 2.3.2 地质资料32
• 2.3.3 台站附近震害32-35
• 2.3.4 余震记录分析35-36
• 2.3.5 地脉动测试及斜坡地形分析36-38
• 2.3.6 本节小结38
• 2.4 本章小结38-40
• 第三章 河谷阶地地形效应分析40-62
• 3.1 引言40
• 3.2 茂县南新强震台40-50
• 3.2.1 观测环境40-41
• 3.2.2 地质资料41-42
• 3.2.3 台站附近震害42-45
• 3.2.4 余震记录分析45-46
• 3.2.5 地脉动测试及三级阶地地形分析46-49
• 3.2.6 本节小结49-50
• 3.3 什邡八角强震台50-59
• 3.3.1 观测环境50
• 3.3.2 地质资料50-53
• 3.3.3 台站附近震害53-56
• 3.3.4 余震记录分析56
• 3.3.5 地脉动测试及二级阶地地形分析56-59
• 3.3.6 本节小结59
• 3.4 本章小结59-62
• 第四章 数据处理方法对场地特征的影响分析62-96
• 4.1 引言62
• 4.2 余震记录的处理及选择62-71
• 4.2.1 余震记录的介绍62-63
• 4.2.2 P波和S波震相的拾取63-66
• 4.2.3 余震记录的选取66-68
• 4.2.4 截取数据的Taper预处理68-71
• 4.3 速度反应谱谱比与傅氏谱谱比分析71-88
• 4.3.1 FASR与HVSR71-72
• 4.3.2 窗函数的选择72-73
• 4.3.3 Parzen窗的平滑效果73-79
• 4.3.4 FASR与HVSR的对比79-88
• 4.4 场地特征分析88-93
• 4.5 本章小节93-96
• 第五章 结论与展望96-100
• 5.1 结论96-98
• 5.2 展望98-100
• 参考文献100-104
• 致谢104-105
• 作者简介105
• 硕士期间发表的文章105
• 硕士期间参与的科研项目105

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李俊;陈剑雄;陈槞;;基于地形倾斜值的场地效应校正方法研究[J];中国地震;2012年01期

2 杜树春;;发射场地效应及其与地电构造的关系[J];地质与勘探;1991年12期

3 马淑芹,龚绍京,栗连弟,戚成柱;使用地面单台三分向地震记录资料评估场地效应方法的研究[J];西北地震学报;2001年03期

4 卢华喜;梁平英;仇早生;;中美设计规范中场地分类和场地效应的比较[J];工业建筑;2009年06期

5 景立平,金星,松波孝治;唐山地区震源模型及局部场地效应[J];地震工程与工程振动;1998年04期

6 C.H.Cramer;杨宝仁;;美国加州帕克菲尔德附近的土耳基平地场地效应试验区的弱运动观测和模拟[J];世界地震译丛;1996年03期

7 李铁飞;陈学良;高孟潭;;盆地场地效应的三维数值模拟研究进展及沉积环境对盆地场地的影响[J];世界地震工程;2013年03期

8 A.Moya;J.Aguirre;K.Irikura;赵新平;啜永清;;用遗传算法反演强地面运动的震源参数和场地效应[J];世界地震译丛;2003年05期

9 史海霞;修济刚;陈章立;王勤彩;华卫;;用广义反演方法估算首都圈地区台站场地效应[J];地震;2009年02期

10 薛俊伟;刘伟庆;王曙光;杜东升;;基于场地效应的地震动特性研究[J];地震工程与工程振动;2013年01期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 何超;罗奇峰;;汶川地震加速度峰值衰减中的平均场地效应[A];上海防灾救灾研究所20周年庆典会议研究短文集[C];2009年

2 徐果明;李跃;;日本Ashigara Valley国际地震动表面地质效应的预测[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 姜慧;地震动随机模拟方法中的场地效应研究[D];中国地震局地球物理研究所;2005年

2 李俊;以Google Earth为平台，基于GDP、人口与场地效应的全球大震损失评估模型[D];中国科学技术大学;2009年

3 唐晖;地震波动数值模拟及稳定性研究[D];中国地震局工程力学研究所;2011年

4 李铁飞;沉积环境对地震动场地效应的影响研究[D];中国地震局地球物理研究所;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 戴嘉伟;利用地脉动和强震动观测数据分析汶川地震的场地效应[D];中国地震局工程力学研究所;2016年

2 史海霞;首都圈地区地震动场地效应研究[D];中国地震局地震预测研究所;2008年

  本文关键词：利用地脉动和强震动观测数据分析汶川地震的场地效应，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：311424