关于通过烈度资料估计地震动的研究

本文首先回顾了用烈度资料估计地震动参数衰减关系的现有方法,分析了其中存在的问题,进而提出地震烈度与地震动参数的更合理的转换模型。地震动衰减模型中采用了与震源体大小相关的近场距离饱和因子,使换算模型能体现与近场高烈度相应的地震动峰值的饱和特性。确定衰减关系时除了考虑地震动或烈度的不确定性之外,还包含了震级M和距离R的不确定性,烈度衰减关系的确定考虑了场地原始烈度点与等震线的差别,使参与换算的地震动和烈度均取自于同一地点。文中还对转换所得地震动衰减关系的方差进行了合理估计,换算结果的不确定性综合了参考地区用原始资料进行烈度与地震动换算的离散性和参考地区与研究地区烈度衰减规律不确定性的差异,使之与当前人们对地震动不确定性的认识水平相协调。新模型不受烈度和地震动参数衰减规律形式的限制。用新方法确定了华北、华南、西南、西北等四区的地震动幅值的衰减规律,并与华北、西南两区取得的少量强震记录进行了比较,结果甚为吻合。     

地面运动时程强度包络函数的研究

本文根据地震动时程强度变化分为上升、持续平稳、下降三个阶段的特点,首先从单个记录入手,分别研究确定了不同震级、距离、场地记录的包络参数,然后将与全部记录对应的包络参数用统计方法拟合它们随震级、距离、场地条件变化的衰减关系。结果表明,时程强度包络线的上升时间t_1与P波、S波传播至观测点的到时差相关,随R的增大而加长;下降段则随M、R增大而减缓;中间平稳持续段长度T_s随M、R增大呈增长趋势,但在近场区首次发现T_s具有大震饱和特性。包络函数还与场地条件有关,它将常规的强振持时概括其中,更全面反映了时程强度包络变化的特征。     

地震动峰值参数衰减规律的研究

震级和地震波传播途径均有测量误差和不确定性。本文考虑震级和距离的不确定性,用作者提出的回归多随机变量间相关关系的一致加权最小二乘法,对地震动水平峰值加速度(PGA)、速度(PGV)和位移(PGD)的衰减关系进行了研究,在衰减模型中考虑了地震动的近场距离饱和与震级饱和特性。研究结果表明,考虑震级和距离的随机性后,地震动的距离与震级标定系数比常规方法增大16—28％,大震的地震动估计值及小震近场的地震动估计值均高于用常规方法得到的结果;高频地震动具有明显的近场距离与震级饱和特性,且距离饱和范围随震级的增大而加宽;场地条件对地震动衰减规律有明显影响,同时这一影响又同距离和震级密切相关。本文预测结果与新近发生的三大地震(M_s=8.1,7.8,7.1)的观测资料很吻合。     

衰减关系系数不确定性对地震危险性分析结果的影响

本文详细考虑了衰减系数不确定性对地震危险性分析结果的影响,且用计算实例加以说明。计算结果表明,当充分考虑衰减系数间的相关性时,衰减系数不确定性对危险性分析结果影响不大。文中所得结果在实际中具有一定的应用价值。     

具有随机误差的变量之间的回归关系

具有测量误差或随机特性的多个变量间关系的确定,是一个实际中常见的问题。但现行回归方法只考虑其中之一为随机量,并取之为因变量,而其它量均认为是确定性的自变量,即一个随机因变量向几个确定性自变量回归的情况。不同随机因变量的选择,会得到差别很大的结果。本文为解决这一问题,首先指出现存矛盾的本质所在,然后提出了一致加权最小二乘法。新建议方法在回归随机变量之间的相关关系时,不受回归关系式中函数变量选择的限制,均能得到唯一结果。通过大量现场地震烈度与加速度记录资料的分析,验证建议方法是合理的,并对现有几种广泛应用的随机变置相关关系作出分析,提出了一些可在实际中应用的结果。