同一测点不同地震动分量空间相干性分析

利用SMART-1台阵的3次地震记录计算了同一测点三平动地震动分量问的相干值,并提出了相干函数模型。分析表明,同一测点各地震动分量间是低相干的,随频率衰减不明显;两水平分量问的相干性比水平分量与垂直分量间的相干性大。因此在工程计算中不计相干函数随频率的变化不会带来太大的误差。     

基于小波变换的地震动时-频特性研究

对美国NGA,采用一维连续小波变换得到每条记录的小波功率谱。研究了任意时间处小波功率谱最大值所对应的主频率。结果表明:地震动主频率随时间的增大逐渐减小;竖向地震动分量的主频比水平向分量随时间减小更快。分别采用线性函数模型、指数函数模型和指数三角函数模型,分析了场地、震级和震中距对主频变化曲线的影响,拟合了主频率在不同场地条件、震级、震中距等情况下随时间的变化曲线,水平向和竖向的频率时变曲线整体上都是随时间递减的,且竖向衰减得更快些,大多数情况下竖向记录的高频成分比水平向记录的相应成分要多。     

内蒙古中西部地区台站震级偏差和近震量规函数研究

采用2008年至2015年11月内蒙古中西部和邻近区域43个台站所记录的内蒙古中西部地区2327次地震事件,统计各台站单台震级与台网平均震级的偏差、平均偏差和标准偏差。震级偏差随着震中距的变化呈递增趋势,在震中距范围0~150 km内,偏差值小于0;在震中距范围150~500 km内,偏差值大于0。使用台站震级偏差结果对台站记录震级修正后,统计台站记录震级随震中距的变化,对量规函数进行修正。     

竖向与水平向地震动加速度反应谱比特性分析

本文采用全球范围128次地震的3235组三分量强地面运动记录,分析了其加速度竖向分量反应谱与水平分量反应谱的比值(V/H)的总体特征,研究了V/H随震级、震中距、局部场地条件和震源机制的变化关系。研究结果表明:(1)场地越硬,长周期段V/H越大,短周期段则相反;(2)震级越大,长周期段V/H越大,短周期段变化不明显;(3)短周期段V/H随震中距增大而减小;(4)对于大震(M7),长周期段V/H随震中距增大而减小;而对于中强震(M7),比值在近场(R60km)随震中距增加而增大,在远场则随震中距增加而减小;(5)V/H与震源机制也有一定的关系。     

2011年缅甸M7.2地震强震动观测记录初步分析

简要介绍了2011年3月24日缅甸勐帕亚M7.2地震发生后,云南强震动台网中心55个台站接收到的强震动记录及其初步处理结果,并对地震动衰减关系拟合、频谱随震中距的震域变化及地震动持时特征进行了分析.结果表明:由云南地区强震动记录资料拟合的地震动衰减关系相对于大陆区域的地震动衰减关系,与此次强震动记录具有更好的相关性.地震动加速度卓越频率依Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地及楼房结构而依次变低,且随着震中距加大,强震动记录主频值呈变小趋势.场地类别对地震动水平分量持时的影响比竖向分量更明显一些.最后对仪器触发范围、方式、响应半径问题进行了探讨.     

基于工程应用的频率时变模型研究

对美国NGA数据库中的3551组地震记录按场地条件、震级、震中距进行了分组,采用一维连续小波变换得到每条记录的小波功率谱。研究任意时间处小波功率谱最大值所对应的主频率,并对每个地震动分组内的主频率值做一定时间窗内的均方根处理,分别采用线性函数、指数函数和指数三角函数模型来拟合得到的主频率随时间变化的曲线,最后分析了场地条件、震级和震中距对频率时变曲线的影响,并给出了每个分组内水平向和竖直向地震动主频率随时间变化的模型参数。结果表明:地震动主频率随时间的增大逐渐减小,但是竖直向要比水平向衰减得快一些。     

陕西地区近震震级的量规函数研究

选取陕西数字测震台网2002~2014年所记录到的ML≥2.0且记录台站数大于4的2 806次地震事件,采用震级残差统计方法,得到各单台震级相对于台网震级Mi的偏差εi,εi离散度较小,大体呈正态分布。分析了单台震级与台网震级的平均偏差ΔMi、标准偏差εi,只有3个台(HUAX、HZHT、TOCH)的平均偏差较大,这可能是由于场地响应放大或减小作用导致的。单台震级偏差值随震中距的变化表明,当震中距Δ≤140 km及210Δ≤250 km时,全国量规函数稳定性弱,进而修正得到陕西地区的区域量规函数。     

台湾地震对福建地区基岩地震动的影响

福建沿海城市长期受台湾地震影响,虽少有破坏发生,但震感明显,特别是高层建筑,经常有持续时间较长的摇晃.本文选取了福建省基岩台站记录到的252条宽频带水平向加速度记录,这些记录来自近年发生在台湾的35次不同震级的地震,震级范围Ms=4.0 ～6.8,震中距R=214～650 km,震源深度d=6～40 km,经回归统计得...     

地表岩土层对地震动特性的影响分析

利用日本强震观测网KiK-Net中两个基岩台站、两个Ⅲ类场地台站中数百条强震记录,对比基岩场地和Ⅲ类场地的地震动特性,分析傅里叶谱卓越频率与震级和距离的关系,以及上覆岩土层对地震动的影响。分析结果表明:基岩场地上,地下和地表各分量傅里叶谱卓越频率随震级增大或距离增大而减小,大小及分布规律基本一致;Ⅲ类场地上,地下记录各分量傅里叶谱卓越频率随震级增大或距离增大而减小,而地表记录的这一规律则不明显,且地下、地表卓越频率大小及分布明显不同,对于同为Ⅲ类场地但土层条件不同的台站其变化也不同。说明坚硬的基岩场地对地震动影响较小,而基岩上覆土层对地震动有明显的影响且其影响具不确定性。     

广西测震台网台站地方性震级偏差分析

选用广西数字化测震台网2008—2020年记录的广西及邻区1 251个M_L ≥ 2.0地震事件震相资料,采用震级残差统计方法,获取广西51个地震台单台震级与台网平均震级的平均偏差和标准差,分析观测仪器类型、台基场地响应和震中距等因素对震级偏差的影响,进而提出台基校正值,修正区域量规函数。结果发现,南宁、天等、北海等15个地震台站的震级偏大,桂林、贺州、天峨等16个地震台站的震级偏小,崇左、灵山、平果等20个地震台站震级适中;在单台震级共14 784个样本中,震级偏差集中在-0.4—0.4,呈正态分布;震级偏差受台基场地响应和震中距因素影响明显,当场地响应值大于1.0时震级偏大,小于1.0时震级偏小,等于1.0时震级较为适合,当震中距在70 km范围内时单台震级偏小,当震中距在70—300 km时单台震级较为适合,当震中距在300—550 km时,单台震级稍有偏大。修正后的区域量规函数和台基校正值,可有效提高广西测震台网测定震级的准确性。     

最强脉冲方向分量的周期特性及其影响因素分析

以NGA-West2强震数据库中的243组脉冲型地震记录为数据基础,按照我国场地分类标准对其进行分类,探讨场地条件、断层类型及断层距等对最强脉冲方向分量脉冲周期(T_P)随震级(M_W)变化规律的影响。结果表明:(1)最强脉冲方向分量与垂直断层走向分量的T_P具有强线性相关性,场地条件对二者周期相关性的影响不大;(2)场地土层的剪切波速越大,T_P随M_W增大的速率越快;(3)Ⅲ类场地的T_P值大于Ⅰ,Ⅱ类场地;(4)最强脉冲方向分量T_P随M_W的增大速率要快于垂直或平行断层走向分量;(5)在Ⅰ,Ⅱ类场地条件下,非走滑断层的T_P随M_W的增大速率快于走滑断层,这一规律在Ⅲ类场地条件下正好相反;(6)3类场地非近断层区域的T_P随M_W的增大速率快于近断层区域。建议在使用脉冲周期与震级关系的统计模型时应考虑场地条件、断层类型、断层距及不同国家场地分类标准差异性的影响。     

基于多尺度分析方法的近断层地震动特性分析

近断层长周期地震动是一类较特殊的破坏性地震动.为了深入探讨近断层地震动的低频分量组成及其脉冲特性,基于小波理论中的多尺度分析方法提出了一种地震动分量分解方法,据此可将一条地震动分解成频率各不相同的多条分量.首先从频域、时域以及动态响应三个方面阐述了该分解方法的有效性和精确性.进而采用这种方法对近期12次大地震中的53条典型近断层地震动进行了分解,共获得266条地震动分量.分析了近断层地震动中的长周期分量随场地、断层距等影响因素的变化特征;再以卓越分量作为最大脉冲的简化模型,探讨了速度幅值和脉冲周期随震级、断层距的变化关系.结果表明：近断层长周期地震动主要由周期为0.2~2 s的分量组成;近断层土层场地地震动中的长周期分量比岩石场地多;在0~15 km的近断层区域,随断层距的增加,地震动中长周期分量的比重明显减小;卓越分量的速度幅值PGV_p约为原始地震动速度幅值PGV的0.6倍,且两者之间具有明显的线性关系;PGV_p随断层距的增大而减小,随震级的增大而增大;卓越分量周期T_p随震级的增大呈对数线性增大趋势.     

非一致激励条件下非线性工程场地地震动相干函数研究

将土非线性分析的等效线性化方法与随机工程波动散射问题的求解方法相结合，建立了开放系统中非一致激励条件下考虑岩土介质非线性的工程场地地震动随机场数值模拟方法并研究了介质非线性对场地地震动相干性的影响。分析结果表明：与不考虑非线性相比，在地震过程中，场地土介质的非线性改变了复杂场地的局部特性从而导致场地地震动空间相干性的变化，因此有必要在场地地震动相干函数的分析中考虑场地介质非线性特性对地震动相干性的影响。     

利用2018年伽师小震群强震动记录分析区域场地特征

2018年9月伽师地区发生震群事件,连续发生18次M3.0地震,最大震级M 5.5,获取大量强震动记录,初步分析此次震群强震动记录特征、记录峰值比、场地地震反应,结果发现:加速度记录峰值在震中距30 km范围内衰减较快,震中距30—100 km范围内衰减平缓;强震动加速度记录峰值水平向与垂直向比值为1—3,均值约1.5;场地共振频率为0.48—1.56 Hz,平均放大倍数为8.4—9.5。     

江西数字地震台网近震震级偏差与量规函数关系的研究

采用江西数字地震台网数字地震记录资料,选取自2007年10月正式运行至2009年12月所记录的138次ML≥1.5的地震事件,计算了各台站单台震级与台网平均震级的偏差、平均偏差和标准偏差,从震级偏差频次分布、量规函数、平均周期等因素对单台震级的影响上作了定量统计和分析。结果表明:①除九江、赣州、石城、都昌、高安5个台的震级与台网的平均震级偏差比较大外,其余台站均比较小;②目前所用量规函数在震中距小于40 km时偏小,大于330 km时偏大,给出了量规函数校正值,③平均周期小于0.17 s时,变得极不稳定,离散程度明显增大,这种情况应该是由于单台震中距超过300 km的样本数太少所导致的。     

四川测震台网ML震级特征研究

基于2013—2022年四川测震台网记录到的四川及邻区2.0≤M_L≤5.5的36 693次地震事件观测资料,利用震级残差统计方法得到59个区域台站的单台M_L震级与台网平均M_L震级的偏差、各单台记录地震的平均偏差和标准偏差。结果显示：震级偏差统计直方图基本呈正态分布,相对集中于-0.5～0.5;单台M_L震级偏差沿龙门山断裂带两侧分区特征明显,呈现“东高西低”,即川西高原地区台站M_L震级偏小及四川盆地台站M_L震级偏大特征;从M_L震级随震中距的变化曲线来看,当震中距<150 km时,单台测定的M_L震级较台网平均震级偏小,当震中距≥200 km时,单台测定的M_L震级较台网平均震级偏大。     

2023年山东平原MS 5.5地震宽频带面波震级和近场地震动反应谱空间分布特征分析

2023年8月6日山东平原发生M_S 5.5地震,中国地震台网中心获得丰富的测震和强震台站三分量波形数据。使用2°—10°震中距范围内80个台站的宽频带垂直向速度记录,测量该地震的宽频带面波震级;使用震中距200 km范围内1 278个强震仪和简易烈度计三分量记录,计算近场强震动加速度反应谱值。结果表明,宽频带面波震级M₍S(BB))平均值为5.5,震中西南侧台站测定震级相对偏小,偏大台站多分布在东北侧。近场强震动加速度反应谱呈NE—SW走向的条带状分布特征,沿断层破裂方向衰减慢,垂直断层方向衰减快。宽频带面波震级和加速度反应谱的空间分布特征支持本次地震以东北向单侧破裂为主,对照震中区地震断层资料,本次地震可能属于高唐和陵县—阳信隐伏断裂体系。     

广东数字遥测地震台网台站震级偏差的研究

选取广东数字遥测地震台网自2000年1月正式运行至2007年6月记录的广东省境内及邻区368次较大的地震事件,利用msdp-dm分析软件对其进行分析处理,计算了各单台震级与台网平均震级的偏差、平均偏差和标准离差,分析了仪器、量规函数、台基诸因素产生震级偏差的主要原因。结果显示,不同类型地震仪器对震级偏差影响很小,量规函数偏差明显,在震中距0～60km内,量规函数偏差为负值;在60～380km范围内偏差不大,认为在日常大震速报中,可直接用此震中距的台站量取震级;而大于380km以后台网量规函数偏差为正。给出了台基校正值。通过对样本数归类统计、计算、分析,给出了量规函数校正值和台基校正值。     

新疆数字地震台网地方性震级量规函数的初步研究

基于2009～2014年新疆测震台网数字地震记录资料,运用震级残差统计方法,选择16269个2.0≤ML≤5.4地震事件,共计获得了179561个单台记录;利用最大地动位移衰减特性方法,选用3.6≤ML≤4.5的746个地震事件作为研究对象,对新疆数字台网地方性震级量规函数进行了研究。将得出的量规函数值进行对比后认为,现阶段使用的量规函数值在0～200km的震中距范围内偏小,导致此范围内台站测定的震级偏小;在200～800km的范围内,测算的震级值较稳定,偏差范围在±0.1的范围内;在400～800km震中距范围内,由最大地动位移衰减特性方法得出的量规函数偏小。由于目前各地震台站使用的地震计仪器响应不准确,造成量规函数偏小的原因有待用计量更加准确的台站仪器响应参数进行验证,以便得到更加精确的新疆台网地方性震级量规函数。     

汶川地震水平向地震动高频衰减参数的统计分析

高频衰减参数kappa是近场强地震动模拟中的一个重要参数,本文利用汶川地震的强震记录计算了主余震的kappa值,并分别给出了3种场地类别的kappa值随震中距和震级变化的统计参数。统计结果表明,水平方向地震动的高频衰减较明显;当震中距或震级较小时,部分强震记录的衰减缓慢;3种场地类别的kappa值统计结果均与震级和震中距有关,并随着场地类别的增大,相关系数相应增加。计算得到的kappa值离散性很大,本文在线性拟合的基础上给出了kappa的取值范围,这一范围基本控制在拟合直线两倍标准差之间。本文的研究结果对kappa值的估计有重要参考价值。