基于NGA模型的汶川地震区地震动衰减关系

基于汶川地震64个余震强震动记录数据,结合NGA衰减关系模型以及一维场地非线性反应模型,应用基于最大可能性估计的统计算法,对峰值加速度、峰值速度、峰值位移以及不同周期的加速度反应谱进行了衰减关系研究。得到了汶川地震区基岩场地以及各类土层场地的地震动衰减关系。与其他人的研究成果对比,表明NGA模型衰减关系估计的基岩场地地震动相对较低,而估计的土层场地地震动相对较高。

基于NGA模型的芦山余震地震动衰减关系

四川省芦山县于2013年4月20日发生了7.0级地震,基于国家强震动台网中心发布的此次地震的2106组余震强震动记录,利用基于NGA衰减关系的简化模型,使用随机效应方法拟合得到其PGA以及0.01~8 s周期下的伪加速度反应谱(阻尼比5%)的地震动衰减关系。与其他学者研究得出的四川其他地区衰减关系进行对比,本文模型能够较好地预测芦山余震强震动衰减。不论基岩场地和软土场地,本文在衰减关系在短周期均与卢大伟模型结果一致。但是在长周期情况下,本文模型在软土场地大于卢大伟结果,而在基岩场地上低于俞言祥结果。因此,在使用本文衰减关系时,要特别注意场地和周期对其的影响。

NGA模型在芦山地震区的适用性

以2013年4月20日四川M_w 6.7级芦山地震强震动记录为基础数据,分析美国下一代衰减关系项目NGAWest 1与NGA-West 2两组模型在该地区的适用性。选用断层距200 km以内42个台站的主震记录为样本,拟合地震动峰值加速度和典型周期加速度反应谱的衰减关系,对比芦山地震观测数据与NGA模型预测值的差异。结果表明,2组NGA模型整体上均轻微低估了小于0.2 s的短周期处加速度反应谱值,而在大于1 s的长周期处则存在明显的高估现象;NGA-West 2模型在短周期处离散性比NGA-West 1模型有所改善,长周期处的残差略有降低。

NGA数据库的多圆组合地震动衰减模型

为系统分析多圆组合地震动衰减关系模型的可靠性,在应用汶川地震的地震动衰减关系验证该模型合理性的基础上,本文结合NGA(新一代地震动衰减模型)项目的强大数据库,讨论了多圆组合模型中子断层的划分规则和子源震中距的求法.拟合出了NGA数据库的多圆组合地震动衰减关系,并分别讨论了断层类型,上、下盘效应,覆盖层厚度对拟合地震动的影响;比较了多圆组合模型与NGA模型(BA08)的回归结果,并讨论了两者之间存在差距的原因.结果表明,多圆组合模型对NGA数据库地震动的拟合结果比较理想.多圆组合模型形式简单,拟合精度较高,并具有一定的理论依据,通过本课题的研究,为其进一步的发展奠定了基础.