基于Bayes原理的漸進地面震動強度預警與P波特征參數(shù)研究.pdf

1、地震預警可以在地震發(fā)生后破壞性地震波到來前，提供數(shù)秒甚至數(shù)十秒的預警時間，以采用有效的防災減災措施，盡可能地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失。地震預警系統(tǒng)作為一種能夠有效減輕地震災害的新手段，已經(jīng)受到了越來越多的重視。目前地震預警仍存在著預警時間較短、不確定性較大、誤報與漏報問題嚴重等不足。
　　論文重點研究了基于Bayes原理的漸進地面震動強度參數(shù)與P波特征參數(shù)的相關性，主要研究內(nèi)容及結論如下:
　　(1)利用Center for

2、Engineering Strong Motion Date地震數(shù)據(jù)庫中，震級為5級及以上的強震記錄，基于Bayes原理以地面震動強度參數(shù)的Gutenberg-Richter關系為初始先驗分布，以地震臺站記錄的P波特征參數(shù)為似然函數(shù)，實時估算漸進地面震動強度參數(shù)。
　　(2)主要針對瞬時特征周期τpmax、平均周期τc與峰值加速度間關系進行一系列研究，擬合得到強震P波初至第3s、4s、5s時間窗內(nèi)的周期參數(shù)與峰值加速度具有良好的線

3、性關系，分析P波特征周期參數(shù)與基于Bayes估算的漸進峰值加速度間關系。對比發(fā)現(xiàn)，基于Bayes估算前后τc法相比于τpmax法離散性都較小，擬合精度更高。這與前人對震級參數(shù)的研究結果相一致。
　　(3)研究發(fā)現(xiàn)P波初至第3s、4s、5s時間窗的位移幅值Pd、加速度幅值Pa與地面震動強度參數(shù)存在著較好的擬合關系，達到一定的擬合精度。在此基礎上，對比位移幅值、加速度幅值參數(shù)與基于Bayes估算的漸進地面震動強度參數(shù)間的回歸關系，發(fā)現(xiàn)

4、基于Bayes估算后擬合精度有明顯的提升。擬合結果表明，隨著時間窗的延長，離散性減小，擬合精度提高，但是5s時間窗較4s時間窗擬合精度提升不大。
　　(4)提出將初始P波速度幅值Pv作為一種預警參數(shù)。研究P波初至第3s、4s、5s時間窗的速度幅值Pv與地面震動強度參數(shù)、速度幅值Pv與基于Bayes原理估算的漸進地面震動強度參數(shù)間的相關性。采用雙對數(shù)坐標，利用最小二乘法擬合之后發(fā)現(xiàn)P波初至第3s、4s、5s時間窗的速度幅值Pv與基于