汶川地震反應(yīng)譜衰減關(guān)系研究.pdf

1、隨著工程地震學(xué)和強震觀測的發(fā)展,地震動衰減關(guān)系的研究取得了很大進(jìn)展。在2008年之前,鑒于我國強震記錄有限,我國的地震動衰減關(guān)系多是采用美國西部數(shù)據(jù)用轉(zhuǎn)換方法建立,汶川地震獲得了大量的強震動記錄,為研究地震動衰減關(guān)系提供了重要的數(shù)據(jù)資料。本文在系統(tǒng)整理汶川地震強震記錄資料的基礎(chǔ)上,擬合了多種地震動參數(shù)的衰減關(guān)系,研究了場地類型對反應(yīng)譜特征參數(shù)衰減特性的影響。主要研究內(nèi)容包括：
　?、沤榻B了國內(nèi)外地震動衰減關(guān)系的研究現(xiàn)狀,并從衰減模

2、型、擬合方法、研究理論三方面對其進(jìn)行了較詳細(xì)的總結(jié)和評述,通過對不同衰減模型的試算,確定了適用于本文的衰減關(guān)系擬合模型。
　?、平榻B了汶川地震中獲得強震記錄的主要情況,選取其中158個土層臺站和16個基巖臺站的強震記錄作為本文的研究數(shù)據(jù)。將選取的500多條強震記錄進(jìn)行基線校正處理后,計算其加速度反應(yīng)譜并按照最小二乘法分段擬合的方法進(jìn)行標(biāo)定,統(tǒng)計分析了加速度反應(yīng)譜的特征參數(shù)。
　　⑶研究了地震動峰值的衰減特性。擬合求出峰值加速

3、度、有效峰值加速度、峰值速度及有效速度四種地震動峰值參數(shù)的衰減關(guān)系,總計22條,并分析了其衰減特性,研究了場地類型對四種地震動參數(shù)衰減的影響。在平均意義上,地震動的四種峰值均表現(xiàn)出隨著場地變軟而地震動作用增強的現(xiàn)象。
　?、妊芯苛思铀俣确磻?yīng)譜的衰減特性。計算出水平向和豎向的加速度反應(yīng)譜衰減關(guān)系,對比分析了不同斷層距的譜形、不同周期點加速度反應(yīng)譜的譜值衰減關(guān)系、豎向與水平向的譜比;并擬合出反應(yīng)譜平臺值和特征周期的衰減關(guān)系,并且對比分

4、析了不同場地類型、不同方向的加速度反應(yīng)譜特征參數(shù)的衰減特性。研究表明,近斷層處的加速度反應(yīng)譜在0.01s~0.1s和3~6s兩個周期段的譜比值均大于1,加速度反應(yīng)譜平臺值的V/H值隨斷層距增大先減小后增大,在斷層距30公里內(nèi) V/H值大于2/3,表現(xiàn)出明顯的豎向效應(yīng)。
　?、裳芯苛藞龅仡愋蛯Ψ磻?yīng)譜特征參數(shù)衰減的影響。提出用“平臺值場地衰減影響系數(shù)”來定量研究場地類型對反應(yīng)譜平臺值的影響,用“衰減曲線下降速率”來定量分析不同衰減曲線

5、的衰減速率。通過計算得出水平向Ⅰ類場地的平臺值場地衰減影響系數(shù)平均值為0.5358,Ⅱ類場地的平臺值場地衰減影響系數(shù)平均值為1,Ⅲ類場地的場地衰減影響系數(shù)平均值為1.579,且Ⅲ類場地的加速度平臺值衰減曲線的衰減速率最小。
　?、恃芯苛藙恿ο禂?shù)譜的衰減特性。給出了水平向動力系數(shù)譜衰減關(guān)系,并且對比分析了不同斷層距的譜形、不同周期點的動力系數(shù)譜譜值的衰減關(guān)系;然后擬合動力系數(shù)譜平臺值的衰減關(guān)系,并且對比分析了不同場地類型、不同方向平

6、臺值的衰減關(guān)系。研究表明,動力系數(shù)譜平臺值隨著斷層距增加呈先增長后減小的趨勢,變化范圍為1.8~2.8;隨著場地變軟,豎向動力系數(shù)譜平臺值呈現(xiàn)稍微變大的趨勢,水平向平臺值隨場地變軟的變化規(guī)律不明顯。
　　⑺對本文所計算的衰減關(guān)系進(jìn)行了對比和驗證分析,得出本文的衰減關(guān)系與霍俊榮的衰減關(guān)系在近場區(qū)域比較接近,而在中遠(yuǎn)場則與Campbell的衰減關(guān)系比較接近。由反應(yīng)譜平臺值衰減擬合值繪制的烈度分布圖與實際的烈度分布圖的相似程度很高,表明