用數(shù)字地震臺網(wǎng)小震數(shù)據(jù)建立蘭州和華北地區(qū)強地震動衰減關(guān)系.pdf

1、本質(zhì)上說，地震動衰減關(guān)系是經(jīng)驗性的，以強震數(shù)據(jù)為研究基礎(chǔ)。但對缺乏強震數(shù)據(jù)的國家和地區(qū)，如何建立強地震動衰減關(guān)系，一直是工程地震領(lǐng)域的研究熱點。本文以蘭州和華北地區(qū)為例，發(fā)展了用區(qū)域地震觀測臺網(wǎng)小震數(shù)據(jù)建立強地震動衰減關(guān)系的方法。
　　在蘭州地區(qū)(北緯33°-39°、東經(jīng)100°-108°)，收集到蘭州地區(qū)數(shù)字地震觀測臺網(wǎng)49個臺站在2009年11月至2012年10月記錄到的震源深度小于30km、矩震級為3.5-4.5級的33次地

2、震的592條測震記錄;提取速度時程數(shù)據(jù)30s主震段，進(jìn)行快速傅立葉變換，以測震數(shù)據(jù)速度傅氏譜包絡(luò)線為目標(biāo)曲線，采用微遺傳算法進(jìn)行反演，得到體現(xiàn)區(qū)域震源和地殼介質(zhì)特性的五個參數(shù)（應(yīng)力降△σ、品質(zhì)因子參數(shù)Q0和η值、幾何衰減參數(shù)R1和R2），建立蘭州地區(qū)強地震動衰減關(guān)系;與經(jīng)驗性衰減關(guān)系和強震數(shù)據(jù)相比，5級和6級的衰減關(guān)系比強震記錄和經(jīng)驗性衰減關(guān)系低，強震記錄主要來自土層臺站可能是原因之一;7級只有一個強震數(shù)據(jù)，不能進(jìn)一步評論;相對來說，本

3、文結(jié)果與等效半徑對應(yīng)的衰減曲線比較接近，是合理的。從計算得到的誤差均值和標(biāo)準(zhǔn)差看，與其他衰減關(guān)系比較，本文結(jié)果對應(yīng)5級的均值較大;6級的均值處于中間位置，標(biāo)準(zhǔn)差較小;7級的強震數(shù)據(jù)過少，不適合評論。用得到的地震動峰值加速度衰減關(guān)系編制地震動峰值加速度區(qū)劃，并與現(xiàn)行區(qū)劃圖(GB18306-2001)比較，大部分符合較好，部分地區(qū)偏低，可能是來自于地震動衰減關(guān)系，也可能編制區(qū)劃圖過程中根據(jù)需要進(jìn)行了調(diào)整。
　　在建立蘭州地區(qū)地震動衰減

4、關(guān)系的基礎(chǔ)上，研究Kappa值與矩震級、震源深度和震源距的分布關(guān)系，發(fā)現(xiàn)Kappa值與震級大小和震源深度無關(guān)。本文用Kappa濾波器代替fmax濾波器作為高頻截止項，將距離為0km時的Kappa值κ0與其余五個區(qū)域參數(shù)共同反演，建立華北地區(qū)地震動衰減關(guān)系。
　　在華北地區(qū)（北緯36°-43°，東經(jīng)113°-120°），收集到國家數(shù)字地震監(jiān)測臺網(wǎng)136個臺站在2002年2月至2012年9月記錄到的震源深度小于30km、矩震級為3.5

5、-4.5的28次地震的1995條測震記錄;基于上述六個區(qū)域參數(shù)建立的區(qū)域強地震動衰減關(guān)系，與強震數(shù)據(jù)比較，在矩震級為5級和7級時，能夠從數(shù)據(jù)點中穿過，遠(yuǎn)場表現(xiàn)較好;矩震級為6級，比強震數(shù)據(jù)略高。從計算得到的誤差均值和標(biāo)準(zhǔn)差看，與使用強震數(shù)據(jù)統(tǒng)計回歸得到的經(jīng)驗性衰減關(guān)系比較，矩震級為5級的均值略微偏大，但不是最大的，標(biāo)準(zhǔn)差結(jié)果較小;6級均值結(jié)果處于中間偏上的位置，標(biāo)準(zhǔn)差結(jié)果偏大;7級均值在所有結(jié)果中最小，標(biāo)準(zhǔn)差最大?？紤]到本文建立地震動衰