用地震監(jiān)測臺網記錄估計強地震動衰減的試驗研究.pdf

1、地震動衰減關系在地震區(qū)劃、工程場地安全性評價中是不可或缺的，也是工程地震研究的重要方面。在用地震監(jiān)測臺網數據反演區(qū)域參數，建立強地震動衰減關系的研究中，發(fā)現根據地震動幅值確定震級和依據這個震級估計地震動幅值兩個過程中存在不協(xié)調問題。本文針對這一問題做了一些初步探討，討論直接用地震監(jiān)測臺網數據估計強地震動衰減的可能性，為在建立地震動衰減關系中更好地發(fā)揮寬頻帶數字地震監(jiān)測臺網記錄的作用做如下試驗研究。
　　以數據豐富的日本東北地區(qū)（3

2、6～40°N,138～143°E）為研究區(qū)，收集、整理F-net數據庫中的106次小震1382條記錄、56次強震540條記錄和K-NET數據中的72次小震706條記錄、86次強震的1496條記錄，作為本文的數據基礎。將這些地震分為3.5≤Mw＜4.5（簡稱4級）、4.5≤Mw＜5.5（5級）、5.5≤Mw＜6.5（6級）和6.5≤Mw＜7.5（7級）四個震級段，分析比較兩類不同觀測物理量、不同距離范圍、不同幅值、不同頻帶地震動的衰減特征

3、，揭示出客觀存在的一致性。震級越大、頻率越低，地震動衰減特征的一致性越明顯。進一步擬合地震動的衰減關系，結果表明兩類數據得到的衰減系數差別不大，震級項的系數有明顯的差別。選取同一次地震F-net和K-NET中均有10條及以上記錄的15次地震，比較它們各自的衰減特征與其所在震級段的總體衰減特征的差別，指出差別不很明顯，頻率越低，差別越小。
　　根據日本氣象廳對震級計算的相關規(guī)定，分析了據本文兩類觀測數據確定的震級與JMA震級的差別，

4、指出震級差值主要在-0.3(0.4)~0.3之間。比較了根據JMA震級計算公式中量規(guī)函數反算得到PGD衰減曲線與觀測數據表達的衰減特征，指出兩者比較相符，僅7級大地震差別略大。說明了借助確定震級所用的量規(guī)函數估計地震動的可行性。
　　擴大反演數據的范圍，分別采用F-net的3.5~7.5級的測震數據，F-net和K-NET的3.5~4.5級的觀測數據，借助微遺傳算法反演區(qū)域應力降品質因子中的Q0和η、幾何衰減項中的R1與R2五個區(qū)

5、域參數。依反演得到的區(qū)域參數計算PGA衰減曲線，與已有的衰減關系和K-NET的觀測數據進行比較。結果表明，擴大數據震級范圍得到的衰減關系估計地震動在近場增大，衰減加快，與觀測數據更為符合；加入強地震動觀測數據聯合反演，得到的衰減關系估計地震動在近場沒有明顯改變，衰減更快，與遠場觀測數據符合得更好。從總體上看，擴大反演數據的范圍有助于改善對地震動衰減的估計。與兩個日本學者發(fā)表的經驗性衰減關系比較，本文衰減關系的誤差均值均在兩者的誤差均值之