強(qiáng)地震動(dòng)隨機(jī)合成中震源譜模型的改進(jìn).pdf

1、強(qiáng)地震動(dòng)是地震中建筑物破壞、倒塌的主要原因。近場(chǎng)地震動(dòng)的研究涉及對(duì)震源的了解和認(rèn)識(shí)、地震波在介質(zhì)中的傳播、局部場(chǎng)地條件的影響三個(gè)方面等一系列基本科學(xué)問題，其中震源的影響最為顯著。目前的共識(shí)是高頻地震動(dòng)的模擬要借助隨機(jī)合成的方法。本文以基于有限斷層的混合震源模型為基礎(chǔ)，研究了隨機(jī)合成方法中震源譜模型的改進(jìn)。
　　先是全面介紹了Masuda震源譜模型的一個(gè)改進(jìn)，每個(gè)子源的拐角頻率由根據(jù)相應(yīng)錯(cuò)動(dòng)量分配得到的地震矩確定，表達(dá)地震破裂面上錯(cuò)

2、動(dòng)量不均勻分布對(duì)地震動(dòng)頻譜特征的影響，尤其突出凹凸體對(duì)高頻地震波的控制作用；同時(shí)表達(dá)破裂過程中輻射的地震波頻率成分的變化，隨著破裂的擴(kuò)展、破裂的子源數(shù)目逐漸增加，調(diào)整震源譜的兩個(gè)參數(shù)。這樣的改進(jìn)，相當(dāng)于加拿大學(xué)者調(diào)整拐角頻率的效果，使合成的地震動(dòng)幅值不再依賴子源的尺寸，同時(shí)避免了加拿大學(xué)者以前的改進(jìn)中拐角頻率與子源錯(cuò)動(dòng)量無關(guān)，后破裂的子源總會(huì)比先破裂子源具有更低的拐角頻率，最后破裂子源的拐角頻率達(dá)到最低值的不合理之處。
　　文中，

3、進(jìn)一步研究了這一改進(jìn)對(duì)遠(yuǎn)場(chǎng)輻射能的影響，指出遠(yuǎn)場(chǎng)輻射能曲線隨子源尺寸不同形狀有變化是合理的，子源增大應(yīng)該造成高頻輻射能略有減少、低頻輻射能略有增加，沒有必要追求輻射能曲線形狀的一致，關(guān)鍵在總輻射能是否保持守恒。參考加拿大學(xué)者的思路，研究了在震源譜模型中增加標(biāo)準(zhǔn)化因子的作法，以補(bǔ)償震源譜參數(shù)隨破裂面擴(kuò)展調(diào)整引起的部分能量損失。以相同錯(cuò)動(dòng)量的未調(diào)整的震源譜輻射能與調(diào)整后的震源譜輻射能相等為基礎(chǔ)，推導(dǎo)了標(biāo)準(zhǔn)化因子的計(jì)算公式。
　　本文通

4、過1994年美國(guó)北嶺6.7級(jí)地震的實(shí)際例子，選用已有的北嶺地震的震源模型和區(qū)域參數(shù)，采用1km×1km、2km×2km和4km×4km三個(gè)子源尺寸，計(jì)算了24個(gè)近場(chǎng)基巖臺(tái)站的地震動(dòng)。檢驗(yàn)合成的地震動(dòng)對(duì)于子源尺寸的依賴性，進(jìn)一步比較合成地震動(dòng)與實(shí)際地震記錄的符合程度。然后計(jì)算了遠(yuǎn)場(chǎng)某點(diǎn)的速度譜的平方來表征遠(yuǎn)場(chǎng)輻射能，考察遠(yuǎn)場(chǎng)輻射能量是不是隨子源的尺寸的不同有明顯的變化。
　　通過計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，說明了震源譜的改進(jìn)模型對(duì)改善合成的地震