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《中国地震局工程力学研究所》 2015年
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俯冲带地震动特性及衰减规律初步研究

郝彦春  
【摘要】:随着我国南海不断开发和建设,海洋工程的抗震问题日益受到重视。我国南海地区濒临俯冲带且该地带地震活动频繁。俯冲带地震动参数的估计需要了解其地震动的特性,本文研究围绕俯冲带地震动特性及其衰减规律展开,主要工作如下:1.介绍了国内外俯冲带地震动的研究现状及存在的问题。总结了我国南海海域地震的基本信息、俯冲带位置、该区域地震活动性及震源深度特点:俯冲带板缘地震发生过6.0级至8.0级的较大地震,而俯冲带板内地震以小于6.0级的中小震居多,南海开发建设需考虑俯冲带地震的影响。2..利用智利8.2级俯冲带板缘地震和日本俯冲带板缘、板内地震的实际地震动数据,对不同地区俯冲带地震动参数进行了比较和分析。对比结果表明:两次不同区域俯冲带地震的傅里叶谱存在较明显差异,日本地震的卓越频率比智利的值小;反应谱长周期差异较明显,日本地震的反应谱幅值要比智利的幅值大。通过比较相近震级下俯冲带板缘、板内地震和大陆地壳地震峰值加速度(PGA)随距离变化关系的趋势,结果表明:同一地区俯冲带板缘地震要比地壳地震衰减得慢,俯冲带板内地震要比地壳地震动衰减得快;俯冲带板缘地震的地震动小于浅地壳地震,小于俯冲带板内地震。俯冲带地震存在地区差异性。3.利用点源模型模拟了南海海域俯冲带板内地震动,并比较了不同深度的海水对海底地震动特性的影响。结果表明海底水平向地震动几乎不受海水介质的影响。根据南海俯冲带特性,采用有限断层法,模拟了较大震级下俯冲带板缘地震的基岩场地地震动并与日本的实际数据进行比较,模拟结果与实际数据在变化趋势上有一定相似性,表明模拟的俯冲带地震动符合实际。4.基于数值模拟地震动建立了典型俯冲带板缘地震的峰值加速度和加速度反应谱的衰减关系(基岩场地)。对PGA随距离变化的关系与我国现有陆域中强震模型及台湾地区的俯冲带衰减模型进行了比较,结果表明:数值模拟的地震动及拟合结果与实际数据模型有一定相似性。
【关键词】:俯冲带 南海海域 地震动特征 数值模拟 衰减规律
【学位授予单位】:中国地震局工程力学研究所
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P315.9
【目录】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-10
  • 第一章 绪论10-18
  • 1.1 选题背景及意义10-11
  • 1.2 国内外研究现状11-16
  • 1.2.1 俯冲带构造形式11-13
  • 1.2.2 俯冲带地震动研究进程13-16
  • 1.3 本文的主要研究内容、思路16-18
  • 第二章 我国南海俯冲带地震概况及俯冲带地震数据分析18-57
  • 2.1 引言18
  • 2.2 南海地震活动概况18-20
  • 2.2.1 南海区域基本信息18-19
  • 2.2.2 南海俯冲带地震活动性19-20
  • 2.2.3 南海俯冲带地震震源深度特点20
  • 2.3 俯冲带实际地震数据分析20-55
  • 2.3.1 俯冲带板缘地震数据分析21-27
  • 2.3.2 俯冲带板缘与俯冲带板内地震数据比较分析27-38
  • 2.3.3 俯冲带地震与浅地地壳地震数据比较分析38-55
  • 2.4 本章小结55-57
  • 第三章 俯冲带地震动的数值模拟57-79
  • 3.1 引言57
  • 3.2 CPS软件基本介绍及俯冲带板内地震动模拟57-71
  • 3.2.1 软件包的简介57-58
  • 3.2.2 计算流程58-61
  • 3.2.3 数值模拟俯冲带板内地震动分析61-71
  • 3.3 随机有限断层法介绍及俯冲带板缘地震动模拟71-78
  • 3.3.1 随机有限断层法介绍71-72
  • 3.3.2 模型的建立及参数的确定72-73
  • 3.3.3 模拟俯冲带板缘 8.0 级地震结果73-76
  • 3.3.4 模拟俯冲带板缘地震与实际地震动数据的比较76-78
  • 3.4 本章小结78-79
  • 第四章 俯冲带地震动衰减关系的初步探讨79-95
  • 4.1 引言79-80
  • 4.2 数据说明80
  • 4.3 地震动参数回归模型80-81
  • 4.4 回归结果及分析81-93
  • 4.4.1 衰减关系系数81-82
  • 4.4.2 俯冲带水平向地震动衰减规律82-92
  • 4.4.3 俯冲带水平向地震动衰减规律与现有模型比较92-93
  • 4.5 本章小结93-95
  • 第五章 结语95-97
  • 5.1 本文研究工作总结95-96
  • 5.2 尚需进一步研究的内容96-97
  • 参考文献97-101
  • 致谢101-102
  • 作者简介102
  • 攻读硕士期间发表的文章102
  • 攻读硕士期间参与的科研项目102

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