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《中国地震局工程力学研究所》 2005年
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基于运动学和动力学震源模型的近断层地震动研究

刘启方  
【摘要】:近断层地震动是近十多年地震学和地震工程学中非常活跃的研究领域。上世纪末全球发生的许多破坏性地震在近断层区域表现了一定的特征,同时也造成了严重破坏,促使研究人员研究近断层地震动的基本特征和分布规律、近断层地震动的模拟和预测方法,从而预测未来发震断层附近的强地震动分布区域和地面运动时程,为城市规划和结构抗震以及震害预防服务。由于距离发震断层很近,近断层地震动是地面运动中最为复杂的一个区域,它强烈地依赖于断层的破裂过程、断层面上位错的发展过程、破裂速度、滑动方向、以及观测点与断层的相对位置等。断层的破裂细节对它有重要影响,因此需要研究断层的破裂过程对近断层地震动的影响。本文利用数值模拟技术和运动学震源模型对近断层方向性速度脉冲、近断层地震动的预测方法进行了深入细致的研究,同时对断层的破裂过程进行了初步研究。得到了以下的结论和认识: 1. 在均匀弹性全空间内对方向性速度脉冲和震源参数间的定性关系作了系统研究,指出了近断层区域方向性速度脉冲主要与位于观测点与初始破裂点间一部分破裂面的位错大小、方向、上升时间等因素有关。破裂速度对于方向性速度脉冲的峰值和周期有重要影响,它是和上升时间同样重要的物理量。当前的统计关系中都忽略了破裂速度的影响,这是不完整的。方向性速度脉冲的周期随震源时间函数中上升时间的增大而增加。 2. 在基岩半空间内详细分析了方向性速度脉冲的峰值、周期和分布区域与震源参数之间的关系,研究分析认为: (1) 对于浅源地震,特别是破裂至地表的断层,破裂速度是影响方向性脉冲的最主要因素之一,随着破裂速度的增加,脉冲的周期下降,峰值显著提高,脉冲的影响区域增大。 (2) 断层的埋深对于方向性速度脉冲的峰值有重要影响,对于同样的断层,随着断层埋深的增加,方向性速度脉冲的峰值明显下降,分布区域下降。断层的埋深对方向性速度脉冲的周期也有一定的影响,特别是对于破裂至地表或埋深很浅的断层,在一定的范围内脉冲的周期随断层距增加而增大。 (3) 震级大小是方向性速度脉冲的另外一个最主要的影响因素,随着震级的增大,位错和上升时间都增大,表现为脉冲的峰值和周期呈增大趋势,
【学位授予单位】:中国地震局工程力学研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P315

【引证文献】
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2 韩敬龙;韩超;;相交早第四纪断裂近断层地震动场预测——以枣庄市新城区为例[J];防灾减灾学报;2015年03期
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4 李启成;杜玉春;严冬冬;裴蕾;;基于改进的经验格林函数方法的地震动模拟[J];地震研究;2013年01期
5 李启成;景立平;;经验格林函数方法模拟地震动研究现状[J];世界地震工程;2012年04期
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2 张建毅;工程场地活断层避让距离研究[D];中国地震局工程力学研究所;2015年
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4 向鹏;深部高应力矿床岩体开采扰动响应特征研究[D];北京科技大学;2015年
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6 彭小波;汶川地震强震动记录分析及应用[D];中国地震局工程力学研究所;2011年
7 王栋;近断层地震动的上/下盘效应研究[D];中国地震局工程力学研究所;2010年
8 孙晓丹;强地震动场估计中若干问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 李启成;经验格林函数方法模拟地震动研究[D];中国地震局工程力学研究所;2010年
10 李明;近断层地震动对结构抗震设计的影响研究[D];中国地震局工程力学研究所;2010年
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1 郭金萍;震源破裂模式对近断层长周期地震动的影响及在云南地区的应用[D];中国地震局地球物理研究所;2016年
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3 吴玉川;经验格林函数方法模拟近场小震地震动研究[D];云南大学;2016年
4 王宇航;近断层区域划分及近断层速度脉冲型地震动模拟[D];西南交通大学;2015年
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8 龙海丰;近断层地震动的规格化反应谱和回归分析[D];大连理工大学;2013年
9 赵金鑫;汶川地震近断层效应研究[D];中国地震局工程力学研究所;2013年
10 崔杰;小波调整地震动输入高层结构的研究[D];西安建筑科技大学;2013年
【参考文献】
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【共引文献】
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6 王圣柱;周建科;张奎华;王艺豪;;有限元三角网格中波动的频散分析及数值仿真[J];地震学报;2015年03期
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8 冯蔚;刘杰;罗佳宏;侯建盛;徐婉桢;;基于强震和测震数据对鲁甸6.5级地震发震断层方向的研究[J];地震地质;2015年01期
9 赵建明;张民;杨雅琼;王晓山;刁桂苓;;我国近期地震烈度有关问题讨论——以2013年芦山7.0级地震为例[J];华北地震科学;2015年01期
10 杨宇;李小军;贺秋梅;纪忠华;;散射问题中消除多次透射边界飘移失稳措施比较分析[J];地震工程与工程振动;2014年05期
【同被引文献】
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2 张振国;孙耀充;徐建宽;张伟;陈晓非;;2014年8月3日云南鲁甸地震强地面运动初步模拟及烈度预测[J];地球物理学报;2014年09期
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4 李圣强;陈棋福;赵里;朱露培;高金哲;李闽峰;刘桂平;王斌;;2011年5月中国东北M_w5.7深震的非同寻常震源机制:区域波形反演与成因探讨[J];地球物理学报;2013年09期
5 周辉;冯光财;李志伟;许兵;雷广渊;;利用InSAR资料反演缅甸M_w6.8地震断层滑动分布[J];地球物理学报;2013年09期
6 付长华;高孟潭;陈鲲;;北京盆地结构对长周期地震动反应谱的影响[J];地震学报;2012年03期
7 盛俭;薄景山;佴磊;邹春红;;近断层地震动场预测——以长春市为例[J];地震工程与工程振动;2012年02期
8 常莹;周红;俞言祥;;汶川地震强地面运动模拟[J];地震学报;2012年02期
9 张有兵;章文波;;用经验格林函数法模拟2008年日本岩手——宫城地震的强地面运动[J];地震学报;2010年03期
10 郭祥云;陈学忠;李艳娥;;2008年5月12日四川汶川8.0级地震与部分余震的震源机制解[J];地震;2010年01期
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1 胡峰;非平面断层与等效平面断层的破裂动力学及辐射特征研究[D];中国科学技术大学;2014年
2 谢贵重;边界积分方程的奇异性处理及其在断裂力学方面的应用[D];湖南大学;2014年
3 李冲;巴彦喀拉区域地壳形变特征及动力机制研究[D];武汉大学;2014年
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6 宋大钊;冲击地压演化过程及能量耗散特征研究[D];中国矿业大学;2012年
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1 孙亦鸥;近断层速度脉冲周期的研究[D];苏州科技学院;2014年
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【二级引证文献】
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1 杨年华;;基于经验格林函数方法的爆破振动预测[J];工程爆破;2016年05期
2 韩敬龙;韩超;;相交早第四纪断裂近断层地震动场预测——以枣庄市新城区为例[J];防灾减灾学报;2015年03期
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3 刘杰;基于小波分析的大跨度结构多维多点激励地震响应分析[D];西安建筑科技大学;2015年
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【二级参考文献】
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7 熊秉衡,王正荣,吕小旭,钟丽云,张永安,佘灿麟,许昭永,杨润海,赵晋明,王赟赟,李佩林,华培忠;一种新型的实验地震学光学模拟系统[J];中国激光;2002年04期
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10 胡新亮,刁桂苓,高景春,张四昌,啜永清,段跃荣,赵英萍,刘胜国,朱振兴,张彦清,秦清娟;用现今小震推断洪洞、临汾两次历史大震的震源断层[J];中国地震;2002年01期
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3 谢俊举;温增平;李小军;黄隽彦;;汶川地震近断层地震动的速度脉冲特性[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年
4 王栋;温瑞智;谢礼立;;上/下盘效应的影响因素[A];第八届全国地震工程学术会议论文集(Ⅰ)[C];2010年
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1 李明;近断层地震动对结构抗震设计的影响研究[D];中国地震局工程力学研究所;2010年
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4 刘启方;基于运动学和动力学震源模型的近断层地震动研究[D];中国地震局工程力学研究所;2005年
5 胡进军;近断层地震动方向性效应及超剪切破裂研究[D];中国地震局工程力学研究所;2009年
6 王栋;近断层地震动的上/下盘效应研究[D];中国地震局工程力学研究所;2010年
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1 张长庚;近断层地震动的分形特性分析[D];大连理工大学;2011年
2 赵晓芬;近断层地震动速度脉冲的识别方法及对隔震结构的影响研究[D];中国地震局工程力学研究所;2015年
3 赵占飞;近断层地震动作用下钢筋混凝土桥墩易损性评价[D];石家庄铁道大学;2015年
4 颜晓伟;近断层地震动作用下大跨斜拉桥的复杂地震响应研究[D];东南大学;2015年
5 李永兴;近断层地震下基于模糊控制的半主动隔震系统减震研究[D];燕山大学;2016年
6 杨开胜;近断层地震动时程和建筑结构地震响应多步预测[D];大连理工大学;2016年
7 师骁;近断层地震动作用下隔震建筑抗震性能研究[D];中国地震局工程力学研究所;2016年
8 薛汉方;近断层地震动特性对RC框架结构地震反应影响[D];中国地震局工程力学研究所;2015年
9 杨丕鑫;近断层地震动和单自由度体系地震动力响应的混沌特性分析[D];大连理工大学;2009年
10 潘建伟;近断层地震动的强度度量参数和层间位移谱分析[D];大连理工大学;2008年
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