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基于多尺度分析方法的近断层地震动特性分析
  • ISSN号:0001-5733
  • 期刊名称:地球物理学报
  • 时间:2013.12.1
  • 页码:4153-4163
  • 分类:P315[天文地球—地震学;天文地球—固体地球物理学;天文地球—地球物理学]
  • 作者机构:[1]哈尔滨工业大学威海土木工程系,山东威海264209
  • 相关基金:科技部地震行业科研专项(201208013),国家自然科学基金重点项目(51238012),面上项目(51178152)和山东省蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心资助.
  • 相关项目:新一代抗震设计谱理论体系及其关键问题研究
中文摘要:

近断层长周期地震动是一类较特殊的破坏性地震动.为了深入探讨近断层地震动的低频分量组成及其脉冲特性,基于小波理论中的多尺度分析方法提出了一种地震动分量分解方法,据此可将一条地震动分解成频率各不相同的多条分量.首先从频域、时域以及动态响应三个方面阐述了该分解方法的有效性和精确性.进而采用这种方法对近期12次大地震中的53条典型近断层地震动进行了分解,共获得266条地震动分量.分析了近断层地震动中的长周期分量随场地、断层距等影响因素的变化特征;再以卓越分量作为最大脉冲的简化模型,探讨了速度幅值和脉冲周期随震级、断层距的变化关系.结果表明:近断层长周期地震动主要由周期为0.2~2S的分量组成;近断层土层场地地震动中的长周期分量比岩石场地多;在O~15km的近断层区域,随断层距的增加,地震动中长周期分量的比重明显减小;卓越分量的速度幅值PGU约为原始地震动速度幅值PGV的0.6倍,且两者之间具有明显的线性关系;PGVp随断层距的增大而减小,随震级的增大而增大;卓越分量周期Tp随震级的增大呈对数线性增大趋势.

英文摘要:

The near fault ground motion with long period is a special destructive ground motion. For further research on the composition of low-frequency components and their pulse characteristics, a decomposition method of ground motion components based on multi-scale analysis method in wavelet theory was proposed. Accordingly, a complete ground motion can be decomposed into multiple components with different frequencies. First, we elaborated the validity and accuracy of the decomposition method in three aspects, which are the frequency domain, time domain and the dynamic response. Second, decomposed 53 typical near-fault ground motions from 12 recent major earthquakes through this method, and obtained a total of 266 ground motion components. Third, quantitatively analyzed the variation of the long period components in near fault ground motions with the impact factors of site and rupture distance. Last, used predominant component as the simplified model of the dominant pulse, and analyzed the variation of the velocity amplitude and pulse period with magnitude, rupture distance factors. The results showthat 0.2-2 s component is the main ingredient of near-fault ground motions; There are more long-period components in soil ground motions than the rocks; In near-fault area, 0~ 15 km, with the rupture distance increasing the long period components' proportion decreases; PGV,,, the velocity amplitude of predominant component, is about 0. 6 times of PGV, the velocity amplitude of original ground motion, and there is a clear linear relation between them. With the rupture distance increasing PGVp decreases, and will be larger in great earthquake. The pulse period Tp increases logarithmically linearly with the moment magnitude.

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期刊信息
  • 《地球物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地球物理学会 中国科学院地质与地球物理研究所
  • 主编:刘光鼎
  • 地址:北京9825信箱
  • 邮编:100029
  • 邮箱:actageop@mail.igcas.ac.cn
  • 电话:010-82998105
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-5733
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2074/P
  • 邮发代号:2-571
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,第二届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰地学数据库,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),美国石油文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:31618