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近场强地震动数值模拟的简化计算方法
  • ISSN号:0253-4967
  • 期刊名称:地震地质
  • 时间:0
  • 页码:612-622
  • 语言:中文
  • 分类:P315.8[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]中国地震局地质研究所,北京100029, [2]中国地震局地震预测研究所兰州科技创新基地,兰州730000, [3]哈尔滨工业大学,哈尔滨150083, [4]中国地震局工程力学研究所,哈尔滨150083
  • 相关基金:国家发展与改革委员会发改投资“城市活断层试验探测”项目(20041138)、国家自然科学基金(40604005)、地震科学联合基金(A07027)、中国地震局“十五”重大建设项目(J105B16)共同资助.
  • 相关项目:断层活动引起的大型沉积盆地强地震动模拟
中文摘要:

近场强地震动除受场地条件的影响外,还受到震源破裂面上子源的空间分布特点、子源破裂先后顺序的强烈控制,基于数值格林函数法的近场强地震动数值模拟方法可以综合考虑震源、传播途径及局部场地条件的影响,对计算过程进行合理简化,分2步完成地震动模拟:第1步,在介质均匀区采用矩张量的解析解计算所有子源在盖层底面的位移,形成下一步有限元计算的输入场;第2步,在盖层介质不均匀区,结合局部人工透射边界技术,采用时、空解耦的波动显式有限元方法计算地表强地震动。在有限断层模型中,采用具有9个力偶的等效地震矩张量表达断层产状、滑动方向等的影响,采用Brune模型定义各子源的滑动时间函数,描述滑动的时、空不均匀分布特征,从而细化震源模型。通过对Northridge地震中4个基岩台站地表地震动的模拟结果和强震记录,验证了此简化计算方法的可行性。

英文摘要:

Besides the site condition, the distribution of sub-sources and expansion of sub-source rupture on finite fault effect the near-field ground motions strongly, too. In order to simulate strong ground motion effectively, we develop a simplified numerical simulation method by numerical Green's function's computation. The whole process can be divided into two steps. At first, in infinite uniform elastic medium, take the finite fault as an exterior source under asymmetry layers, the displacement time histories of overburden layers' bottom caused by all sub-sources can be synthesized by analytic solution. The results can be used as the input for the finite element numerical simulation. Secondly, in asymmetry medium, with local artificial transmitting boundary condition, the explicit decoupled finite element simulation approach is applied to model the near-field strong ground motions. Comparing with former source studies, two ideas are added into the source model. One is that, instead of simple couples source, the earthquake moment tensor is introduced to describe fault attitude and the rupture mechanism, which could express the relationships among force, slip direction and slip-time function of every sub-sources in detail. The dislocation could by equivalent to three-order earthquake moment tensor with 9 force couples and every couple expression includes source parameters, such as fault strike, dip angle and rake angle. The other idea is about the slip-time function. On a finite fault, the inhomogeneous characteristics can be expressed by the nonuniform dislocation distributions and the nonuniform rupture expanding in temporal and spatial space. In this paper, the Brune model is used to characterize the slip-time function. For a certain sub-source, three parameters can define the function, average dislocation, rising time and the rupture time delay. It is feasible of the simplified method of strong ground motion simulation by an example test. According to the source parameters and velocity structures of the 199

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期刊信息
  • 《地震地质》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国地震局
  • 主办单位:中国地震局地质研究所
  • 主编:邓起东
  • 地址:北京市朝阳区华严里甲一号
  • 邮编:100029
  • 邮箱:dzdz@ies.ac.cn
  • 电话:010-62009049
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-4967
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2192/P
  • 邮发代号:82-809
  • 获奖情况:
  • 1992年被评为全国优秀期刊三等奖,1992年被评为北京市优秀科技期刊四通奖,1992年荣获国家地震局首次科技期刊评比三等奖,1996年荣获国家地震局第二届科技期刊评比二等奖,1997年荣获第二届全国优秀科技期刊评比三等奖,2001年进入中国期刊方阵,被评为“双效”期刊,2009年在中国地震学会组织的地震局系统优秀期刊评...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,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)
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