竖向与水平地震动

竖向与水平地震动

ID:34472252

大小:5.17 MB

页数:10页

时间:2019-03-06

上传者:xinshengwencai
竖向与水平地震动_第1页
竖向与水平地震动_第2页
竖向与水平地震动_第3页
竖向与水平地震动_第4页
竖向与水平地震动_第5页
资源描述:

《竖向与水平地震动》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库

第53卷第8期地球物理学报Vol.53,No.82010年8月CHINESEJOURNALOFGEOPHYSICSAug.,2010谢俊举,温增平,高孟潭等.2008年汶川地震近断层竖向与水平向地震动特征.地球物理学报,2010,53(8):1796~1805,DOI:10.3969/j.issn.00015733.2010.08.005XieJJ,WenZP,GaoMT,etal.Characteristicsofnearfaultverticalandhorizontalgroundmotionfromthe2008Wenchuanearthquake.犆犺犻狀犲狊犲犑.犌犲狅狆犺狔狊.(inChinese),2010,53(8):1796~1805,DOI:10.3969/j.issn.00015733.2010.08.0052008年汶川地震近断层竖向与水平向地震动特征谢俊举1,温增平1,高孟潭1,胡聿贤1,何少林21中国地震局地球物理研究所,北京1000812中国地震局兰州地震研究所,兰州730000摘要选取分布在北川—映秀中央断裂两侧断层距120km以内的40个强震动台站的记录,对汶川地震近断层地震动竖向和水平向加速度峰值、速度峰值、竖向和水平向加速度反应谱及谱比值进行了统计分析.研究表明:(1)地震动加速度峰值有显著的上盘效应,经验衰减模型的结果表明,在距地表破裂3~60km的范围内,龙门山发震断层上盘一侧竖向与水平向的加速度峰值要比衰减模型得到的平均值大30%~40%.上盘的加速度峰值残差大部分是正值,而断层下盘残差大部分为负;水平地震动的东西分量幅值总体要大于南北分量,东西分量衰减相对较慢.(2)地震动长周期成分较弱,加速度反应谱值随周期增大而迅速减小,在周期1.0s时,即使在靠近中央断裂的最大加速度反应谱值也只有0.5g;地震动加速度反应谱谱比值(竖向/水平向)沿龙门山断层周围的分布,在较长周期(犜=0.2s,0.5s,1.0s)与短周期(犜=0.05s,0.1s)有明显的不同.(3)近断层竖向地震动显著,地震动加速度峰值比在(竖向/水平向)可达1.4.在龙门山发震断层的上盘,地震动加速度峰值比整体上比下盘要大,竖向地震动尤为剧烈.部分近断层记录的地震动谱比值(竖向/水平向)在短周期(<0.1s)甚至超过1.5,统计分析还表明谱比值在短周期段(<0.1s)随断层距的增大而减小.关键词地震动,谱比值,汶川地震,上盘效应,近震源,断层距DOI:10.3969/j.issn.00015733.2010.08.005中图分类号P315收稿日期20091103,20100811收修定稿犆犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳狀犲犪狉犳犪狌犾狋狏犲狉狋犻犮犪犾犪狀犱犺狅狉犻狕狅狀狋犪犾犵狉狅狌狀犱犿狅狋犻狅狀犳狉狅犿狋犺犲2008犠犲狀犮犺狌犪狀犲犪狉狋犺狇狌犪犽犲1,WENZengPing1,GAOMengTan1,HUYuXian1,HEShaoLin2XIEJunJu1犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犌犲狅狆犺狔狊犻犮狊,犆犺犻狀犪犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犃犱犿犻狀犻狊狋狉犪狋犻狅狀,犅犲犻犼犻狀犵100081,犆犺犻狀犪2犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犛犮犻犲狀犮犲(犔犪狀狕犺狅狌),犆犺犻狀犪犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犃犱犿犻狀犻狊狋狉犪狋犻狅狀,犔犪狀狕犺狅狌730000,犆犺犻狀犪犃犫狊狋狉犪犮狋Characteristicsofnearfaultverticalandhorizontalgroundmotionfrom2008Wenchuanearthquakeareinvestigatedinthispaper.Recordsfrom40strongmotionstationsalongtheBeichuanYingxiufaultwithfaultdistancesmallerthan120kmareusedasdatabase.Basedontheanalysisofpeakgroundacceleration,peakvelocity,spectraaccelerationandspectraratioofverticaltohorizontalgroundmotion,thefollowingconclusionscanbemade:(1)HangingwalleffectsareshowninPGAfornearfaultgroundmotionswithin60kmtothefaultrupture,theempiricalmodelresultsinuptoa30%~40%increaseinpeakhorizontalandverticalaccelerations基金项目国家重点基础研究发展计划(973)(2007CB714200)、地震行业科研专项(200808009)、地球物理研究所基本科研专项(DQJB08B25)、北京市自然科学基金项目(8062062)、国家自然科学基金项目(50578150)资助.作者简介谢俊举,男,1985年生,中国地震局地球物理研究所在读博士生,主要从事结构抗震和强地震动特征研究.Email:xiejunjv05@mails.gucas.ac.cn通讯作者温增平,男,1964年生,研究员,博士生导师,主要从事地震工程学和工程地震学方面的研究.Email:wenzp@ceaigp.ac.cn 8期谢俊举等:2008年汶川地震近断层竖向与水平向地震动特征1797onthehangingwalloverthedistancerangeof3to60kmrelativetothemedianattenuationfortheWenchuanearthquake.Thepeakaccelerationresidualsonthehangingwallappeartobebiasedtopositivevalueswhereastheresidualsforfootwallsitesarenegative.TheEWcomponentofhorizontalaccelerationsislargerthantheNScomponentandattenuatesmoreslowly.(2)ThereisalackoflongperiodcomponentinnearfaultgroundmotionofWenchuanearthquake,thevalueofspectrumaccelerationdecreaserapidlyinthelongperiodrange.Themaximumspectrumaccelerationisonly0.5gevenatlocationsveryclosetothemaincausativefaultatperiod1.0s.Largedistinctionsareshowninthedistributionofaccelerationspectrumratio(Vertical/Horizontal)fornearsourcegroundmotionatlongerperiods(犜=0.2s,0.5s,1.0s)withrespecttoshortperiods(犜=0.05s,0.1s).(3)HighintensityofUDcomponentisshownfornearfaultgroundmotion,thePGAratio(Vertical/Horizontal)canbeaslargeas1.4.HighintensityofUDcomponentismoreobviousonthehangingwall,andthePGAratiosonthehangingwallaremuchlargercomparedwiththefootwall.Forsomenearfaultrecords,theaccelerationspectrumratio(Vertical/Horizontal)canevenbelargerthan1.5.Itcanalsobeconcludedthattheaccelerationspectrumratiodecreasewiththeincreasingoffaultdistanceatshortperiods(<0.1s).犓犲狔狑狅狉犱狊Groundmotion,Spectraratio,Wenchuanearthquake,Hangingwalleffects,Nearsource,Faultdistance水平向加速度反应谱的比值与震源距、场地类别及1引言周期有关.国外不少学者系统分析了世界各地竖向加速度记录特征,研究了竖向加速度反应谱值与水[6~12]2008年5月12日汶川8级地震,提供了大批平向加速度反应谱值之间的统计关系.强震动记录,中国数字强震动台网的420个台站获Campbell和Bozorgnia对周期在0.04~3s之间竖[1]得了震相完整的主震强震动加速度记录,其中布直与水平地震动的反应谱比进行了研究,结果表明,设在龙门山断裂带及其周围地区的50多个台站获在短周期段(<0.1s)竖向加速度反应谱与水平向得了大于100Gal的加速度记录,有46组三分向加加速度反应谱的比值有时超过1,甚至高达1.8,这[2,3]速度记录的断层距小于100km.比2/3高很多,在周期段(0.3~1.0s)其比值却比[13,14]汶川地震的这些强震动记录为深入研究内陆型1/2低很多.因此,目前的抗震设计规范按水平高角度逆冲地震的竖向和水平向加速度谱之间的关向加速度反应谱乘以一个固定的比例系数规定竖向系提供了可能.目前普遍认为,竖向加速度反应谱与加速度反应谱的合理性,还有待汶川等其他大地震水平向加速度反应谱比值的统计平均值在1/2~强震动记录的验证.本文主要选用汶川主震的40组2/3之间.但实际上影响着这一统计平均值的因素众(东西向、南北向和竖向三分向记录)断层距小于多且关系较复杂,近断层更是如此.1989年Loma120km加速度记录,对加速度峰值、加速度反应谱Prieta地震、1994Northridge地震和ChiChi地震及其比值进行统计分析,旨在认识汶川地震的强震动获得了大量的近场强震动记录,使开展竖向加速度特征,为深入研究工程结构地震破坏机理提供依据.反应谱与水平向加速度反应谱的比值研究成为可[4]能.周锡元等详细研究了ChiChi地震近断层竖2竖向和水平地震动幅值特征向与水平向加速度反应谱的比值特征,分析了断层上盘效应、场地条件及断层距对比值的影响.周正华汶川地震发生在青藏高原东缘龙门山推覆构造[5]等对国内外数十次地震的加速度记录进行统计分带,其中,沿北川—映秀断裂展布的地表断裂带长约析,重点研究了ChiChi地震竖向加速度反应谱特240km;沿灌县—江油断裂连续展布的地表破裂带[15]征,结果表明,竖向加速度峰值和水平向加速度峰值长约72km.图1给出了本文使用近震源区域的的比值随震级的增大而减小,竖向加速度反应谱与40个强震动台站在龙门山发震断层附近的分布位 1798地球物理学报(ChineseJ.Geophys.)53卷置.依据建筑抗震规范(GB500112001),由土层等表2衰减模型及回归得到的汶川地震效剪切波速和覆盖土层厚度的不同,场地条件可以近震源地震动的衰减系数分为四类(见表1).本文40个强震动台站中,基岩犜犪犫犾犲2犚犲犵狉犲狊狊犻狅狀犳狅狉犿狌犾犪犪狀犱犮狅狉狉犲狊狆狅狀犱犻狀犵犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狊犫犪狊犲犱狅狀狋犺犲狉犲犮狅狉犱犻狀犵狊狑犻狋犺狋犺犲(Ⅰ类场地)台站5个,中硬土(Ⅱ类场地)台站21犮犾狅狊犲狊狋狉狌狆狋狌狉犲犱犻狊狋犪狀犮犲犾犲狊狊狋犺犪狀120犽犿个,中软土(Ⅲ类场地)台站14个.Lg(PGA)=犆1+犆2lg(犚+犆3)+σ犆1犆2犆3σ竖向4.949-1.46224.660.2295东西向3.728-0.78727.4010.2047南北向3.406-0.63113.2730.1909水平向3.565-0.70875.3480.1945注:PGA为加速度峰值,单位为cm·s-2;犚为断层距,定义为台站到发震断层地表破裂的最短距离,单位为km;犆1,犆2和犆3为回归系数.图1本文使用的40个强震台站在发震断层周围的分布图2断层距小于120km的地震动三分向加速度峰值衰减Fig.1Thedistributionof40strongmotionstationsalong东西向、南北向和竖向加速度峰值的数据点分别thecausativefaultusedinthisstudy以空心圆圈、实心圆圈和三角表示.表1建筑抗震规范中的分类(犌犅500112001)Fig.2AttenuationofPGAwithin120km犜犪犫犾犲1犛犻狋犲犮犾犪狊狊犻犳犻犮犪狋犻狅狀狊狔狊狋犲犿狌狊犲犱犻狀tothefaultrupture狊犲犻狊犿犻犮犱犲狊犻犵狀犮狅犱犲(犌犅500112001)TherecordedPGAsofEW,NSandVerticalcomponentare等效剪切覆盖土层厚度(m)representedbythesolidcircle,opencircleandtrianglemarks.波速犞se/(m·s-1)I类场地II类场地III类场地IV类场地速度峰值的衰减曲线,可以看出竖向加速度峰值明犞se>5000---250<犞se≤500<5≥5--显比水平向加速度峰值小;东西向加速度峰值与南140<犞se≤250<33~50>50-北向加速度峰值差别相对较小,但可以看到,在断层犞se≤140<33~1515~80>80距小于60km时,东西向加速度峰值稍比南北向加2.1加速度峰值的衰减特征速度峰值大,当断层距大于60km时,东西向加速利用断层距小于120km的40组强震动记录度峰值和南北向加速度峰值的差别已不明显.表3数据分析这次地震近断层地震动加速度峰值的衰减列出的是统计得到的不同断层距范围内的水平地震特征,采用统计回归的方式得出地震动加速度峰值动加速度、速度峰值比(东西向/南北向)的平均值.的衰减关系.表2分别给出所采用的衰减模型及这从表3可以看到,在断层距小于60km时,地次地震三分向加速度峰值随断层距犚的衰减关系,震动加速度和速度峰值东西向/南北向的平均比值包括由东西向和南北向加速度峰值数据集合回归出大于1,即水平地震动东西向的加速度和速度峰值的水平向加速度峰值的衰减关系.比南北向要大,尤其在断层距小于30km时,加速图2给出的是东西向、南北向及竖向地震动加度和速度峰值东西向/南北向的平均比值分别为 8期谢俊举等:2008年汶川地震近断层竖向与水平向地震动特征17991.19和2.25,这说明近断层水平地震动存在明显的峰值相对于衰减关系的对数残差.图3给出了断层方向差别,整体上东西向地震动峰值比南北向要大,距小于120km的加速度峰值的对数残差的分布,这可能与汶川地震以逆冲断裂为主的震源破裂机制图中的实心圆表示位于发震断层上盘台站的数据[16~20]有关.点,空心圆表示下盘台站的数据点,上盘台站的断层距以正值表示,下盘台站的断层距以负值表示.从图表3不同距离范围的地震动峰值比(东西/南北向)犜犪犫犾犲3犃狏犲狉犪犵犲犘犌犃狉犪狋犻狅狊(犈犠/犖犛)3可以看出,在断层距小于60km时,断层上盘上的犱狌狉犻狀犵犱犻犳犳犲狉犲狀狋犱犻狊狋犪狀犮犲狉犪狀犵犲水平向及竖向加速度峰值的残差大部分为正值,与衰减关系所得的结果相比要大30%~40%,而断层断层距/km0~3030~6060~9090~120下盘则相反,水平向及竖向加速度峰值的残差大部记录个数871411分是负值,偏低于与衰减关系所得出的结果.这一结PGA:EW/NS1.191.021.050.96果证实了本次内陆逆冲断层型地震地震动分布具有PGV:EW/NS1.251.040.961.18明显的上盘效应,研究还表明这种效应仅限于断层[21,22]距60km以内的靠近发震断层的地区.Abrahamson和俞言祥等曾分别对Northridge和ChiChi地震的上盘效应进行过深入对不同场地上地震动加速度峰值的残差进行比的分析.参考文献[21]和[22]的方法,分别对比位于较,图4给出了加速度峰值残差随断层距变化的分断层上盘和下盘的水平向加速度峰值和竖向加速度布,基岩(I类场地)、中硬土(II类场地)和中软土图3发震断层上盘和下盘的加速度峰值对数残差(a)水平向;(b)竖向.Fig.3CalculatedPGAresidualsonthehangingwall(solidcircle)andfootwall(opencircle)(a)Horizontal;(b)Vertical.图4不同场地(基岩、中软土、中硬土)的加速度对数残差值比较(a)水平向;(b)竖向.Fig.4CalculatedPGAresidualsonrocksites(solidcircle)andsoilsites(opencircle)(a)Horizontal;(b)Vertical. 1800地球物理学报(ChineseJ.Geophys.)53卷(III类场地)上的加速度残差数据点分别用实心圆、2.2竖向与水平加速度峰值之比的分布空心圆和三角符号表示.上盘台站的断层距取为正为了揭示近断层竖向地震动沿龙门山发震断层值,下盘台站的断层距为负值.可以看到,不论是在的分布特征,对竖向与水平加速度峰值比进行分析.发震断层的上盘,还是下盘,基岩场地上的地震动残图5给出地震动加速度峰值竖向/水平向的比值的差与土层场地上残差相比偏小,且基岩场地上的PGA等值线图.从图5可以看出,在靠近发震断层的地残差值大多为负值,说明基岩场地上观测到的地震动区,竖向与水平向加速度峰值的比值较大,有些地区PGA峰值与衰减模型的预测值相比偏低.而在中硬的比值接近1.5,在距断层较远的地区该比值相对土和中软土场地上的加速度残差值离散性较大.较小.此外,从图5中还可以看到发震断层上盘一侧图5地震动加速度峰值比沿发震断层的分布(a)竖向/东西向;(b)竖向/南北向.Fig.5ThedistributionofPGAratioalongthecausativefault(a)Vertical/EW;(b)Vertical/NS.竖向与水平向加速度峰值的比值明显大于断层下盘表4地震动加速度峰值比(竖向/水平向)一侧,这说明发震断层上盘一侧竖向地震动比下盘随断层距变化的衰减系数要剧烈得多.犜犪犫犾犲4犚犲犵狉犲狊狊犻狅狀犳狅狉犿狌犾犪犪狀犱犮狅狉狉犲狊狆狅狀犱犻狀犵狆犪狉犪犿犲狋犲狉犳狅狉狋犺犲犪狋狋犲狀狌犪狋犻狅狀狅犳犘犌犃狉犪狋犻狅(犞犲狉狋犻犮犪犾/犎狅狉犻狕狅狀狋犪犾)2.3竖向与水平向加速度峰值之比的衰减特征犎/犞Ratio=犆1+数据按台站上、下盘位置对40组强震动记录进行分犆1犆2σ犆2犚+σ个数组统计,图6给出了地震动加速度峰值竖向/水平向上盘421.075-0.00042260.1949的比值随断层距变化的统计结果,大体可以看出加下盘380.8031-0.00034910.1781速度峰值比(竖向/水平向)的比值大于1.0的记录分布在断层距小于60km的范围内,竖向/水平向减系数.图7给出位于发震断层上盘和下盘的地震的PGA比值是随断层距的增大而逐渐衰减的,且动加速度峰值比(竖向/水平向)随断层距变化的关该比值在上盘比下盘明显要大.将同一台站的地震系曲线.从图7可以看出,在断层距小于60km时,动加速度峰值竖向/东西向和竖向/南北向的比值作地震动竖向分量相对较大,部分近断层加速度记录为独立的数据点,分别得到发震断层的上盘和下盘的竖向分量的加速度峰值甚至达到了水平分量的一侧的地震动竖向加速度峰值与水平向加速度峰值1.5倍,加速度峰值比随断层距的增大而减小.比较比值随断层距犚的变化关系.表4给出了拟合得到图7a和图7b可以发现,发震断层上盘一侧地震动的上盘和下盘地震动PGA比值随断层距变化的衰加速度峰值比要比发震断层的下盘一侧大,在断层 8期谢俊举等:2008年汶川地震近断层竖向与水平向地震动特征1801图6上盘和下盘地震动加速度峰值比的统计值(a)竖向/东西向;(b)竖向/南北向.Fig.6PGAratioofstrongmotionsonthehangingwallandfootwall(a)Vertical/EW;(b)Vertical/NS.图7地震动加速度峰值比(竖向/水平向)随断层距的变化.(a)上盘;(b)下盘.Fig.7VariationofPGAratio(Vertical/Horizontal)withrespecttofaultdistance(a)Hangingwall;(b)Footwall.距小于30km时,上盘一侧地震动加速度峰值之比0.2s和1.0s时反应谱加速度值等值线发现,周期(竖向/水平向)大约为0.9~1.1,而在下盘一侧地为0.2s的反应谱加速度值在近断层区域高达1.6g,震动竖向与水平向的比值在0.7~0.8之间.随着特征周期的增大,反应谱加速度值迅速减小,在周期为1.0s时,靠近断层区域最大的反应谱加速3竖向与水平地震动加速度反应谱特征度值只有0.5g.这从一个侧面反映出汶川地震近断层地震动长周期成分不很丰富,这可能与汶川地震3.1反应谱加速度值的分布特征不连续的多次破裂的震源过程有关.为了揭示这次地震近断层地震动的频域成分特图9给出了地震动的竖向与水平分量加速度反性,给出周期为0.2s和1.0s的5%阻尼的反应谱应谱的谱比值的等值线,图中(A)、(B)、(C)、(D)、加速度值沿龙门山发震断裂的空间分布.图8是地(E)分别是周期为0.05、0.1、0.2、0.5s和1.0s的震动东西向、南北向和竖向反应谱加速度值等值线地震动谱比.从图9可以看到,周期为0.05s和图,可以发现反应谱加速度值的极大值主要分布在0.1s的反应谱加速度谱比值的极大值分布在靠近靠近北川—映秀主断裂的区域,反应谱加速度值随中央发震断裂的区域,随着断层距的增大,谱比值减着断层距增大迅速衰减,周期为0.2s的反应谱加小;在周期为0.2、0.5s和1.0s的等值线图上,谱速度值尤为明显.就整体而言,竖向反应谱加速度值比值的最大值并不是位于地表破裂带附近,而是位比两个水平分量的反应谱加速度值小.比较周期为于北川—映秀发震断层的上盘一侧,同时可以看到, 1802地球物理学报(ChineseJ.Geophys.)53卷图8地震动反应谱加速度值(犛a/g)沿龙门山发震断裂的分布(A)犜=0.2s;(B)犜=1.0s.(a1,b1)东西向;(a2,b2)南北向;(a3,b3)竖向.Fig.8Thedistributionofspectrumaccelerationalongthecausativefault(A)犜=0.2s;(B)犜=1.0s.发震断层上盘一侧的谱比值明显比下盘大.这说明均反应谱比可达1.3;而在中间周期区间(0.2~1s)在短周期和长周期段,地震动竖向与水平分量加速竖向与水平向加速度平均反应谱比小于2/3;在较度反应谱的谱比值沿发震断层周围的分布是不同长周期段(1.0~4.0s),竖向与水平向地震动谱比的.另外,比较犜=0.05、0.1、0.2、0.5s和1.0s反值呈现出随周期增大而增大的趋势,这一趋势与周[4]应谱等值线图还可以发现,周期犜=0.2s和0.5s锡元分析ChiChi地震得到的结果相同.比较不的谱比值整体上较小,在短周期犜=0.05s和较长同断层距的加速度谱比曲线,可以看出在短周期周期犜=1.0s时的谱比值相对较大.(<0.2s)段,平均反应谱比随着断层距的增大而减3.2地震动反应谱比曲线(竖向/水平向)小.断层距小于60km和大于60km的加速度平均按断层距大小对加速度记录分组,统计分析周反应谱比在短周期(<0.2s)段差异相当明显,断层期0.01~4.0s地震动竖向与水平向加速度反应谱距小于60km的两组加速度平均反应谱比,较断层比随断层距变化的特征.图10给出的是断层距分别距大于60km的两组加速度平均反应谱比大很多.为犚<30km、30km<犚<60km、60km<犚<另外,在较长周期(>1.0s)段,断层距小于30km90km和90km<犚<120km的地震动平均加速度的加速度平均反应谱比其它3组小很多.谱比曲线(竖向/水平向),可以看出平均加速度谱比值(竖向/水平向)曲线呈现中间下凹的特点,在长、4结论短周期两侧谱比较大,在短周期段(<0.1s),竖向与水平向加速度反应谱比比值较大,尤其是靠近中(1)地震动加速度峰值有显著的上盘效应,经验央断裂(犚<30km)的记录,竖向与水平向加速度平衰减模型的结果表明,在距地表破裂3到60km的 8期谢俊举等:2008年汶川地震近断层竖向与水平向地震动特征1803 1804地球物理学报(ChineseJ.Geophys.)53卷图9地震动加速度反应谱谱比值(竖向/水平向)沿发震断裂的分布(A)犜=0.05s;(B)犜=0.1s;(C)犜=0.2s;(D)犜=0.5s;(E)犜=1.0s;(a1~e1)竖向/东西向;(a2~e2)竖向/南北向.Fig.9Thedistributionofaccelerationspectrumratio(Vertical/Horizontal)alongthecausativefault.(A)犜=0.05s;(B)犜=0.1s;(C)犜=0.2s;(D)犜=0.5s;(E)犜=1.0.期1.0s时,即使在靠近北川—映秀发震主断裂的最大加速度反应谱值只有0.5g.地震动加速度反应谱谱比值(竖向/水平向)沿发震断层周围的分布,在短周期和长周期有明显不同的分布特征.周期为0.05s和0.1s时的加速度谱比值分布与加速度峰值分布类似,加速度谱比的极大值分布在靠近发震断层的区域,谱值的比值随断层距增大而减小.在周期为0.2s,0.5s和1.0s的谱比等值线图上,谱比值的极大值并未出现在距北川—映秀中央断裂最近的区域,而是位于其上盘,且上盘一侧的谱比值明显较下盘大.图10断层距在犚<30km、30km<犚<60km、(3)近断层竖向地震动显著,地震动加速度峰值60km<犚<90km和90km<犚<120km范围的比(竖向/水平向)可以达到1.4.在发震断层的上4组地震动的反应谱平均谱比值(竖向/水平向)曲线盘,地震动加速度峰值比整体上比下盘要大,竖向地Fig.10Averagecurvesof犞/犎spectraratiofor4groupsof震动尤为剧烈.地震动谱比值(竖向/水平向)在短周datawithfaultdistance犚<30km、30km<犚<60km、期段(<0.1s),远大于2/3,部分台站的地震动谱比60km<犚<90kmand90km<犚<120km值甚至超过1.5.地震动反应谱谱比值曲线受周期范围内,发震断层上盘一侧地震动竖向与水平向加和断层距的影响,地震动谱比曲线随周期变化呈现速度峰值比衰减模型得到的平均值要大30%~为中间下凹的特点,在中间周期区间(0.2~1s)谱40%.上盘的加速度峰值残差大部分是正值,而断层比值小于2/3,谱比值在长、短周期两侧则相对较下盘残差大部分是负值;水平地震动的东西分量幅大;统计结果表明在短周期段(<0.1s)竖向与水平值总体要大于南北分量,东西分量衰减相对较慢,在向反应谱谱比值随断层距的增大而减小.断层距大于60km时,水平地震动EW和NS分量致谢感谢周正华研究员、朱建刚高级工程师给的差别则不明显.予的帮助,感谢两位评审专家提出的宝贵意见.感谢(2)汶川地震近断层地震动长周期成分不很丰中国强震台网提供的汶川地震强震动数据.富.加速度反应谱值等值线的分布主要受控于主发震断裂,加速度反应谱谱值的极大值主要分布在靠参考文献(References)近北川—映秀发震断裂的区域,随断层距增大迅速[1]卢寿德,李小军,杜玮等.汶川8.0级地震未校正加速度记衰减.加速度反应谱值随周期增大而迅速减小,在周录.北京:地震出版社,2008 8期谢俊举等:2008年汶川地震近断层竖向与水平向地震动特征1805LuSD,LiXJ,DuW,etal.ReportonStrongMotionengineeringSymposium.犘狉狅犮犲犲犱犻狀犵狊,1990,1:301~306RecordsinChina.(inChinese),Beijing:Seismological[12]AbrahamsonNA,SilvaWJ.EmpiricalresponsespectralPress,2008attenuationrelationsforshallowcrustalearthquakes.[2]于海英,王栋,杨永强等.汶川8.0级地震强震动特征初步犛犲犻狊犿狅犾狅犵犻犮犪犾犚犲狊犲犪狉犮犺犔犲狋狋犲狉狊,1997,68(1):94~127分析.震灾防御技术,2008,3(4):321~336[13]BozorgniaY,CampbellKW.TheverticaltohorizontalYuHY,WangD,YangYQ,etal.Thepreliminaryresponsespectralratioandtentativeproceduresfordevelopinganalysisofstronggroundmotioncharacteristicsfromthe犕ssimplifiedV/Hverticaldesignspectra.犑狅狌狉狀犪犾狅犳8.0Wenchuanearthquake.犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犳狅狉犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵,2004,8(2):175~207犇犻狊犪狊狋犲狉犘狉犲狏犲狀狋犻狅狀(inChinese),2008,3(4):321~336[14]CampbellKW,BozorgniaY.Updatednearsourceground[3]LiXJ,ZhouZH,YuHYetal.StrongmotionobservationsmotionattenuationrelationsforthehorizontalandverticalandrecordingsfromthegreatWenchuanEarthquake.componentsofpeakgroundaccelerationandacceleration犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犪狀犱犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犞犻犫狉犪狋犻狅狀,2008,responsespectra.犅狌犾犾犲狋犻狀狅犳犛犲犻狊犿狅犾狅犵犻犮犪犾犛狅犮犻犲狋狔狅犳7(3):235~246犃犿犲狉犻犮犪,2003,93(1):314~331[4]周锡元,徐平,王国权等.1999年台湾集集近断层竖向与水[15]徐锡伟,闻学泽,于慎鄂等.汶川犕s8.0地震地表破裂带及其平反应谱比值的研究.地震地质,2006,28(3):325~335发震构造.地震地质,2008,30(3):597~627ZhouXY,XuP,WangGQ,etal.AcasestudyonnearXuXW,WenXZ,YuSE,etal.The犕s8.0Wenchuanfaultverticaltohorizontalresponsespectralratiofromtheearthquakesurfacerupturesanditsseismogenicstructure.1999ChiChiearthquake.犛犲犻狊犿狅犾狅犵狔犪狀犱犌犲狅犾狅犵狔(in犛犲犻狊犿狅犾狅犵狔犪狀犱犌犲狅犾狅犵狔(inChinese),2008,30(3):597~Chinese),2006,28(3):325~335627[5]周正华,周雍年,卢滔等.竖向地震动特征研究.地震工程与[16]ZhangY,FengWP,XuLS,etal.Spatialtemporalrupture工程振动,2003,23(3):25~29processofthe2008greatWenchuanearthquake.犛犮犻犆犺犻狀犪ZhouZH,ZhouYN,LuT,etal.Studyoncharacteristics犛犲狉犇犈犪狉狋犺犛犮犻,2009,52(2):145~154ofverticalgroundmotion.犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犪狀犱[17]WangWM,ZhaoLF,LiJ,etal.Ruptureprocessofthe犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犞犻犫狉犪狋犻狅狀(inChinese),2003,23(3):25~29犕s8.0WenchuanearthquakeofSichuan,China.犆犺犻狀犲狊犲[6]NiaziM,BozorgniaY.Behaviorofnearsourcepeakvertical犑狅狌狉狀犪犾狅犳犌犲狅狆犺狔狊犻犮狊(EnglishEdition),2008,51(5):1403~andhorizontalgroundmotionoverSMART1array,Taiwan.1010犅狌犾犾犲狋犻狀狅犳犛犲犻狊犿狅犾狅犵犻犮犪犾犛狅犮犻犲狋狔狅犳犃犿犲狉犻犮犪,1991,81:[18]DuHL,XuLS,ChenYT.Ruptureprocessofthe2008715~732greatWenchuanearthquakefromtheanalysisoftheAlaska[7]NiaziM,BozorgniaY.BehaviorofNearSourceVerticalandarraydata.犆犺犻狀犲狊犲犑狅狌狉狀犪犾狅犳犌犲狅狆犺狔狊犻犮狊(EnglishEdition),HorizontalResponseSpectraatSmart1Array,Taiwan.2009,52(2):372~378犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犪狀犱犛狋狉狌犮狋狌狉犪犾犇狔狀犪犿犻犮狊,1992,[19]KoketsuK,HikimaK,MiyakeH,MaruyamaT.Thesource21:37~50processandstronggroundmotionsofthe2008Sichuan,[8]BozorgniaY,NiaziM.DistancescalingofverticalandChina,Earthquake.Proc.14thWorldConf.onEarthquakehorizontalresponsespectraoftheLomaPrietaearthquake.Engineering,2008,Beijing,China犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犈狀犵犻狀犲犲狉犻狀犵犪狀犱犛狋狉狌犮狋狌狉犪犾犇狔狀犪犿犻犮狊,1993,[20]ParsonsT,ChenJ,KirbyE.Stresschangesfromthe200822:695~707WenchuanearthquakeandincreasedhazardintheSichuan[9]BozorgniaY,NiaziM,CampbellKW.Characteristicsofbasin.犖犪狋狌狉犲,2008,454:509~510freefieldverticalgroundmotioninthe1994Northridge[21]YuYX,GaoMT.Effectsofthehangingwallandfootwallearthquake.犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犛狆犲犮狋狉犪,1995,11(4):515~525onpeakaccelerationduringtheChiChiearthquake,Taiwan.[10]BorzorgniaY,MahinSA,BradyAG.Verticalresponseof犃犮狋犪犛犲犻狊犿狅犾狅犵犻犮犪犛犻狀犻犮犪(EnglishEdition),2001,14(6):twelvestructuresrecordedduringtheNorthridgeearthquake.654~659犈犪狉狋犺狇狌犪犽犲犛狆犲犮狋狉犪,1998,14(3):411~432[22]AbrahamsonNA,SomervillePG.Effectsofthehanging[11]WatabeM,TohdoM,ChibaO,Fukuzawa,R.PeakwallandfootwallonGroundMotionsRecordedduringtheaccelerationsandresponsespectraofverticalstrongmotionsNorthridgeEarthquake.犅狌犾犾犲狋犻狀狅犳犛犲犻狊犿狅犾狅犵犻犮犪犾犛狅犮犻犲狋狔狅犳fromnearfieldrecordinUSA.8thJapanearthquake犃犿犲狉犻犮犪,1996,86(1):93~99(本文编辑汪海英)

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。
关闭