浅谈模拟的近断裂地震动场的空间相关性

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1、中国地震局工程力学研究所硕士学位论文模拟的近断裂地震动场的空间相关性姓名：路建波申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：陶夏新20081201摘要随着经济建设的发展，国内外都建造了许多大型空间结构。大跨度空间结构的地震动输入，需要考虑非一致的多点输入。目前一些研究者建议的多点输入地震动合成方法，需要根据密集台阵记录统计得到的相干函数，难于用于缺乏密集台阵观测记录的工程场地。另外，近场地震动受震源影响更为复杂，在近断层场地的多点输入合成方法中，应该考虑近断裂效应等重要的工程特性。作者导师领导的课题组发展了一套估计近场地震动的新方法，即用有限断层表征震源，用随机方法合成高频地震动，用简化的

2、数值格林函数方法计算低频地震动，将两部分地震动分别滤波后在时域中叠加。本文在系统介绍方法的主要步骤的基础上，采用这套方法计算得到的马衔山北缘断裂中东段设定7．0级地震引起的兰州市及周边地区的地震动场数据，借助相干函数方法计算、分析了地震动场中表达的空间相关性。依次计算了选定点对间高频地震动、低频地震动和合成的宽频带地震动的相干系数，分析其随频率和距离变化的规律，并与现有的根据密集台阵观测数据统计的规律进行对比。结果表明，所用地震动场数据在低频段内相干系数达NO．9以上，显示了很强的相关性；在高频段相干性较差，有明显的振荡。另外，相干系数随距离的增大而减小，在低频段尤为明显。这两点结论与许

3、多根据密集台阵观测数据统计分析的结论相符合。本文结果验证了作者导师课题组发展的近场地震动估计方法能够表达近场地震动的空间相关性，可以用于大跨度空间结构的多点地震动输入。关键词：近场地震动估计：空间相关性：相干系数AbstractII●AbstractWiththedevelopmentofeconomy，moreandmoreextendedstructuresappeared．Multiple-supportexcitationshouldbetakenintoaccountintheseismicanalysisofthiskindofstructures．Allthemethods

4、ofMultiple-supportexcitationsynthesisproposedSOfarneedacoherencefunctionbasedonrecordsfromdenseseismicarrays，whichmadethemunavailableforareaswhereearthquakerecordsareinsuf五cient．Inaddition，groundmotioninthenear-fieldismorecomplexthanthatinthefar．fieldduetOtheeffectofthesource．Theimportantengineer

5、ingfeaturesofnear—fieldgroundmotion，suchasthedirectivityeffect，shouldbeconsideredinthemultiple-supportexcitationsynthesisinthenear．faultfield．Anewmethodwasdevelopedbytheteamleadbytheauthor’Ssupervisor．Inthismethod，thesourceiScharacterizedbyfinitefaultmodel，groundmotionsofshortandlongperiodrangear

6、esimulatedbythestochasticsynthesismethodandthenumericalGreen’Sfunctionmethodrespectively,thentwopartsofgroundmotionsaresuperposedintimedomainafterfiltering．Thekeyproceduretoapplythenewmethodwasintroduced．Then，Near—sourcestronggroundmotionfieldinLanzhoucityanditsvicinitycausedbyM7．0earthquakefromt

7、hemiddle-easternsegmentofthenorthernmarginofMaxianshanfaultwassimulatedbythenewmethodandusedtoanalyzethespatialcorrelation．Coherencecoemcientsofhigh．．andlow·-frequencyandsuperposedgroundmotionforthespecifiedstationpair