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1、第19卷第4期(315~323)中国地震Vol.19No.42003年12月EARTHQUAKERESEARCHINCHINADec.2003[文章编号]100124683(2003)0420315209上海及邻近地区地震动衰减关系研究1)2)石树中沈建文1)(同济大学,上海200092)2)(上海市地震局,上海200026)摘要选择有丰富强震记录和地震烈度资料的美国西部地区作为参考地区,根据上海及邻近地区的地震烈度资料,确定上海及邻近地区地震烈度衰减关系;采用缺乏强震资料地区地震动参数衰减关系的确定方法,转换得到本地区的地震动参数衰减关系。关键词:地震动衰减规律上海及邻近地
2、区[中图分类号]P315[文献标识码]A0引言上海是国际大都市,经济发达,人口高度集中。随着国民经济快速发展,如何提高城市的防震减灾能力,使防震减灾工作与国民经济建设相适应,是城市建设和规划需要解决的重要问题。确定合理的抗震设防标准,对于城市防震减灾、经济建设和社会可持续发展具有重要意义。地震动衰减关系是地震区划和工程场地地震安全性评价的重要内容。我国大部分地区缺乏足够多的强震记录,上海地区更是如此,因此无法利用地震动资料直接得到本地区的衰减关系。但我国历史悠久,地震烈度资料较为丰富,通常可采用胡聿贤(1988)提出的缺乏强震资料地区地震动参数衰减关系的确定方法,转换得到本地
3、区的地震动参数衰减关系。上海市地震局(1992)曾对上海及邻近地区地震动衰减规律进行了研究;年延凯等(1997)采用比例系数计算标准偏差的方法,利用上海及邻近地区的烈度资料建立了该地区¹的地震动衰减关系;蔡长青用椭圆方程描述等震线,建立了上海地区烈度衰减公式,转换得到该地区地震动衰减关系。上述地震烈度衰减关系研究结果所依据的烈度资料,一般都包括历史地震资料,由于历史地震资料的震中位置的精度不高,且震级一般是通过烈度等震线来确定的,从而降低了统计结果的可靠性,现已不宜作为地震烈度衰减关系的统计资料。另外,在使用借用法时,地震动衰减关系所用的距离参数一般采用实际距离,与烈度等震线
4、的距离含义有所不同。因[收稿日期]2002212210;[修定日期]2003209211。[项目类别]上海市科技发展基金(022512065)和上海市建设技术发展基金(A0206101)项目。[作者简介]石树中,男,生于1968年,副研究员,从事工程地震研究。¹蔡长青,1998,上海邻近地区地震对重要建筑设施影响及防御研究报告)))上海市供震害预测的典型地震动(上海市科技发展基金项目)。316中国地震19卷此,本文选择原始烈度调查资料,建立美国西部地震烈度衰减关系;采用修正的等震线距离参数,确定上海及邻近地区地震烈度衰减关系;再利用缺乏强震资料地区地震动参数衰减关系的借用方法
5、,转换得到本地区的地震动参数衰减关系。1美国西部的地震动衰减规律目前,随着强震观测台网规模的不断扩大,强震记录积累的数目越来越多,怎样充分合理地运用这些宝贵资料,是一个重要课题。从现有强震记录的区域分布来看,绝大多数记录是在美国西部、日本和我国台湾地区取得的,其他地区相对较少。原则上讲,统计分析只能在这些强震资料比较丰富的地区进行。日本和中国台湾地区所采用的地震烈度表与中国地震烈度表缺乏可比性,而美国西部所采用的地震烈度表与中国地震烈度表相近,且地震动和烈度资料比较丰富。基于以上原因,本项工作选择了美国西部作为参考地区,进行地震动参数和地震烈度衰减规律的统计分析。目前,常用的
6、震级有里氏震级ML、体波震级mb、面波震级MS、矩震级MW等。由于我国目前通常采用面波震级,而美国西部的有些地震参数缺少面波震级,因此本文采用双重震级标度。定义MS或MWM6M=ML或mbM<6常用距离参数有震中距、震源距、断层距等。使用不同的距离表示方法,对于研究近场的地震动参数影响较大。因为统计分析的地震多是震源深度相近的浅源地震,而未来地震的震源深度也难于精确推定,甚至有些发震断层的破裂位置难于确定,因此,本文统一采用震中到观测点的直线距离R(震中距)作为描述地震动衰减的距离参数。本文选取的强震记录资料均为基岩场地自由场台站记录。本文收集整理了1952~1999年美国
7、西部24个地震204条自由场基岩场地水平地震动加速度记录,震级介于410~712之间,震中距(以下简称距离)为6~230km,震级和距离分布如图1所示。所有的地震都是浅源地震。地震动资料包括每个记录台站获取的两个水平分量,而将同一台站的两个水平分量近似视为独立的两条记录进行统计分析,这样可以更充分地图1美国西部强震记录震级-距离分布图体现地震随机变化的特性。这种处理Fig.1Magnitude2distanceplotforstrongmotionrecordsin方法与用两个水平分量的平均值的结the
