不同转换方法在关中平原区地震动衰减关系研究中的应用.pdf

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1、Vo1．34．No．1第34卷第1期地震地质2012年3月SEISMOLOGYANDGEOL0GYMar．．2012doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2012．01．O12不同转换方法在关中平原区地震动衰减关系研究中的应用范文’’邓龙胜’邵辉成刘佳贺龙鹏¨文毅1)长安大学地质工程系，西安7100542)西部地质资源与地质工程教育部重点实验室，西安7100543)国土资源部岩土工程开放研究实验室，西安7100544)陕西省地震局，西安7100685)西安交通大学，西安710049摘

2、要采用考虑地震加速度的近场距离饱和与震级饱和特征模型的衰减关系，通过收集关中平原区及邻区大量的地震资料，建立起本区的地震烈度衰减关系。将美国西部地区作为参考区，采用不同映射的转换方法，得到了关中平原区的基岩水平加速度衰减关系，并对不同的映射方法得到的结果进行了对比分析。关键词关中平原区地震动衰减关系映射方法中图分类号：P315．9文献标识码：A文章编号：0253—4967(2012)01一O129—090引言长期以来，无人对陕西关中平原地区进行过地震动衰减关系的系统研究，以往在这一地区进行重大建设工程场

3、地地震安全性评价时，一般都遵从华北或东部地区的地震动衰减关系，其结果自然不能很好地反映该地区的地震地质构造背景、地形地貌特征及介质特性。本文根据关中平原区地震地质环境特征，并考虑震级和距离饱和进行地震动衰减关系的研究，建立符合关中平原区区域地震构造特点和地震动衰减规律的地震动衰减关系，以便更好地指导重大建设工程的抗震设计和地震震害预测。l关中平原区地震烈度衰减关系在地震烈度衰减关系的确定中，通常将地震震源假设为点源，地震烈度衰减取椭圆模型，即地震烈度的长、短轴的衰减曲线在起始点震中是重合的，在中问距离上

4、长、短轴之问有差别(椭圆形)，到了远场，由于发震构造的影响近于消失，烈度等震线趋于圆形，长、短轴衰减曲线又趋于重合。陈达生等(1989)在地震烈度衰减关系的回归分析中，采用了椭圆长、短轴联合衰减模[收稿日期]2011—02—22收稿，2011—10—19改回。[基金项目]国家自然科学基金(40972181)、陕西省自然科学基金(2009JM5007)和地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室开放基金(GZ2009—20)共同资助。130地震地质34卷型，其衰减关系为，=r上+bM—clIn(+R0。)一

5、c2In(R6+06)一d1R。一d2R6+s(1)其中，，为地震烈度，为震级，R。。、尺。分别为长、短轴2个方向上烈度衰减的近场饱和因子，R、尺分别是烈度为，的椭圆等震线的长半轴和短半轴长度，n、6、c。、c、d、d：均为回归系数，s为回归分析中表示不确定性的随机变量，通常假定为对数正态分布，其均值为零，标准差为。可以采用的回归分析方法有非负线性回归、多元线性回归、多元稳健回归、非线性回归及非线性曲线拟合。本文选用非负线性回归和多元稳健线性回归2种方法来计算。在通常情况下，烈度等震线图勾画的是各个烈度

6、等级的外包线。为了使衰减曲线达到这样的要求，采取汪素云等(1993，2000)的做法，在极震区内不同距离上适当增补一些数据点，称为近场补点，这种补点仅在震中烈度Ⅶ度以上和最内圈等震线半径>5km的情况下进行。另外，为了体现远场区发震构造影响消失，衰减形状趋于圆形的特点，取有感范围的半径作为远场控制点。汪素云等(1993，2000)给出了地震震级与有感半径之间关系的经验公式：lgR=0．611+0．289M，其中为地震的有感半径，为地震震级，见表1所示。有感烈度通常为3～4度，因此，烈度衰减关系式在R=1

7、0·“+。·鲫处的值应在3～4度之间。本文将此作为在回归衰减关系时的一个限制条件。表1有感半径与震级的关系表Table1Earthquakefeltradius—magnituderelations根据选取的地震资料(汪素云等，1998；中国地震局，1999；陈棋福等，2002a，b)，利用非负线性回归和多元稳健线性回归方法进行计算，得到了关中研究区的地震烈度衰减关系式(刘佳，2009)，见表2与图1。表2研究区的地震烈度衰减公式Table2Seismicintensityattenuationrela

8、tionshipsofthestudyarea从上面的结果可以看出，关中平原区R项的系数较小，在100km处的影响为0．3～0·4度，①陕西省地震局等，2009，陕西分区地震动衰减关系研究。l32地震地质34卷lgY=C+c+c+cBg[R+C~exp(c6"M)](6)其中系数c(i=1～6)为待求的系数。2．1等震级法等震级法认为A区与B区的震级标准一致，A区与B区的烈度相等，即，=，A(7)M=M(8)将式(3)和式(5)代人式(7)