基于西部强震记录的我国典型地震动衰减关系比较

摘要

在地震安全性评估、地震危险性分析、地震区划图编制以及抗震设防等相关领域，地震动衰减关系一直发挥着非常重要的作用。地震动衰减关系相关理论历经半个多世纪的研究，已日趋完善，尤其是近几年由美国相关部门提出及发展的NGA(Next Generation of Attenuation Relationship)计划更是代表了地震动衰减关系领域研究的前沿。中国强震动观测技术和地震动衰减关系的研究工作起步较晚，但是经过多年研究人员的不断努力以及地震动记录的不断积累，中国地震动衰减关系的相关研究取得了很大的进步。目前中国建立地震动衰减关系主要采用的方法是基于观测到的强地震动记录建立地震动衰减关系，或者采用烈度转化方法建立地震动衰减关系。
　　本文针对这两类地震动衰减关系，采用残差分析法和信息论方法定量计算对比，分析中国五个典型地震动衰减关系，最终确定最适合中国强震数据的地震动衰减关系。本文的主要工作内容及研究结论如下:
　　1.介绍了目前国内外衰减关系的研究现状及残差分析法和信息论方法的使用情况。初步比较了五个模型预测结果的特点。结果表明:张齐(2012)和姜治军(2012)模型两者之间的预测结果比较接近，霍俊荣(1989)模型的预测结果比起其他模型结果衰减的更快。
　　2.搜集和整理了中国近十年大于4.5级，断层距小于200km的57次地震的地震动记录共636条，并查找所有记录的震源信息和部分台站场地信息，对于未知台站场地信息，采用谱比法计算得到。同时，通过经验公式对震级和距离标度进行统一，并对所有地震动记录与周期的相关性进行分析，最终建立了用于本文研究的数据集。
　　3.以建立的数据集为基础，采用残差分析法和信息论方法，根据使用条件将模型和数据集分为四组，分别对四组模型进行比较，结果表明:(1)通过强地震动记录建立的衰减关系更适合对地震动反应谱的预测。(2)喻畑(2012)的震级系数和场地系数更适合对中小级土层场地的地震动反应谱的预测;张齐(2012)的距离系数更适合对土层场地的地震动反应谱的预测;姜治军(2012)的断层类型系数更适合对地震动的反应谱的预测。
　　4.选取中国四次不同震级的地震，将研究结论应用于这四次地震，进一步验证了结论的可靠性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1选题的意义

1．2研究背景

1．3研究现状

1．3．1衰减关系的研究现状

1．3．2模型选择方法的研究现状

1．4研究思路和论文结构

1．4．1研究思路

1．4．2论文结构

第二章地震动衰减关系的比较

2．1衰减关系形式

2．2衰减关系的比较

2．2．1采用的数据集的比较

2．2．2模型系数的比较

2．2．3模型结果的比较

2．3小结

第三章数据集的建立

3．1震级标度

3．2距离标度

3．2．1震源机制解

3．2．2破裂面长宽的估计

3．2．3初始破裂点在破裂面上的定位

3．3场地条件

3．4最终数据集

3．4．1数据集概述

3．4．2可用记录与周期的关系

3．4．3数据集的分布

3．5小结

第四章地震动衰减关系的评价

4．1定性分析

4．1．1残差分析法简介

4．1．2事件间残差分析

4．1．3事件内残差分析

4．2定量计算

4．2．1信息论方法简介

4．2．2衰减关系排序

4．3小结

第五章结果验证及分析

5．1九寨沟地震

5．1．1地震简介

5．1．2结果验证及分析

5．2芦山地震

5．2．1地震简介

5．2．2结果验证及分析

5．3康定地震

5．3．1地震简介

5．3．2结果验证及分析

5．4芦山余震

5．4．1地震简介

5．4．2结果验证及分析

5．5小结

第六章结论与展望

6．1总结

6．2对今后工作的展望

附表

参考文献

致谢

作者简介

攻读硕士期间发表的文章

攻读硕士期间参与的科研项目