1995年日本神户地震建筑物倒塌与S波和盆地边缘次生面波干涉的研究

摘要

用地震波在不均匀介质传播中的波动方程的数值模拟方法,分析了两维剖面SH以及P-SV地震波传播过程中波的叠加干涉与1995年日本神户地震中建筑物倒塌率分布之间的关系.模拟中使用了错格实数Fourier变换的快速、高精度的微分算子.利用地震波在不均匀地下介质传播的瞬间分布图分析了地震波在空间叠加干涉的过程.结果表明,模拟所得加速度波形的峰值很可能是由基岩表面传入沉积层的次生面波和沉积层中体波在地面表层中的干涉所致.模拟所得地面加速度振幅的分布与建筑物倒塌率的分布极为一致.远离地震断层的建筑物峰值倒塌率也和加速度的峰值吻合.干涉过程的分析表示了建筑物倒塌率的分布与地质构造和地震波速度结构密切相关.地震体波与盆地边缘次生面波的干涉很可能是形成倒塌极大值的原因.由此可见用数值模拟方法研究地震波动传播过程以及其干涉过程对于地震灾害研究是十分必要的.