概率地震危险性分析与设计地震:消除不协调

摘要

之所以要进行概宰地震危险性分析(PSHA)是因为存在有地震的威胁:本区域内的活动震源可能产生一个中等以上地震。该分析考虑了大量的地震和地面运动,得到一个表示所有事件的地震危险性的总体描述。在进行设计、分析、新改进或其他地震危险性决策时,常需要一个单独的“设计地震”,因为地震影响常由单一的震级、距离或者还有其他的参数来表示。这里就允许模拟附加的地面震动特征。如持续时间、运动的不稳定性和特定的脉冲。本研究描述了一种能精确表示PSHA所得到均匀灾害谱的设计地震的确定方法。在推导过程中有两个关键步骤。首先,对用于分析的每个衰减关系,分别保持震级M、距离R和ε对危险性的贡献。这里ε为标准差,数值为目标地面运动大于或小于该方程中预测运动值的平均值的大小;第二,对于两个自然频率(这里采用的是10和1Hz)必须用震源检验,看是否某一个源在两个频宰上都控制了危险性。这准许我们确定用单一的设计地震来描述危险性是否合理,如果合理,就可以选择最合适的M,R和ε成为最佳组合(这里称为“β地震”)来精确地代表标准灾害谱。这种做法就可以使对可能地震威胁的原始理解,所有对地震威胁有作用的可能的地震事件的考虑以及用于设计或分析的一组(或少数几组)单一参数的地震威胁之间,这三者协调一致。