集集地震地震动衰减特性和相关性研究

论文摘要

我国是世界上地震灾害最为频繁的国家之一,伴随着国家经济的飞速发展和社会财富的不断积累,地震灾害给人民生命财产带来的损失成倍增加。地震事件本身是充满不确定性的综合体,如果能够对地震动的发生机理和空间分布特性有足够深的理解,必将导致大跨桥梁、核电站、输油管线等空间尺度较大的生命线工程抗震设计的地震动输入更为科学合理;另外一方面,进行地震动空间特性研究对于巨灾保险、危险性分析、损失评估、灾后救援乃至灾后重建等工作都有十分重要的意义。本文基于地震工程学和结构抗震的基本理论,利用1999年台湾集集大地震的强震资料,考虑随机不确定性和场地条件的影响,运用概率和统计方法对集集地震地震动特性进行了研究。旨在通过统计分析得到集集地震地震动空间分布特性的一般规律,以及考虑空间相关的多点非一致地震动输入模型。具体研究内容归纳如下:1.研究了地震动峰值特性参数、伪加速度谱、竖向地震动的空间统计特性;分析了影响地震动特性参数空间分布的因素:震级、距离、场地条件等。2.基于最小二乘法建立了地震动峰值参数和伪加速度反应谱的衰减模型;从表征震源特性的不确定性分量（Inter-event variability）和表征场点特性的不确定性分量（Intra-event variability）对地震动衰减模型的随机不确定性进行了探讨。3.考虑场地条件影响,提出了地震动衰减模型的修正方案;利用修正后的结果建立了地震动峰值加速度和伪加速度谱的相关性模型。本文的研究工作涉及了地震工程研究的诸多方面,在一定程度上加深了对地震动峰值、反应谱空间分布特性及地震随机不确定性的理解;经过统计研究建立的空间相关模型考虑了场地条件等因素的影响,对于建立空间相关的多点非一致地震动和危险性分析基本地震动输入模型提供了有益的参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 国内外相关研究综述
• 1.2.1 地震动特性研究现状
• 1.2.2 地震动相关性研究现状
• 1.2.3 地震参数不确定性研究现状
• 1.3 目前研究中存在的问题
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 地震动数据及基本特性分析
• 2.1 强震数据
• 2.2 强震数据整理
• 2.3 地震动基本特性分析
• 2.3.1 时程曲线
• 2.3.2 频谱特性
• 2.3.3 加速度反应谱
• 2.3.4 地震动峰值随断层距的分布特性
• 2.3.5 地震动峰值随断层距及场地条件的空间分布
• 2.3.6 竖向地震动特性
• 2.4 本章小结
• 第3章 地震动衰减模型及其不确定性分析
• 3.1 地震动衰减模型
• 3.1.1 地震动衰减模型中多种距离的概念
• 3.1.2 地震动衰减模型的研究现状
• 3.1.3 适合台湾地区的地震动衰减模型
• 3.2 地震动衰减模型的拟合
• 3.2.1 地震动衰减模型拟合方法综述
• 3.2.2 最小二乘法
• 3.2.3 极大似然法
• 3.3 集集地震动衰减模型回归结果分析
• 3.4 考虑场地条件影响的地震动衰减模型修正
• 3.5 本章小结
• 第4章 地震动空间相关性模型
• 4.1 地震动峰值加速度的空间相关性
• 4.1.1 随机过程相关性理论
• 4.1.2 地震动峰值加速度的空间相关性
• 4.2 伪加速度反应谱的空间相关性
• 4.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢