福州盆地地震动模拟研究

论文摘要

地震动估计是地震工程学中的一个重要步骤,它的主要目的就是为抗震设计提供一个定量的设防标准。本文利用两种方法对福州盆地的地震动进行了估计:首先利用福建省地震监测台网近几年记录到的地震数据,研究了基于台湾远震的该地区基岩场地地震动参数衰减关系;然后利用三维有限元方法和有限断层地震动随机合成方法对该地区有潜在威胁的活断层产生的地震动进行预测,确定其在目标区的分布。主要工作总结如下:1、选取了福建省基岩台站记录到的254条宽频带水平向加速度记录,这些记录来自近年发生在台湾的36次不同震级的地震,震级范围Ms=4.0～6.8级,震中距R=214～650Km,经回归统计得到福建地区远场基岩地震动衰减关系。2、根据福州市地震活断层探测和已有研究结果,确定了闽侯-南屿断裂带和滨海断裂带的2个设定震级及其震源参数;并采用数值模拟方法进行2个设定地震的宽频带强地震场的预测;3、通过数值模拟结果,反映了断层初始破裂点位置、asperity分布以及断层埋深等参数对地震动场计算结果的影响,且研究表明它们对地震动分布影响较大,所以通过改变这些参数计算不同情况下地震动分布,提出了取多个模拟结果的平均值作为预测结果的思路。最后,对全文的研究内容进行了总结,并讨论了今后进一步的研究工作。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 国内外的研究动态及发展趋势
• 1.2.1 通过地震烈度估计地震动
• 1.2.2 经验性地震动衰减规律
• 1.2.3 基于地震学理论的地震动预测
• 1.3 本文研究内容和篇章结构
• 第二章 福州盆地受台湾地震影响的研究
• 2.1 引言
• 2.2 地震动资料收集和整理
• 2.2.1 地震资料收集
• 2.2.2 地震资料整理
• 2.3 地震动参数统计模型的选择和简化
• 2.4 远场地震动加速度峰值和反应谱的衰减关系系数回归和分析
• 2.4.1 衰减模型系数的回归
• 2.4.2 与现有衰减规律的对比和分析
• 2.4.3 与规范反应谱的对比和分析
• 2.5 小结
• 第三章 闽侯-南屿与滨海活断层震源模型的建立
• 3.1 引言
• 3.2 震源模型的选择
• 3.2.1 运动学震源模型
• 3.2.2 动力学震源模型
• 3.3 设定地震震源参数的确定
• 3.3.1 全局震源参数的确定
• 3.3.2 局部震源参数的确定
• 3.4 小结
• 第四章 活断层地震动的预测方法及原理
• 4.1 引言
• 4.2 长周期地震动的预测方法
• 4.2.1 剪切位错源的矩张量等效荷载表示法
• 4.2.2 震源时间函数
• 4.2.3 划分单元和确定时间步距
• 4.2.4 节点计算
• 4.2.5 并行计算
• 4.3 短周期地震动预测方法
• 4.3.1 子源的划分
• 4.3.2 子源地震动的合成方法
• 4.3.3 有限断层地震动合成方法
• 4.4 地表长周期地震动反演基岩输入地震动的方法
• 4.4.1 传递矩阵
• 4.4.2 边值问题的解答
• 4.5 场地土一维非线性反应分析的等效线性化方法
• 4.6 小结
• 第五章 地震动预测结果
• 5.1 引言
• 5.2 基于确定性断层的计算过程和结果
• 5.3 改变部分主要震源参数的计算结果
• 5.3.1 闽侯-南屿断裂带改变部分震源参数后的计算结果
• 5.3.2 滨海断裂带改变部分震源参数后的计算结果
• 5.4 综合预测结果及其应用
• 5.5 小结
• 第六章 结语与展望
• 6.1 总结
• 6.2 需要进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间主要参与的课题
• 攻读硕士期间发表的论文