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文檔簡介

1、第四講 地震動衰減關系和中國地震動 參數(shù)區(qū)劃圖 表征地震動參數(shù)隨震級、距離、場地等因素變化規(guī)律的函數(shù)關系稱為地震動衰減關系。它通過具有一定物理意義的簡單關系式擬合實際觀測資料確定。 工程中的地震動衰減關系包含地震烈度、加速度、速度、位移峰值的衰減關系,以及地震動反應譜、地震動持時、地震動包絡函數(shù)的衰減關系等。 地震動衰減關系在地震區(qū)劃、地震小區(qū)劃、確定設計地震動等方面都有重要應用。 2008年四川汶川大地震,高烈度緊靠發(fā)震斷層,短軸方向衰減很快I=I1(M,R)I=I2(M,R)Lny=Y1(M,R)RRLnyI前提:震級相等已知I1,I2,Y1求Y2I=I1(M,R)I=I2(M,R)Lny

2、=Y1(M,R)RRLnyI震級相等I1上一點,對應在本地區(qū)Y1上R相同點,可知Lny,找到Y2上的縱坐標I=I1(M,R)I=I2(M,R)Lny=Y1(M,R)RRLnyI震級相等在I1衰減曲線上找相同I的點,得到對應的R,是Y2上的橫坐標I=I1(M,R)I=I2(M,R)Lny=Y1(M,R)RRLnyI震級相等認為在y的衰減圖上對應點的縱橫坐標都有,可標出。I=I1(M,R)I=I2(M,R)Lny=Y1(M,R)RRLnyI震級相等重復之I=I1(M,R)I=I2(M,R)Lny=Y1(M,R)MMLnyI前提:距離相等已知I1,I2,Y1求Y2I=I1(M,R)I=I2(M,R)

3、Lny=Y1(M,R)MMLnyI前提;距離相等在I2上找烈度相同點,得到相應的MI=I1(M,R)I=I2(M,R)Lny=Y1(M,R)MMLnyI前提:距離相等在Y1上找震級M相同點,得到相應的LnyI=I1(M,R)I=I2(M,R)Lny=Y1(M,R)MMLnyI前提:距離相等有縱橫坐標,可得Y2上一點I=I1(M,R)I=I2(M,R)Lny=Y1(M,R)MMLnyI前提:距離相等重復之還有一些其他方法,提出不同意見,尚在研究中 50年不同超越概率水平的場地基巖加速度反應譜曲線 1. 括號為k=0.2時相應的值。2. tc=t3-t2中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的編制一、中國地震區(qū)劃圖

4、的編圖歷史 1第一張全國地震區(qū)劃圖,1956年完成 中國地震烈度區(qū)劃圖 1:500萬 李善幫烈度,確定性方法(沒有明確的時間概念) 2第二張全國地震區(qū)劃圖,1977年完成 中國地震烈度區(qū)劃圖 1:300萬 國家地震局編圖小組(鄧起東領導) 烈度,一般場地條件,確定性方法(時間概念明確,未 來100年)名 稱主 編比 例 尺表達方式名 稱比 例 尺表達方式主 編一、中國地震區(qū)劃圖的編圖歷史 3第三張全國地震區(qū)劃圖,1990年完成 中國地震烈度區(qū)劃圖(50年超越概率10%) 高文學和時振梁 1:400萬 烈度,一般場地條件,概率方法(時間概念明確,50年 超越概率10%) 4第四張全國地震區(qū)劃圖,

5、2001年8月1日實施,國家標準(GB183062001) 中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖 1:400萬 胡聿賢, 副主編:高孟譚 張培震 薄景山 陳國星 謝富仁 有效峰值加速度(EPA)、特征周期(Tg)和場地調整 表(兩圖一表),一般場地條件,概率方法,時間概念 明確,50年超越概率10%名 稱主 編比 例 尺表達方式名 稱比 例 尺表達方式主 編為做好第五代地震動參數(shù)區(qū)劃圖的編制工作, 2010年5月31日至6月3日,全國潛在震源區(qū)劃分方案討論會在江蘇南京召開。中國地震局“潛在震源區(qū)劃分方案”工作組專家及參會的各省技術人員就“東南區(qū)域潛源劃分方案及處理意見”進行了討論,并取得了共識。2010年6月

6、3日至6日,全國地震區(qū)劃圖潛在震源區(qū)劃分方案研討會第三階段工作會議在蘭州召開。中國地震局“潛在震源區(qū)劃分方案”工作組專家及參會的6個省、自治區(qū)技術人員就“西部區(qū)域潛源劃分方案及處理意見”進行了認真地討論。 編圖工作原則吸收國內外最新研究成果采用多學科的綜合手段我國地震環(huán)境和地震活動性的差異不同時間尺度的地震預測結果綜合反映場地的影響和地震環(huán)境的特點抗震設防政策的延續(xù)性設防標準的先進性地方對抗震設防要求的特殊性二、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖編圖的技術思路地震構造環(huán)境基礎數(shù)據(jù)地震烈度與地震動基礎數(shù)據(jù)近十年科技成果和新資料,國際合作成果地震活動性模型及參數(shù)的確定潛在震源區(qū)劃分地震動衰減模型研究中國分區(qū)烈度

7、衰減關系參考地區(qū)地震動衰減關系中國分區(qū)地震動衰減關系三代圖基礎數(shù)據(jù)設防標準研究用戶需求場地土修正標準重大工程地震安全性評價與地震小區(qū)劃結果區(qū)劃圖預編及工程應用研究重點地震區(qū)劃圖不確定性概率綜合區(qū)劃圖應用政策研究地震動參數(shù)區(qū)劃圖編制 1. 基礎資料的研究 地震資料 地震地質資料 深部地球物理資料 地殼動力學基礎資料 在上述基礎資料研究的基礎上編制了14幅不同比例尺的基礎圖件。三、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖編圖的主要技術技術環(huán)節(jié)(1) 中國及鄰區(qū)強震目錄和震中分布圖(1:250萬)(2) 中國2.04.7 級地震目錄和震中分布圖(1:250萬)(3) 中國第四紀活動盆地圖(1:250萬)(4) 中國近十

8、年破壞性地震烈度分布圖(1:250萬)(5) 中國地震綜合等震線圖(1:400萬)(6) 中國地震構造圖(1:250萬)(7) 中國新構造圖(1:400萬)(8) 中國及鄰區(qū)衛(wèi)片解釋活動構造圖(1:400萬)(9) 中國現(xiàn)代構造應力場圖(1:400萬)(10) 中國大陸地殼形變圖(1:400萬)(11) 中國大陸地幔高導層埋深圖(1:600萬)(12) 中國大陸殼內高導層埋深圖(1:600萬)(13) 中國大陸莫霍面埋深圖(1:600萬)(14) 中國大陸11布格異常圖(1:600萬) 2. 中國地震區(qū)、帶及潛在震源區(qū)的劃分和地震活動性參數(shù)的確定 地震區(qū)、帶的劃分:7個地震區(qū)、4個地震亞區(qū)、2

9、3個地震帶,具體區(qū)、帶名稱見表 潛在震源區(qū)的劃分 為了科學地表達潛在震源區(qū)劃分的不確定性,采用多方案的方法,共有4套方案,共劃分出986個潛在震源區(qū)。 地震活動性參數(shù)的確定 根據(jù)“分兩級確定參數(shù)”的原則,先確定地震帶的參數(shù),然后再確定地震帶動內各潛在震源區(qū)的參數(shù)。這些參數(shù)包括: 震級上限:MuZ; 震級下限:Mo; 震級頻度關系式中的b值; 地震年平均發(fā)生率:V; 本底地震 地震空間分布函數(shù):fl,mj。3. 地震動衰減關系的確定 由于中國缺少強震資料,第四代編圖采用的地震動參數(shù)的衰減關系是利用美國西部的強震資料,通過轉換方法得到的。 中國分區(qū)地震動衰減關系的一般形式是:式中:Y 為加速度或速

10、度 為回歸常數(shù)為標準差4. 地震危險性的概率分析 方法:Cornell(1968) 地震動參數(shù):有效峰值速度(EPV)和有效峰值加速 度(EPA)1. 計算格點:0.20.2劃分格點,總數(shù)約4萬個點2. 概率水平:50年超越概率10%,平均重現(xiàn)期為475年3. 參考場地:平均場地(類場地) 50年超越概率為10%的基巖水平加速度峰值(EPA)區(qū)劃圖 50年超越概率為10%的基巖水平速度峰值(EPV)區(qū)劃圖 50年超越概率為10%的水平下,加速度反應譜特征周期區(qū) 劃圖。 由基巖轉化到類場地 中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖四、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖編制由基巖轉化到類場地地表土層的放大影響:為轉換系數(shù) 中

11、國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖加速度分區(qū):0.05g (0.04g), 0.05g 0.04g0.09g) 0.10g 0.09g0.14g),0.15g 0.14g0.19g) 0.20g 0.19g0.28g),0.30g 0.28g0.38g), 0.40g ( 0.38g)反應譜特周期分區(qū):0.35s (0.45s)四、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖編制圖 1 中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖圖2 中國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖 參考場地的標準反應譜按下列方式確定:五、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的工程應用 其它場地的Tg值按表3確定 場地的類別按表4確定五、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的工程應用 中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖

12、的使用問題 1. 與行業(yè)規(guī)范、標準的接軌問題 A. 抗震設計驗算可直接采用本標準提供的地震動參數(shù)。 B. 當涉及地基處理和抗震措施或其他防震減災措施時, 地震基本烈度數(shù)值可由本標準查取地震動峰值加速度 并按下表確定。 五、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的工程應用地震動峰值加速度分區(qū)與基本烈度對照表2. 地震區(qū)劃與地震安全性評價的區(qū)別 精度的差別 不同的概率水平 提供的參數(shù)不同 土層地震反應五、中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖的工程應用 潛在震源區(qū)分布圖 主要區(qū)域潛在震源區(qū)劃分表地震區(qū)帶潛 在 震 源 區(qū) 劃 分潛在震源區(qū)組高 震 級 段低震級段編號潛在震源區(qū)名稱Mu編號潛在震源區(qū)名稱Mu長江下游|南黃海地震帶杭州上海潛在震源區(qū)組12長江口外潛在震源區(qū)7.04杭州嘉興潛在震源區(qū)65長江口外潛在震源區(qū)6蘇州南通潛在震源區(qū)組9常州無錫潛在震源區(qū)6.53蘇州吳江潛在震源區(qū)610南通上海潛在震源區(qū)6.5鎮(zhèn)江溧陽潛在震源區(qū)組13茅山潛在震源區(qū)72南京潛在震源區(qū)6寧波余姚潛在震源區(qū)組11寧波潛在震源區(qū)6.56余姚嵊縣潛在震源區(qū)67象山-舟山濱海潛在震源區(qū)6蘇北南黃海潛在震源區(qū)組8小海凹陷潛在震源區(qū)6.51蘇北南黃海潛在震源區(qū)614泰州海安潛在震源區(qū)71

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