不同转换方法在关中平原区地震动衰减关系研究中的应用.pdfVIP

第 34卷 第 1期 地 震 地 质 Vo1．34．No．1 2012年 3月 SEISMOLOGY AND GEOL0GY Mar．．2012 doi：10．3969／j．issn．0253—4967．2012．01．O12 不 同转换方法在关 中平原区 地震动衰减关系研究中的应用 范 文 ’’ 邓龙胜 ’ 邵辉成 刘 佳 贺龙鹏 ¨ 文 毅 1)长安大学 地质工程系 ，西安 710054 2)西部地质资源与地质工程教育部重点实验室 ，西安 710054 3)国土资源部岩土工程开放研究实验室，西安 710054 4)陕西省地震局 ，西安 710068 5)西安交通大学 ，西安 710049 摘 要 采用考虑地震加速度 的近场距离饱和与震级饱和特征模型的衰减关系，通过收集关 中平 原区及邻区大量的地震资料 ，建立起本区的地震烈度衰减关系。将美国西部地区作为参考区，采用不 同映射的转换方法 ，得到了关 中平原区的基岩水平加速度衰减关系，并对不同的映射方法得到的结果 进行 了对 比分析 。 关键词 关 中平原区 地震动 衰减关系 映射方法 中图分类号 ：P315．9 文献标识码 ：A 文章编号 ：0253—4967(2012)01一O129—09 0 引言 长期 以来 ，无人对陕西关 中平原地 区进行过地震动衰减关系的系统研究，以往在这一地 区 进行重大建设工程场地地震安全性评价时，一般都遵从华北或东部地 区的地震动衰减关系 ，其 结果 自然不能很好地反映该地 区的地震地质构造背景 、地形地貌特征及介质特性 。本文根据关 中平原区地震地质环境特征 ，并考虑震级和距离饱和进行地震动衰减关系的研究，建立符合关 中平原区区域地震构造特点和地震动衰减规律的地震动衰减关系，以便更好地指导重大建设工 程的抗震设计和地震震害预测 。 l 关中平原区地震烈度衰减关系 在地震烈度衰减关系的确定中，通常将地震震源假设为点源 ，地震烈度衰减取椭圆模型 ，即 地震烈度 的长、短轴的衰减曲线在起始点震 中是重合的，在中问距离上长、短轴之问有差别 (椭 圆形)，到了远场 ，由于发震构造 的影响近于消失 ，烈度等震线趋于圆形 ，长、短轴衰减曲线又趋 于重合。陈达生等 (1989)在地震烈度衰减关系的回归分析中，采用了椭圆长、短轴联合衰减模 [收稿 日期] 2011—02—22收稿 ，2011—10—19改回。 [基金项 目] 国家 自然科学基金 、陕西省 自然科学基金 (2009JM5007)和地质灾害防治与地质环境 保护国家重点实验室开放基金 (GZ2009—20)共同资助。 130 地 震 地 质 34卷 型 ，其衰减关系为 ，=r上+bM —clIn( +R0。)一c2In(R6+ 06)一d1R。一d2R6+s (1) 其中，，为地震烈度 ， 为震级 ，R。。、尺。分别为长、短轴 2个方 向上烈度衰减的近场饱和因子 ， R 、尺 分别是烈度为 ，的椭圆等震线的长半轴和短半轴长度 ，n、6、c。、c、d、d：均为回归系 数 ，s为回归分析 中表示不确定性的随机变量 ，通常假定为对数正态分布 ，其均值为零 ，标准 差为 。 可以采用的回归分析方法有非负线性 回归、多元线性 回归、多元稳健 回归、非线性 回归及非 线性 曲线拟合 。本文选用非负线性回归和多元稳健线性 回归 2种方法来计算 。 在通常情况下 ，烈度等震线图勾画的是各个烈度等级的外包线。为了使衰减 曲线达到这样 的要求 ，采取汪素云等 (1993，2000)的做法 ，在极震 区内不 同距离上适 当增补一些数据点，称为 近场补点，这种补点仅在震 中烈度Ⅶ度 以上