天津大学学报
天津大學學報
천진대학학보
JOURNAL OF TIANJIN UNIVERSITY SCIENCE AND TECHNOLOGY
2013年
12期
1063-1070
,共8页
地震动特征%离散波数有限元法%方向性%破裂速度
地震動特徵%離散波數有限元法%方嚮性%破裂速度
지진동특정%리산파수유한원법%방향성%파렬속도
characteristics of ground motion%discrete wavenumber finite element method%directivity%rupture ve-locity
地震断层的破裂速度是断层破裂过程中的一个重要参数,它对近场地震动及其空间分布,特别是近场地震动的方向性特征有着重要的影响.为从理论上分析断层不同破裂速度对地震动方向性效应的影响,根据设定地震和根据统计关系得到的震源参数,采用离散波数有限元方法数值模拟不同破裂速度下地表观测点的地震动时程,分析地震动的峰值、反应谱和持时3个基本参数及其空间分布特征.研究表明:在地震马赫数为0.700~0.925的破裂速度范围内,断层破裂值均会使地震动及其分布呈现明显的方向性特征;断层破裂前方的地震动峰值和反应谱值大于破裂后方的地震动值,地震动持时则相反;在断层破裂方向的末端一定距离内存在一个典型的区域,在此区域内的地震动显著受到方向性的影响和控制,其地震动峰值和反应谱值显著高于其他区域,而持时则低于其他区域.总之,破裂速度对地震动及其分布的方向性特征有重要影响,随着破裂速度逐渐接近于剪切波速,地震动的方向性特征也越来越明显.
地震斷層的破裂速度是斷層破裂過程中的一箇重要參數,它對近場地震動及其空間分佈,特彆是近場地震動的方嚮性特徵有著重要的影響.為從理論上分析斷層不同破裂速度對地震動方嚮性效應的影響,根據設定地震和根據統計關繫得到的震源參數,採用離散波數有限元方法數值模擬不同破裂速度下地錶觀測點的地震動時程,分析地震動的峰值、反應譜和持時3箇基本參數及其空間分佈特徵.研究錶明:在地震馬赫數為0.700~0.925的破裂速度範圍內,斷層破裂值均會使地震動及其分佈呈現明顯的方嚮性特徵;斷層破裂前方的地震動峰值和反應譜值大于破裂後方的地震動值,地震動持時則相反;在斷層破裂方嚮的末耑一定距離內存在一箇典型的區域,在此區域內的地震動顯著受到方嚮性的影響和控製,其地震動峰值和反應譜值顯著高于其他區域,而持時則低于其他區域.總之,破裂速度對地震動及其分佈的方嚮性特徵有重要影響,隨著破裂速度逐漸接近于剪切波速,地震動的方嚮性特徵也越來越明顯.
지진단층적파렬속도시단층파렬과정중적일개중요삼수,타대근장지진동급기공간분포,특별시근장지진동적방향성특정유착중요적영향.위종이론상분석단층불동파렬속도대지진동방향성효응적영향,근거설정지진화근거통계관계득도적진원삼수,채용리산파수유한원방법수치모의불동파렬속도하지표관측점적지진동시정,분석지진동적봉치、반응보화지시3개기본삼수급기공간분포특정.연구표명:재지진마혁수위0.700~0.925적파렬속도범위내,단층파렬치균회사지진동급기분포정현명현적방향성특정;단층파렬전방적지진동봉치화반응보치대우파렬후방적지진동치,지진동지시칙상반;재단층파렬방향적말단일정거리내존재일개전형적구역,재차구역내적지진동현저수도방향성적영향화공제,기지진동봉치화반응보치현저고우기타구역,이지시칙저우기타구역.총지,파렬속도대지진동급기분포적방향성특정유중요영향,수착파렬속도축점접근우전절파속,지진동적방향성특정야월래월명현.
Rupture velocity is a key parameter in controlling the fault rupture process,and it is also an important factor affecting the directivity of ground motion and its distribution. The effect of rupture velocity on directivity was studied by using simulated seismic ground motions of a vertical strike-slip fault. Based on a scenario earthquake with kinematic fault parameters,a discrete wavenumber finite element method was adopted to calculate the ground motion in horizontal layered half space. Analyses of synthetic peak ground motion,response spectra and duration indicate that within the seismic Mach number between 0.700-0.925,there are distinct directivity effects on the ground mo-tion parameters and their distribution field. As expected,the peak ground motion and response spectra in the forward direction are higher than those in the backward direction;a directivity-distinctly-affected area appears in the forward direction,where ground motions have relative larger amplitude and smaller duration than those in the vicinity areas;the closer the rupture velocity to the shear wave velocity,the more distinct the directivity gets.