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作为地震危险性分析的核心环节,地震动衰减关系是确定抗震设防参数的重要依据。建立合理的衰减模型更加真实地反映地震动特性,提高模型预测精度,减小模型不确定性,是地震动衰减关系研究的目标。近十几年来从一些大震中获取的近场地震动资料表现出很多新的特性,如上盘效应、方向性效应等。随着我国强震观测记录的不断丰富,建立一个基于我国强震数据并能考虑更多地震动影响因素的新的衰减关系,为我国地震危险性分析、工程场地地震安全性评价等提供新的参考有着重要的意义。本文基于汶川地震和NGA强震数据库,给出了一个考虑震源破裂机制、场地影响、近场效应对地震动的影响,能反映地震动近场饱和、上盘效应、方向性效应的综合性衰减模型,采用随机效应方法回归得到了模型的系数,并对衰减关系中的几个重要问题进行了讨论。本研究的主要内容和结论如下:(1)在对比五个NGA模型的基础上,讨论了NGA模型对汶川地震的适用性。研究表明NGA模型预测值在短周期段(T<0.5s)低估了汶川地震引起的地面运动,而在长周期段(T>1s)NGA预测值高估了汶川地震引起的地面运动。(2)搜集和整理了汶川主、余震的震源信息和观测台站场地资料。为了获得汶川余震平行于断层(FP)和垂直于断层(FN)两方向地震动分量和台站的断层距,本文给出了一种对中、小震级震源几何形态和空间位置的估计方法。结合汶川地震资料和选取的国外类似活动构造带上的地震资料,建立了本文研究的数据集。(3)根据数据集特征和前人研究成果,选取了一个震级标度分段的基本模型。本文建立的与周期相关的分段震级,减小了目前常用的常数分段震级的主观性,对长周期段模型不确定性有显著的降低。在基本模型的基础上采用残差分析方法,建立了一个采用连续变化的Vs30作为场地参数的场地影响因子,在一定程度上反映了以往研究中以场地分类作为场地参数时无法考虑的同类场地内部的差异性。在对近场效应的研究中,根据残差分析建立了形式相对简单的上盘效应模型和方向性效应模型,并将其加入基本模型中,实现了对上盘效应和方向性效应的模拟。(4)采用随机效应回归方法得出了模型系数,模型结果与NGA模型比较表明:本文模型预测中值在短周期段与NGA模型基本一致,而在长周期段小于NGA模型;本文模型标准差在短周期段略小于NGA模型,而在中长周期段比AS08和CY08模型大。