基于移动窗解卷积法的2011年日本东北MW9.0大地震场地非线性时变识别

来源 :地震学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ygeneral
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
利用模拟记录和2011年日本东北MW9.0大地震观测记录分析了基于移动窗解卷积法识别场地非线性时变特征的可行性,并与移动窗谱比法的结果进行了对比分析.研究表明:基于移动窗解卷积法可以较好地揭示场地非线性随地震动水平的变化过程,识别非线性发生的阈值、非线性变化程度及强震动后的恢复程度;与移动窗谱比法相比,移动窗解卷积法更容易获得较为稳定的土体非线性时变过程,但对于存在强阻抗比的浅表层土体,移动窗谱比法可以获得更准确的非线性程度.对2011年日本东北MW9.0大地震中8个KiK-net台站进行了非线性时变分析,结果表明;两种方法识别的非线性阈值较接近,约在40—100 cm/s2之间,且与场地vS30没有明显的相关性;在峰值加速度PGA较低的IBRH20台站,非线性引起的波速下降较小(3%)且震后几乎完全恢复;PGA处于386—822 cm/s2之间的其余7个台站,场地等效剪切波速下降13%—37%,产生了显著的场地非线性,且震后未完全恢复;PGA大于380 cm/s2时,非线性所导致的场地波速下降、恢复与PGA无明显相关性.
其他文献
将作者最近发展的多人工波速优化透射边界(记为ca j-MTF)应用于高精度谱元法的地震波动模拟中,并与经典的廖氏透射(MTF)边界、完美匹配层(PML)边界、黏弹性边界以及一阶旁轴近似边界进行了比较分析.结果显示:①ca j-MTF边界与MTF边界在形式上非常接近,它继承了后者公式简单、易于实现、精度可控、计算量低以及通用性好的优点;② 不同于传统MTF边界的单一人工波速参数配置,ca j-MTF边界所具有的多个人工波速参数可以分别取为P波和S波波速,此时边界计算波速与介质物理波速相匹配,能够大幅度提高复
以1979年MW6.5帝王谷地震为例,比较了小波变换法、峰点法(PPM)和零点法(ZVPM)识别近断层速度脉冲型强震记录的能力,三种方法识别出的脉冲峰值基本一致,脉冲周期略有差别.为分析速度脉冲的产生机制,包括产生时间、位置以及凹凸体的影响,借助频率-波数域格林函数法(FK法)合成近断层宽频带地震动,采用峰点法逐步识别各子源地震动叠加过程中产生的速度脉冲.通过时频方法分析叠加过程中子源地震动频率成分的变化,分析凹凸体和台站的空间关系对脉冲产生的影响,初步探讨近断层速度脉冲的产生机制.
全国目前已经建成了近7万个自动气象观测站点,然而自动气象站观测资料一直存在资料质量较低的问题,大量错误资料的存在极大影响了其在气象研究中的应用,因此对错误观测的数据进行准确的修复是一项重要工作.本文利用2019年12月1日00:00至7日23:00(北京时),共168个时次的地面自动站温度观测资料,在利用EOF(Empirical Orthogonal Function)质量控制方法识别异常观测资料的基础上,提出了一种基于迭代EOF分析方法的错误资料修复方法.通过理想修复试验的精度分析表明,新修复方法能够
地表不规则地形的存在往往会引起地震波的散射,进而产生局部地震动放大或衰减的现象.虽然地形效应最早在异常地震记录中被发现,然而利用地形影响台阵记录到的地震动数据却少之又少.基于1992年在我国台湾翡翠河谷上观测到的六条地形影响台阵记录,利用线源SH波入射下非对称V形河谷地震波传播解析理论,模拟得到了河谷台阵各点的地震动,揭示了翡翠河谷地形效应对地震动影响的规律.与实测记录的对比结果表明利用笔者提出的地震波传播解析理论能够较好地反映河谷地形对地震动的影响.
针对现有地震波散射问题的解析解均在频域内给出,其适用的频带较窄,不能获取到可靠的瞬态反应解析解的问题,本文利用宽频带频域解析解进一步获取了不同空间点地震反应的宽频带频响函数,并基于傅里叶变换得出SH波入射下圆弧形凹陷地形瞬态动力响应的解析解.以上述为基础,研究了输入脉冲与实际地震动时凹陷的瞬态反应的基本特征,并重点分析了凹陷对地震动的放大效应,该效应定义为凹陷周围不同空间点的地震反应参数,如其峰值和反应谱等与自由场(即弹性半空间)地震反应参数之间的比值.结果表明:输入脉冲时,凹陷角点位移幅值显著放大,该放
提出了一种用于水平成层场地地震反应分析的时域高阶显式算法.首先,将覆盖土层和基岩划分为若干个切比雪夫谱单元,在模型底部设置多次透射人工边界;其次,以切比雪夫正交多项式构建高阶单元位移模式,通过高斯-洛巴托积分严格导出对角形式的切比雪夫谱单元集中质量矩阵,结合中心差分时域逐步积分格式,建立了高效的集中质量切比雪夫谱元波动模拟方法;最后,利用日本Kik-net强震台网提供的不同类型场地上获得的实际地震观测记录检验了本文方法的有效性.该方法避免了传统切比雪夫谱元法由于具有一致质量矩阵形式而造成的计算效率不高的问
为探讨“最不利地震动”概念在地下结构抗震设计中的适用性,以软土地铁区间隧道为对象建立相应的地层-结构动力分析模型.以直径变形率为分析指标,基于动力时程方法研究18条不同输入地震动作用下隧道结构动力响应的分布及差异性,得出基于隧道地震响应的输入地震动排序,并通过调幅手段对比分析了地面峰值加速度(PGA)和隧道埋深变化对隧道结构地震动响应排序的影响规律.最后,评价了不同输入地震动参数,包括峰值加速度、峰值速度、峰值位移、绝对累积速度(CAV)和阿里亚斯(Arias)强度(IA)与隧道地震响应之间的相关性.分析
中新元古界的油气资源潜力业已引起国际地质界的密切关注.近年来,新的钻探资料证实,华北克拉通中新元古代发育多个克拉通内拗拉槽,且拗拉槽内发育多套优质烃源岩及生储盖组合,显示具有巨大的油气勘探潜力.本文以华北克拉通东北缘燕辽拗拉槽和南缘熊耳拗拉槽中 新元古代地层为研究对象,以6条典型基干剖面实测、9条重点辅助剖面观察、3口单井岩芯观察与描述,主要从岩石颜色、岩石组合类型、岩石结构、沉积构造、地球化学等众多方面,对华北克拉通典型拗拉槽中新元古界的沉积体系类型和特征以及古地理环境的整体演化进行了全面、系统的研究.
地震动合成方法的应用前景与其所能表达的有效频带范围紧密相关.本文研究基于频率波数域格林函数的地震动合成方法(FK法),分析频带范围的关键影响要素及处理措施.在介绍计算原理的基础上,概括FK法合成地震动的主要影响要素,分析地壳速度模型对子源地震矩、破裂时间和传播时间的影响.随后,分析格林函数传播宽频带地震波的能力,提出格林函数计算中的频带影响参数的建议值.为分析FK法的震源模型辐射宽频带地震波的能力,重点考察控制子源错动过程的震源时间函数和上升时间.研究认为,FK法具有合成宽频带地震动的能力,这需要采用合理
采用谱元法模拟了盆地模型和一维水平成层模型的地震动强度和放大系数的分布特征,探究了直下型断层与盆地的相对位置对盆地地震效应的影响.结果显示:盆地地震动受断层位置的影响显著,特别是当断层邻近且平行于盆地边缘时,盆地地表地震动的边缘效应更加明显,强烈地震动区域的位置随断层位置的移动而改变明显;不同分量放大系数的分布特征差别显著,平行断层分量和垂直分量的显著放大区域主要分布于断层地表迹线两侧或紧邻迹线的盆地边缘,而垂直断层分量主要位于盆地内部,其放大系数最小;断层沿盆地短边边缘破裂时的地震动强度和放大系数最大,