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宽频带地震动混合模拟方法综述 被引量：10
1
作者 孙晓丹 陶夏新 《地震学报》 CSCD 北大核心 2012年第4期571-577,共7页
从发展现状、主要研究成果和可探讨问题等方面,对宽频带地震动混合(hybrid)模拟方法进行了系统的评述.首先介绍了混合模拟方法的发展历程,从高频段模拟技术、低频段模拟技术和宽频带合成技术及交叉频率等方面,介绍了混合模拟方法的研究... 从发展现状、主要研究成果和可探讨问题等方面,对宽频带地震动混合(hybrid)模拟方法进行了系统的评述.首先介绍了混合模拟方法的发展历程,从高频段模拟技术、低频段模拟技术和宽频带合成技术及交叉频率等方面,介绍了混合模拟方法的研究现状;随后介绍了混合模拟方法发展过程中一些关键的改进,包括随频率变化的辐射因子、非线性场地放大因子、多重S--S波散射理论等;最后,对混合模拟方法中值得深入研究的问题进行了探讨. 展开更多
关键词 宽频带地震动 混合模拟 随机合成 有限差分 交叉频率
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基于GP14.3运动学混合震源模型和SPECFEM 3D谱元法的宽频地震动模拟 被引量：3
2
作者 巴振宁 赵靖轩 +2 位作者 张郁山 梁建文 张玉洁 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1125-1138,共14页
基于确定性物理模型的全过程地震动模拟是现代地震工程的重要发展方向.然而受限于合理震源模型和计算资源需求,目前模拟的有效频率还多处于低频范围,难以满足工程结构敏感频带(5~10 Hz或更高)需求.本文即借助运动学混合震源模型能激发... 基于确定性物理模型的全过程地震动模拟是现代地震工程的重要发展方向.然而受限于合理震源模型和计算资源需求,目前模拟的有效频率还多处于低频范围,难以满足工程结构敏感频带(5~10 Hz或更高)需求.本文即借助运动学混合震源模型能激发宽频地震波和谱元法空间高精度及计算收敛快的优势,首先将确定性的凹凸体震源模型与GP14.3随机震源模型结合得到有限断层运动学混合震源模型,进而将上述混合震源模型开发到SPECFEM 3D谱元法开源代码中,实现了基于谱元法和运动学混合震源模型的全过程宽频带地震动模拟.将方法首先应用于一维波速结构模型0~10 Hz地震动模拟,通过与频率波数域(FK)方法结果进行比较,验证了方法的精度;进而应用于2021年5月21日云南漾濞6.4级地震0.1~5 Hz地震动模拟,通过与4个台站的时程记录和相应反应谱的比较,以及与NGA-West2地震动衰减方程在频率0.1~5 Hz的反应谱的比较,检验了方法的适用性;最后给出了漾濞地区的地震动峰值加速度(PGA)和峰值速度(PGV)云图,分析了漾濞地震下近场强地面运动的空间分布特征.结果显示,震中PGA接近400 cm·s-2,PGV达到45 cm·s^(-1),烈度达到Ⅸ度,且受局部地形起伏影响,大理以及洱海西侧位置出现高烈度异常区. 展开更多
关键词 宽频地震动 运动学混合震源模型 确定性物理模型地震动模拟 谱元法
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2022年9月5日泸定M_(S)6.8地震宽频带地震动谱元法模拟 被引量：2
3
作者 赵靖轩 巴振宁 +1 位作者 阔晨阳 刘博佳 《地震学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期179-195,共17页
2022年9月5日12时52分四川甘孜州泸定县发生M_(S)6.8地震,此次地震造成泸定县及其周边地域的严重破坏和人员的重大伤亡。为重现此次地震的地震动影响场,分析近场强地面运动的空间分布特征,将确定性的凹凸体震源模型与随机震源模型结合... 2022年9月5日12时52分四川甘孜州泸定县发生M_(S)6.8地震,此次地震造成泸定县及其周边地域的严重破坏和人员的重大伤亡。为重现此次地震的地震动影响场,分析近场强地面运动的空间分布特征,将确定性的凹凸体震源模型与随机震源模型结合得到有限断层运动学混合震源模型,进而将上述混合震源模型开发到SPECFEM 3D谱元法开源代码中,实现了基于谱元法和运动学混合震源模型的泸定M_(S)6.8地震的全过程宽频带(0.1—5 Hz)地震动模拟,通过与六个台站的时程记录、对应的反应谱以及NGA-West2地震动衰减曲线进行比较检验了方法的精度和适用性;进而给出了此次地震的三分量速度波场快照图,再现了地震波传播时近场地震动的方向性效应和局部场地效应;最后给出了震中100 km×100 km范围内的地震动峰值加速度(PGA)和峰值速度(PGV)云图,分析了泸定地震近场强地面运动的空间分布特征,并给出了基于模拟结果的地震烈度分布图。结果显示,震中PGA接近600 cm/s^(2),PGV接近50 cm/s,烈度达到Ⅸ度,且由于泸定地区内高山峡谷地形对地震动的影响,地震动峰值在山顶和峡谷处明显放大,山顶处PGA和PGV分别放大1.9倍和1.5倍,峡谷谷底处PGA和PGV分别放大1.7倍和1.4倍,这里出现的地震动放大现象以及可能造成的次生地质灾害亟需引起注意。 展开更多
关键词 2022年泸定M_(S)6.8地震 宽频带地震动 谱元法 运动学混合震源模型
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频率波数域内地壳层半空间剪切位错源宽频地震波传播模拟 被引量：1
4
作者 梁建文 吴孟桃 巴振宁 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期543-558,共16页
剪切位错源地震波传播模拟是近断层地震动研究的理论基础,然而现有确定性方法在高频地震动求解和跨尺度计算中存在一定的不足。提出一种剪切位错源宽频地震波多尺度传播模拟的频率-波数域方法,能有效解决从高波速地壳尺度(公里级)到低... 剪切位错源地震波传播模拟是近断层地震动研究的理论基础,然而现有确定性方法在高频地震动求解和跨尺度计算中存在一定的不足。提出一种剪切位错源宽频地震波多尺度传播模拟的频率-波数域方法,能有效解决从高波速地壳尺度(公里级)到低波速岩土尺度(米级)成层半空间宽频(覆盖0.1~10 Hz的工程结构敏感频段)地震响应问题。利用Fourier-Hankel变换将柱坐标系下的三维波动方程由时间-空间域转换到频率-波数域内,并结合震源作用处的位移-应力间断条件,由修正刚度矩阵方法求得位错源引起的黏弹性层状半空间动力响应。首先与经典Haskell方法比较验证提出方法的正确性和精度,进而建立天津地区地壳结构中跨尺度场地模型,重点讨论震源频率和近地表软弱夹层对地震地面运动的影响。研究结果表明:(1)新方法在宽频地震动和含低波速细分土层的模拟中十分适用,能够清晰观测到位错源作用下地震波在层界面的反射、转换和透射等复杂传播过程及引起的地面运动特征;(2)软弱场地地面运动受震源频率影响明显,高频地震动作用使得地震辐射能量强度及范围增大,或将导致更为严重的地面破裂和结构破坏;(3)不同埋深和厚度的近地表软夹层对软弱场地地震反应均有重要影响,场地“滤波放大”和软夹层“隔震”的叠加使得地表响应变得十分复杂。 展开更多
关键词 地震工程 剪切位错 地震动输入 频率–波数域方法 宽频地震动 跨尺度模拟
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GP断层破裂模型在青海门源M_(S)6.9地震强地面运动模拟的适用性研究
5
作者 罗超 曹晓雨 +3 位作者 高阳 徐飞 冯怀平 王昊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期534-547,共14页
2022年1月8日青海省门源县发生M_(S)6.9地震,震中附近遭受了强烈地震破坏.为验证Graves和Pitarka开发的GP断层破裂模型在震前对中国地区地震动场的预测与评估能力,本文基于GP法,考虑不同上升时间系数(rc)的影响,对门源地震进行了确定性... 2022年1月8日青海省门源县发生M_(S)6.9地震,震中附近遭受了强烈地震破坏.为验证Graves和Pitarka开发的GP断层破裂模型在震前对中国地区地震动场的预测与评估能力,本文基于GP法,考虑不同上升时间系数(rc)的影响,对门源地震进行了确定性地震动模拟.将模拟结果在地震动衰减规律、波形与幅值和烈度分布三个方面分别与青藏地区的地震动峰值预测方程、强震观测记录和根据强震记录自动产出的烈度图进行了对比.结果表明,当rc为9.0时,模拟记录与实测记录和地震动峰值预测方程基本一致.本文较好的重现了门源地震的强震动场,在合理选取rc的情况下,GP法可以应用于中国地区震前强地震动场的预测和估计. 展开更多
关键词 门源M_(S)6.9地震 GP断层破裂模型 强地面运动 上升时间系数 宽频带地震动模拟
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基于频率波数域格林函数的宽频带地震动合成方法综述 被引量：3
6
作者 曹泽林 陶夏新 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2018年第5期33-40,共8页
综述基于频率波数域格林函数的宽频带地震动合成方法(FK法),讨论了格林函数的计算和震源描述对合成结果有效频带的影响。归纳了频率波数域格林函数的研究进展、计算特点以及相对其他方法的优势,着重分析了其中水平波数积分、速度结构模... 综述基于频率波数域格林函数的宽频带地震动合成方法(FK法),讨论了格林函数的计算和震源描述对合成结果有效频带的影响。归纳了频率波数域格林函数的研究进展、计算特点以及相对其他方法的优势,着重分析了其中水平波数积分、速度结构模型选取和土层非线性效应等问题的处理方法。评述了适用于FK法合成宽频带地震动的震源描述方法,强调了破裂速度、震源时间函数、上升时间等震源参数的取值方法和选取准则。指出了FK法合成多维地震动值得深入研究的问题。 展开更多
关键词 宽频带地震动合成 频率波数域格林函数 有效频带 震源描述 FK法
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基于FK方法和GP14.3震源模型的2023年土耳其M_(w)7.8级地震宽频地震动合成
7
作者 巴振宁 韩书娟 +3 位作者 赵靖轩 刘悦 芦燕 陈三红 《世界地震工程》 北大核心 2023年第3期16-26,共11页
本文合成了2023年2月6日土耳其M_(w)7.8地震的地震动时空场。首先,依据USGS网站提供的V s30数据和全球地壳模型Crust1.0数据,构建了土耳其南部地区的地下一维速度结构模型;其次,依据美国地质调查局(USGS)发布的断层滑动量及破裂前端分... 本文合成了2023年2月6日土耳其M_(w)7.8地震的地震动时空场。首先,依据USGS网站提供的V s30数据和全球地壳模型Crust1.0数据,构建了土耳其南部地区的地下一维速度结构模型;其次,依据美国地质调查局(USGS)发布的断层滑动量及破裂前端分布结果,构建了此次地震的GP14.3运动学混合震源模型;然后,采用作者提出的FK方法对本次地震进行了0~10 Hz的宽频三分量地震动合成。通过合成结果与距离震中50 km范围内地震动较强的8个台站强震记录及相应反应谱的比较,检验了方法的可靠性和模型的适用性;最后,重点分析了土耳其东南部的加济安泰普市及附近地区地震动时空场特征。结果表明:1)本文计算的加济安泰普市区范围内的NS向PGA接近180 cm/s^(2)、PGV接近100 cm/s,伊斯拉希耶镇地区的EW向PGA高达560 cm/s^(2)、PGV高达150 cm/s,地震动强度比较大。2)基于本文强地面运动合成结果得到的加济安泰普市区范围内的地震烈度为VII度,伊斯拉希耶镇地区的地震烈度高达IX度,与USGS给出的结果一致。3)此次土耳其M_(w)7.8地震呈现明显的近断层地震动集中性效应、地面永久位移以及破裂方向性效应。 展开更多
关键词 土耳其M_(w)7.8地震 宽频地震动合成 近断层地震动特性 频率波数域方法 运动学混合震源模型
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IASPEI宽频带面波震级的测定方法研究 被引量：2
8
作者 韩雪君 马延路 刘瑞丰 《地震地磁观测与研究》 2011年第3期9-12,共4页
根据IASPEI新推荐的宽频带面波震级M_S(BB)计算方法,设计自动测定M_S(BB)软件,可以对中国地震台网中心接收的约1 000个地震台站资料进行自动处理,利用宽频带资料快速测定M_S(BB)。可以在几分钟内使用所有宽频带资料进行计算,所得结果比... 根据IASPEI新推荐的宽频带面波震级M_S(BB)计算方法,设计自动测定M_S(BB)软件,可以对中国地震台网中心接收的约1 000个地震台站资料进行自动处理,利用宽频带资料快速测定M_S(BB)。可以在几分钟内使用所有宽频带资料进行计算,所得结果比较稳定、可靠。 展开更多
关键词 宽频带面波震级 地动速度 软件
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2023年山东平原M_(S) 5.5地震宽频带面波震级和近场地震动反应谱空间分布特征分析
9
作者 韩光洁 刘奕君 席楠 《地震地磁观测与研究》 2023年第6期13-19,共7页
2023年8月6日山东平原发生M_(S) 5.5地震,中国地震台网中心获得丰富的测震和强震台站三分量波形数据。使用2°-10°震中距范围内80个台站的宽频带垂直向速度记录,测量该地震的宽频带面波震级;使用震中距200 km范围内1 278个强... 2023年8月6日山东平原发生M_(S) 5.5地震,中国地震台网中心获得丰富的测震和强震台站三分量波形数据。使用2°-10°震中距范围内80个台站的宽频带垂直向速度记录,测量该地震的宽频带面波震级;使用震中距200 km范围内1 278个强震仪和简易烈度计三分量记录,计算近场强震动加速度反应谱值。结果表明,宽频带面波震级M_(S(BB))平均值为5.5,震中西南侧台站测定震级相对偏小,偏大台站多分布在东北侧。近场强震动加速度反应谱呈NE-SW走向的条带状分布特征,沿断层破裂方向衰减慢,垂直断层方向衰减快。宽频带面波震级和加速度反应谱的空间分布特征支持本次地震以东北向单侧破裂为主,对照震中区地震断层资料,本次地震可能属于高唐和陵县-阳信隐伏断裂体系。 展开更多
关键词 平原地震 多普勒效应 宽频带面波震级 近场地震动特征
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