地震動(dòng)合成方法比較與研究.pdf

1、地震動(dòng)合成研究是地震工程學(xué)研究的重要課題，也是保障社會(huì)穩(wěn)定和發(fā)展、減少地震災(zāi)害的迫切需求。 近半個(gè)世紀(jì)以來，強(qiáng)地震動(dòng)數(shù)據(jù)積累的很快，一些國家獲取了相當(dāng)豐富的地震數(shù)據(jù)。通常，在一次強(qiáng)地震中能夠獲取大范圍的地震數(shù)據(jù)、同時(shí)還能保證觀測數(shù)據(jù)記錄的空間密度。然而，由于地震的隨機(jī)性和不確定性，這些記錄往往集中在某一些地區(qū)，地理環(huán)境和地質(zhì)條件的不同使得許多數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值受到限制，為了得到能夠滿足特定地理地質(zhì)條件的地震數(shù)據(jù)，人工地震動(dòng)合成的研究

2、受到越來越多地震學(xué)家和地震工程師的重視。隨機(jī)方法、三角級(jí)數(shù)法、經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)法等地震動(dòng)合成方法相繼出現(xiàn)，這些方法的提出和應(yīng)用極大的促進(jìn)了地震動(dòng)合成的研究和發(fā)展。 然而，方法的繁多并不能解決一些根本問題，有的計(jì)算方法過于復(fù)雜，使得計(jì)算難度較大；而有的計(jì)算過程又過于簡化，使得計(jì)算結(jié)果與實(shí)際記錄相去甚遠(yuǎn)。本文在查閱大量文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，對(duì)目前地震動(dòng)合成方法加以總結(jié)、比較和研究，并做出一定改進(jìn)，本文工作主要包括一下幾個(gè)方面： (1)介紹

3、地震動(dòng)合成的研究歷史和發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)目前國內(nèi)外地震動(dòng)合成方法；分析地震動(dòng)的頻譜特性； (2)詳細(xì)介紹了目前比較常用的經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)法、隨機(jī)有限斷層法、基于時(shí)頻非平穩(wěn)地震動(dòng)合成方法，以及目前運(yùn)用不是很多但很重要的一些其他方法，如數(shù)值格林函數(shù)法、寬頻帶格林函數(shù)法、三角級(jí)數(shù)法等； (3)采用經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)法研究新疆喀什地震、采用隨機(jī)有限斷層法研究沈陽6.5級(jí)地震，以及在隨機(jī)場條件下采用基于時(shí)頻非平穩(wěn)方法研究和比較地震動(dòng)的相干性，同

4、時(shí)，對(duì)這三種方法進(jìn)行深入比較研究，總結(jié)各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)并提出改進(jìn)意見； (4)根據(jù)我國實(shí)際地震地質(zhì)條件，在歸納和研究大量地震數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上計(jì)算推導(dǎo)出改進(jìn)的的經(jīng)驗(yàn)公式，并在研究實(shí)際地震中加以檢驗(yàn)； (5)對(duì)汶川地震進(jìn)行深入研究，從汶川地理位置、地質(zhì)條件出發(fā)，對(duì)本次強(qiáng)震的加速度時(shí)程進(jìn)行合成，做出加速度等值線圖，并與實(shí)際地震記錄進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而研究地震發(fā)生后近斷層區(qū)域建筑結(jié)構(gòu)破損情況與地震動(dòng)強(qiáng)度關(guān)系，使得理論與實(shí)踐相結(jié)合；