準確模擬地震波在三維復雜介質中的傳播過程,對估計強地面運動對地表的破壞過程以及預測地震災害的嚴重程度有著重要的意義。在常用的強地面運動模擬數(shù)值方法中,有限差分作為一種精確而高效的方法一直被廣泛使用。在本文中,將使用曲線網(wǎng)格有限差分方法對地震的強地面運動過程進行模擬。2008年5月12日,四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)發(fā)生毀滅性的大地震,此次地震是新中國成立以來破壞力最大的地震對中國造成了極大的人員傷亡和經(jīng)濟損失,受災地區(qū)超過10萬平方公里。由于汶川地震位于青藏高原東緣與四川盆地的交匯處,地質構造與地形條件非常復雜,所造成的破壞、影響也是個復雜的過程。精確模擬汶川地震的強地面運動過程對于合理認識汶川地震震源破裂過程、致災因素以及災后重建和城市的抗震減災有著重要意義。另外,在本文中,還對北京三河-平谷大地震、2013年4月20日發(fā)生的蘆山地震和2013年6月2日的臺灣南投地震的強地面運動過程進行數(shù)值模擬,并對這四次地震的地震波傳播過程和強地面運動特征進行詳細的分析。在強震中,近場方向性效應、上盤效應、盆地效應和地形效應都對地震動峰值分布有著重要的影響,汶川地震動特征主要是由斷層的幾何性質、破裂方式和四... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 強地面運動的發(fā)展歷史
    1.2 合成地震圖方法的進展和現(xiàn)狀
    1.3 地震強地面運動特征
    1.4 強地面運動數(shù)值模擬的意義
    1.5 本文的研究內容
第二章 有限差分方法介紹
    2.1 強地面運動的控制方程
    2.2 同位網(wǎng)格有限差分格式
    2.3 起伏地形自由表面條件的實施
    2.4 吸收邊界條件
    2.5 斷層運動學破裂過程的耦合
    2.6 并行計算
第三章 蘆山地震強地面運動模擬
    3.1 計算模型
        3.1.1 計算參數(shù)
        3.1.2 地形數(shù)據(jù)模型
        3.1.3 三維速度模型
        3.1.4 蘆山地震的震源模型
    3.2 蘆山地震的強地面運動模擬結果
        3.2.1 地震波傳播過程
        3.2.2 地表合成地震圖
        3.2.3 峰值速度、加速度和位移
        3.2.4 蘆山地震烈度圖
    3.3 本章小結
第四章 汶川地震強地面運動模擬
    4.1 理論計算模型
        4.1.1 速度模型和地形數(shù)據(jù)
        4.1.2 汶川地震的有限斷層模型
        4.1.3 計算參數(shù)
    4.2 汶川地震強地面運動模擬結果
        4.2.1 地表的波場快照
        4.2.2 地表合成地震圖
        4.2.3 汶川地震的峰值分布和烈度圖
    4.3 本章小結
第五章 北京三河平谷地震模擬
    5.1 速度模型和地形數(shù)據(jù)
    5.2 震源模型
    5.3 計算參數(shù)
    5.4 強地面運動結果
        5.4.1 東西向速度水平分量傳播過程
        5.4.2 地表合成地震圖
        5.4.3 峰值速度、峰值加速度、峰值位移分布
    5.5 本章小結
第六章 南投地震強地面運動模擬
    6.1 計算模型
        6.1.1 地形數(shù)據(jù)和震源模型
        6.1.2 速度模型
        6.1.3 計算參數(shù)
    6.2 強地面運動模擬結果
    6.3 南投地震的地形效應
    6.4 本章小結
第七章 影響強地面運動的因素
    7.1 斷層的幾何形態(tài)對強地面運動的影響
    7.2 上盤效應和方向性效應
    7.3 盆地放大效應
    7.4 地形放大效應
    7.5 本章小結
第八章 結論和展望
    8.1 結論
    8.2 展望
致謝
參考文獻
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其他研究成果



本文編號：3100536