發(fā)布時間：2019-11-27 21:49

【摘要】：上世紀(jì)80年代,地震學(xué)家發(fā)現(xiàn)隨著頻率超出特定頻率值時,加速度傅里葉幅值譜有明顯的下降,隨后,對這種高頻衰減現(xiàn)象的研究就沒有間斷過。近些年,工程地震領(lǐng)域中,在缺少強震數(shù)據(jù)地區(qū)建立衰減關(guān)系時,隨著數(shù)值模擬方法的大量使用,對高頻衰減因子kappa(κ)的研究日益增加,尤其是在NGA-East項目開展后,研究的熱度持續(xù)增加。本文選擇地震數(shù)據(jù)豐富的日本東北地區(qū)(36°N-40°N,138°E-143°E)作為研究區(qū),使用寬頻帶數(shù)字地震監(jiān)測臺網(wǎng)F-net記錄到的2000年1月1日到2003年6月1日的91次小震(MW=3.5-4.5、震源深度≤30km、震源距≤300km)的2094條記錄及14次大震(MW=4.5-5.8、震源深度≤30km、震源距≤300km)的321條記錄,同時補充了強震觀測臺網(wǎng)KiK-net觀測到的2011年1月至2014年1月震級551次地震(MW3.5-4.5、震源深度≤30km、震源距≤300km)的井下記錄。結(jié)合這些數(shù)據(jù)的特點,采用Anderson和Humphrey的方法、同步寬頻帶譜擬合方法、固定應(yīng)力降方法及經(jīng)典加速度譜方法計算κ值,前三種為寬帶反演方法,后一種為有限帶寬方法。計算結(jié)果整體上看,三種寬帶反演結(jié)果較為接近,有限帶寬方法的κ值高于前三種κ值。κ的理論基礎(chǔ)及影響因素一直是討論的熱點。目前對于κ影響因素的討論中,比較普遍的觀點是場地條件起主要作用,震源和傳播途徑的影響程度不同,取決于研究區(qū)域。在本文中將地震記錄κ值與震源距向臺站和震源做線性回歸得到κ0與κs,針對某些地區(qū)強震記錄不足的問題,研究同區(qū)域KiK-net臺站記錄得到的κ0與F-net臺站記錄得到的κ0的差異,探討用監(jiān)測臺網(wǎng)數(shù)據(jù)確定區(qū)域κ0值可能性。結(jié)果顯示,監(jiān)測臺網(wǎng)F-net臺站處κ0大多高于強震臺網(wǎng)Ki K-net井下臺站κ0,兩者差值Δκ0大多在-0.01s至0.025s范圍。由于兩種地震臺網(wǎng)的臺站所放置的場地條件不同,存在的差值是可以用與剪切波速的關(guān)系解釋的,說明了在建立基于地震學(xué)的地震動衰減關(guān)系過程中,借助監(jiān)測臺網(wǎng)數(shù)據(jù)確定κ0值的可行性,也說明了將硬基巖場地地震動衰減關(guān)系調(diào)整到工程基巖場地時,將κ0作為參數(shù)的合理性。為了回答中小震級地震κ是否能應(yīng)用于更大地震地震動估計的問題。本文將F-net和KiK-net井下記錄的大震(MW≥4.5)及小震(MW=3.5-4.5)的κs與震級進(jìn)行線性回歸統(tǒng)計,各方法對應(yīng)的擬合優(yōu)度均較低,與震級線性關(guān)系不明顯。說明各方法中用來消除震源影響的手段是有效的;同步寬頻帶譜擬合方法中兩類數(shù)據(jù)的結(jié)果差別不大�？紤]到經(jīng)典加速度譜方法直接在加速度傅里葉幅值譜的高頻部分測量κ值,其中包含了震源、傳播途徑和場地的影響,提出將κ的影響因素進(jìn)行解耦,在F-net和KiK-net地表、井下的真實觀測譜中去除震源譜項、非彈性衰減項和場地放大項得到κ0,將κ0代入傅里葉幅值譜的計算公式,和κ0-AS代入的結(jié)果一起,與實際觀測譜比較,改進(jìn)后得到的譜幅值在高頻部分斜率與真實譜較為一致,說明較為合理。
【圖文】：

圖 2-1 F-net 中 84 個觀測臺站分布圖究區(qū)中 2000 年 1 月 1 日到 2003 年 6 月 1 日發(fā)生地震（MWkm、震源距≤300km）的記錄。為減少計算結(jié)果的離散性，

圖 2-2 研究區(qū)域內(nèi) 9 個 F-net 臺站分布圖帶地震儀的記錄采樣頻率為 80Hz。收集到矩震級 3.5-4.5 級的記錄，，矩震級 4.5-5.8 級的 14 次地震的 321 條記錄，共 105 次
【學(xué)位授予單位】：中國地震局工程力學(xué)研究所
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P315

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2566776