基于能量的地震烈度速報(bào)系統(tǒng)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-05 20:28
自上世紀(jì)九十年代以來(lái),國(guó)內(nèi)外基于實(shí)時(shí)數(shù)字監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的地震烈度速報(bào)技術(shù)迅速發(fā)展。實(shí)時(shí)地震烈度速報(bào)技術(shù)在全球主要地震多發(fā)地區(qū),如美國(guó),日本,墨西哥,中國(guó)臺(tái)灣已趨于成熟。地震烈度速報(bào),即地震發(fā)生后通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)記錄數(shù)據(jù)的即時(shí)處理在幾分鐘至幾十分鐘之內(nèi)快速得到地震影響區(qū)域的烈度分布情況,為判斷地震對(duì)不同區(qū)域的破壞嚴(yán)重程度提供依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)外烈度速報(bào)系統(tǒng)的計(jì)算原理,均采用地震記錄峰值加速度PGA或等效峰值加速度Ap等地震動(dòng)參數(shù)與烈度的統(tǒng)計(jì)關(guān)系式;這些參數(shù)受地表土層影響顯著,由基巖臺(tái)站地震記錄數(shù)據(jù)得到地表地震動(dòng)峰值參數(shù)必須考慮土層放大作用,但是不同場(chǎng)地條件下土層放大作用影響并不一致。本文嘗試從不同于現(xiàn)有速報(bào)系統(tǒng)基于力的設(shè)計(jì)應(yīng)用理念,由能量的角度提出能量參數(shù)概念,該參數(shù)E v2(t)dt充分利用了整條地震記錄數(shù)據(jù),同時(shí)考慮地震動(dòng)幅值與持時(shí)的影響,土層放大作用的不一致影響被相對(duì)削弱。作為現(xiàn)有速報(bào)系統(tǒng)的補(bǔ)充完善,基于能量參數(shù)的烈度速報(bào)系統(tǒng)是本文的最終目標(biāo)。本文首先詳細(xì)介紹了由地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)各臺(tái)站儀器保存的地震記錄數(shù)據(jù)求能量參數(shù)的方法,進(jìn)而通過(guò)日本、汶川余震等總計(jì)8183臺(tái)次的測(cè)震記錄統(tǒng)計(jì)分析得到了能量參數(shù)與...
【文章來(lái)源】:中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
976年河北唐山地震烈度分布圖
度速報(bào)系統(tǒng)。國(guó)家“十一五”計(jì)劃完成后,隨著數(shù)字化技術(shù)的推廣應(yīng)用和 3S 技術(shù)的引進(jìn),福建省現(xiàn)有寬頻帶測(cè)震臺(tái) 85 臺(tái)、強(qiáng)震臺(tái) 94 臺(tái)(其中部分為強(qiáng)震、測(cè)震儀器同臺(tái)基臺(tái)站),平均臺(tái)間距約 32公里。福建地區(qū)地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)分布情況見(jiàn)圖1-2。圖 1-2 福建省臺(tái)網(wǎng)分布福建省烈度速報(bào)系統(tǒng)軟件是依托實(shí)時(shí)傳輸測(cè)震臺(tái)網(wǎng)和強(qiáng)震臺(tái)網(wǎng),自動(dòng)對(duì)地震實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真分析,提取臺(tái)站的峰值加速度、峰值速度、不同周期的加速度反應(yīng)譜和等效峰值加速度參數(shù),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)監(jiān)測(cè)區(qū)網(wǎng)格點(diǎn)在地震過(guò)程中的峰值加速度、峰值速度、反應(yīng)譜和等效峰值加速度的插值計(jì)算(地震點(diǎn)源模型)和儀器烈度計(jì)算,并能自動(dòng)校正場(chǎng)地影響,自動(dòng)生成烈度報(bào)告和烈度分布圖,同時(shí)能夠計(jì)算臺(tái)站點(diǎn)的實(shí)測(cè)烈度值,能在地震發(fā)生后 5 分鐘左右,自動(dòng)發(fā)布城市烈度、區(qū)域烈度分布圖和烈度短信等功能,并通過(guò)速報(bào)系統(tǒng)向省防震減災(zāi)指揮中心、政府有關(guān)部門和重大工程監(jiān)控中心傳送地震烈度結(jié)果
(4) 繪出區(qū)域等效峰值加速度等值線圖或由地震儀器烈度統(tǒng)計(jì)關(guān)系0.5I 2.71 lg A 2.39繪出區(qū)域烈度分布圖;于能量參數(shù)的烈度速報(bào)系統(tǒng)及課題意義經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)關(guān)系式(1-4)、(1-8)可知,場(chǎng)地儀器烈度由等效峰值加速確定,等效峰值加速度的意義為:由地震記錄經(jīng)預(yù)處理、仿真、濾波分量加速度時(shí)程矢量合成得全振動(dòng)加速度(2 2 2ns ew uda a a a合取累計(jì)持時(shí)為 t 秒對(duì)應(yīng)的加速度峰值;對(duì)于 Ap取 t=0.3s,對(duì) A0.5取MA”算法 Ap取值原理同 A0.5。取一定累計(jì)持時(shí)的等效峰值加速度求免地震儀器數(shù)采過(guò)程中,擺錘“單點(diǎn)脈沖”(如圖 1-3)形成的地震記影響;地震儀器擺錘的“單點(diǎn)脈沖”使得波形峰值(PGA、PGV 等)這種由于地震儀器導(dǎo)致的脈沖突刺與地面運(yùn)動(dòng)真實(shí)情況不符,因而在錄數(shù)據(jù)的實(shí)際計(jì)算過(guò)程中采取等效峰值的方法以剔除其影響。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地震烈度快速評(píng)估研究現(xiàn)狀與分析[J]. 王德才,倪四道,李俊. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2013(04)
[2]地震預(yù)警系統(tǒng)研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張紅才,金星,李軍,韋永祥,朱海燕. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2013(02)
[3]爆破地震波的能量衰減規(guī)律研究[J]. 李洪濤,盧文波,舒大強(qiáng),楊興國(guó),易長(zhǎng)平. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(S1)
[4]有關(guān)地震烈度速報(bào)信息化發(fā)展的思考[J]. 張晁軍,李衛(wèi)東,李大輝,陳會(huì)忠,侯燕燕. 國(guó)際地震動(dòng)態(tài). 2010(04)
[5]ShakeMap及其在地震動(dòng)快速預(yù)估中的應(yīng)用[J]. 李俊,蘇楓,米宏亮,陳颙. 中國(guó)地震. 2010(01)
[6]四川地區(qū)地震動(dòng)峰值衰減規(guī)律研究[J]. 康蘭池,金星. 地震學(xué)報(bào). 2009(04)
[7]福建地區(qū)中小地震地震動(dòng)峰值衰減規(guī)律研究[J]. 金星,康蘭池,歐益萍. 地震學(xué)報(bào). 2008(03)
[8]地震波衰減機(jī)理及能量補(bǔ)償研究綜述[J]. 李振春,王清振. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2007(04)
[9]震動(dòng)圖快速生成系統(tǒng)研究[J]. 澤仁志瑪,陳會(huì)忠,何加勇,代光輝,胡彬. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2006(03)
[10]地震波散射理論及應(yīng)用研究綜述[J]. 尹軍杰,劉學(xué)偉,李文慧. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2005(01)
博士論文
[1]地震預(yù)警技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 馬強(qiáng).中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2008
碩士論文
[1]地震波吸收衰減與補(bǔ)償方法研究[D]. 門哲.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[2]基于地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)資料的震動(dòng)圖及震動(dòng)烈度研究[D]. 張紅才.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2008
[3]福建地區(qū)脈動(dòng)資料的處理與分析[D]. 李軍.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2006
[4]強(qiáng)震觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理方法的研究[D]. 馬強(qiáng).中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2002
本文編號(hào):3478459
【文章來(lái)源】:中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:86 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
976年河北唐山地震烈度分布圖
度速報(bào)系統(tǒng)。國(guó)家“十一五”計(jì)劃完成后,隨著數(shù)字化技術(shù)的推廣應(yīng)用和 3S 技術(shù)的引進(jìn),福建省現(xiàn)有寬頻帶測(cè)震臺(tái) 85 臺(tái)、強(qiáng)震臺(tái) 94 臺(tái)(其中部分為強(qiáng)震、測(cè)震儀器同臺(tái)基臺(tái)站),平均臺(tái)間距約 32公里。福建地區(qū)地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)分布情況見(jiàn)圖1-2。圖 1-2 福建省臺(tái)網(wǎng)分布福建省烈度速報(bào)系統(tǒng)軟件是依托實(shí)時(shí)傳輸測(cè)震臺(tái)網(wǎng)和強(qiáng)震臺(tái)網(wǎng),自動(dòng)對(duì)地震實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真分析,提取臺(tái)站的峰值加速度、峰值速度、不同周期的加速度反應(yīng)譜和等效峰值加速度參數(shù),實(shí)現(xiàn)目標(biāo)監(jiān)測(cè)區(qū)網(wǎng)格點(diǎn)在地震過(guò)程中的峰值加速度、峰值速度、反應(yīng)譜和等效峰值加速度的插值計(jì)算(地震點(diǎn)源模型)和儀器烈度計(jì)算,并能自動(dòng)校正場(chǎng)地影響,自動(dòng)生成烈度報(bào)告和烈度分布圖,同時(shí)能夠計(jì)算臺(tái)站點(diǎn)的實(shí)測(cè)烈度值,能在地震發(fā)生后 5 分鐘左右,自動(dòng)發(fā)布城市烈度、區(qū)域烈度分布圖和烈度短信等功能,并通過(guò)速報(bào)系統(tǒng)向省防震減災(zāi)指揮中心、政府有關(guān)部門和重大工程監(jiān)控中心傳送地震烈度結(jié)果
(4) 繪出區(qū)域等效峰值加速度等值線圖或由地震儀器烈度統(tǒng)計(jì)關(guān)系0.5I 2.71 lg A 2.39繪出區(qū)域烈度分布圖;于能量參數(shù)的烈度速報(bào)系統(tǒng)及課題意義經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)關(guān)系式(1-4)、(1-8)可知,場(chǎng)地儀器烈度由等效峰值加速確定,等效峰值加速度的意義為:由地震記錄經(jīng)預(yù)處理、仿真、濾波分量加速度時(shí)程矢量合成得全振動(dòng)加速度(2 2 2ns ew uda a a a合取累計(jì)持時(shí)為 t 秒對(duì)應(yīng)的加速度峰值;對(duì)于 Ap取 t=0.3s,對(duì) A0.5取MA”算法 Ap取值原理同 A0.5。取一定累計(jì)持時(shí)的等效峰值加速度求免地震儀器數(shù)采過(guò)程中,擺錘“單點(diǎn)脈沖”(如圖 1-3)形成的地震記影響;地震儀器擺錘的“單點(diǎn)脈沖”使得波形峰值(PGA、PGV 等)這種由于地震儀器導(dǎo)致的脈沖突刺與地面運(yùn)動(dòng)真實(shí)情況不符,因而在錄數(shù)據(jù)的實(shí)際計(jì)算過(guò)程中采取等效峰值的方法以剔除其影響。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]地震烈度快速評(píng)估研究現(xiàn)狀與分析[J]. 王德才,倪四道,李俊. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2013(04)
[2]地震預(yù)警系統(tǒng)研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 張紅才,金星,李軍,韋永祥,朱海燕. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2013(02)
[3]爆破地震波的能量衰減規(guī)律研究[J]. 李洪濤,盧文波,舒大強(qiáng),楊興國(guó),易長(zhǎng)平. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2010(S1)
[4]有關(guān)地震烈度速報(bào)信息化發(fā)展的思考[J]. 張晁軍,李衛(wèi)東,李大輝,陳會(huì)忠,侯燕燕. 國(guó)際地震動(dòng)態(tài). 2010(04)
[5]ShakeMap及其在地震動(dòng)快速預(yù)估中的應(yīng)用[J]. 李俊,蘇楓,米宏亮,陳颙. 中國(guó)地震. 2010(01)
[6]四川地區(qū)地震動(dòng)峰值衰減規(guī)律研究[J]. 康蘭池,金星. 地震學(xué)報(bào). 2009(04)
[7]福建地區(qū)中小地震地震動(dòng)峰值衰減規(guī)律研究[J]. 金星,康蘭池,歐益萍. 地震學(xué)報(bào). 2008(03)
[8]地震波衰減機(jī)理及能量補(bǔ)償研究綜述[J]. 李振春,王清振. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2007(04)
[9]震動(dòng)圖快速生成系統(tǒng)研究[J]. 澤仁志瑪,陳會(huì)忠,何加勇,代光輝,胡彬. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2006(03)
[10]地震波散射理論及應(yīng)用研究綜述[J]. 尹軍杰,劉學(xué)偉,李文慧. 地球物理學(xué)進(jìn)展. 2005(01)
博士論文
[1]地震預(yù)警技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 馬強(qiáng).中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2008
碩士論文
[1]地震波吸收衰減與補(bǔ)償方法研究[D]. 門哲.長(zhǎng)安大學(xué) 2009
[2]基于地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)資料的震動(dòng)圖及震動(dòng)烈度研究[D]. 張紅才.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2008
[3]福建地區(qū)脈動(dòng)資料的處理與分析[D]. 李軍.中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2006
[4]強(qiáng)震觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理方法的研究[D]. 馬強(qiáng).中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所 2002
本文編號(hào):3478459
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