基于汶川强震资料的渭河盆地场地动力特征研究

来源 :中国地震局工程力学研究所 | 被引量 : 13次 | 上传用户:edgecsst
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近年来,随着强震观测技术的发展,局部场地对地震动的放大作用越来越受到重视。盆地作为一种特殊的场地,它的地震反应又有其自身的特点。2008年5月12日,四川省汶川县发生里氏8.0级地震,而距离汶川地震震中500~800km的渭河盆地上发现了建筑物不同程度的破坏,根据灾后调查显示,陕西省西安市、宝鸡市陈仓区分别位于Ⅵ、Ⅶ烈度异常区。本文以渭河盆地为背景,汶川强震记录为资料,分析了渭河盆地的场地动力特征。具体工作如下:1、分析了渭河盆地各台站的傅里叶谱、反应谱,采用参考台站法、单台谱比法计算了各台站下方土层场地的卓越频率及放大倍数。通过对反应谱的分析,发现盆地内将近有一半台站的反应谱的下降段超过了设计反应谱,在某些台站的平台段也超出了设计反应谱,使得按抗震规范进行设计的建筑物、构筑物在此次地震中处于危险。盆地内长周期成分主要是由于面波的存在而导致的。场地基阶卓越频率的范围在0.1~0.4Hz之间,并以相对放大能力的强弱给出了场地放大能力较强的台站有西安、渭南、陈仓、蒲城。其中,西安、陈仓与灾后调查给出的烈度异常区相对应。2、基于多重滤波原理提取渭河盆地瑞利面波的群速度频散曲线。在计算源台之间的频散时考虑了有限断层的影响,通过画径向与垂直向的运动轨迹是否满足逆进椭圆的关系来寻找面波的传播方向。源台之间在所提取的群速度基本为常值,约为2.8km/s。利用双台互相关原理,得到面波的格林函数,并计算两台之间的群速度频散关系。对比频散曲线的结果,我们能够准确地提取到周期为10~30s的瑞利面波的群速度频散曲线。在这个带宽内,群速度的变化范围从1.6~3.6km/s,约在20秒附近时群速度出现极小值。3、利用双台之间群速度频散曲线进行反演。反演时采用阻尼最小二乘法,通过对计算模型的理论频散曲线与实测的频散曲线的拟合来最终得到地球构造。反演结果显示,在40km深度处都有明显的波速分界层,即莫霍面。西安-临猗、户县-大荔、草滩-万荣、咸阳-吝店、阎良-合阳、蒲城-河津台站在莫霍面处的剪切波速值分别为4.4km/s、4.5km/s、4.1km/s、4.4km/s、4.2km/s、4.3km/s;在20、30、40km处反演得到的剪切波速值与前人在该地区采用P波反演的结果相差不大,表明我们的反演结果基本合理。
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