近断层区域划分及近断层速度脉冲型地震动模拟

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近断层(near-fault)地震动是指发震断层附近的地震地面运动。这种地震动因其与远场地震有着不同的特性且对长周期结构有强烈的破坏作用而引起地震工程学领域的广泛关注。论文主要针对近场区域影响范围和近断层速度脉冲型地震动模拟进行研究,从而确定模拟速度脉冲的参数输入和人工合成近断层速度脉冲型地震动方法。根据以上研究内容,论文做了如下工作:(1)查阅文献总结近断层地震研究现状并搜集了断层距90kmm内的1296条(水平977条,竖向319条)地震记录,对地震动进行了分析。(2)选取并计算了19个地震潜在破坏势参数,采用Pearson相关系数计算方法计算了潜在破坏势参数间的相关系数。(3)按断层类型、场地类别和震级范围把记录分成20组(水平11组,竖向9组),确定每一组近断层区域划分参数组合,通过分段函数拟合得到每一组地震的临界断层距,进而确定了不同断层类型、场地类别及震级下近断层区域范围。(4)基于小波分析识别出了速度脉冲型地震,并提取了速度脉冲型地震中的脉冲成分,统计了脉冲的分布特性,经统计回归得到脉冲周期Tp、脉冲峰值速度PGV和脉冲峰值对应时刻t的经验公式。(5)分析了基于小波分析方法计算的脉冲周期Tp与基于速度反应谱法计算的脉冲周期Tsv之比Tp/Tsv的变化范围和影响因素。(6)通过对脉冲成分与非脉冲成分的功率谱对比分析得到高、低频分界频率fr的计算方法,并确定了fr与脉冲周期Tp的定量关系。(7)对Tian脉冲模型进行改进,以速度脉冲型地震参数统计结果为参数输入生成低频脉冲成分,与经反应谱拟合得到的高频成分叠加生成近断层速度脉冲型地震动。
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