基于复合震源模型的地震动合成研究

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近年来,一批200米级的高拱坝相继在我国西南地区修建,而该地区是我国的典型强震区,因此,确保高拱坝的抗震安全至关重要。然而,缺少坝址附近的实测强震记录,使得工程抗震分析的地震动输入无法合理给定,从而,基于坝址附近断层信息开展地震动研究是进行高拱坝地震安全性评价不可或缺的环节。本文基于复合震源模型完成了九寨沟地震动水平方向的加速度时程合成工作,同时与中国地震台网中心提供的实测数据对比分析,验证了复合震源模型的可行性及有效性。在此基础上,本文深入研究了区域介质速度模型、复合震源模型参数对九寨沟地震动合成的敏感性,以得到最优参数模拟地震动。主要研究内容及取得的成果如下:(1)收集整理了九寨沟地震动水平向加速度时程信息,通过Seismo Signal地震波处理软件对原始地震波数据进行滤波、基线校正等工作,保证了对比数据的准确性。(2)详细介绍了复合震源模型的基本原理:采用层状土结构模型,将复合震源时间函数与通过广义反射和透射矩阵方法计算的格林函数卷积得到强震地面质点运动。采用复合震源模型模拟九寨沟地震动,与台站的实测加速度时程曲线及傅里叶幅值谱进行对比,得到所有台站的总体误差,结果表明:大部分台站加速度峰值合成与实测结果一致,少量台站有所偏差。(3)从复合震源模型输入参数敏感性出发,基于自编MATLAB程序得到了不同区域介质速度模型、不同地震矩及应力降条件下的单个台站及总体台站误差,对比分析这些参数对于九寨沟地震动合成的影响,得出适宜参数能够使得合成地震动与实测数据比值对数doc整体位于-1~1之间,低频段(小于10Hz)位于-0.7~0.2之间,超过70%台站水平向平均误差均小于0.6,模拟结果较好,最终选定了九寨沟地震动合成的最佳复合震源模型输入参数。
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