基于Bayes原理的漸進(jìn)地面震動(dòng)強(qiáng)度預(yù)警與P波特征參數(shù)研究.pdf

1、地震預(yù)警可以在地震發(fā)生后破壞性地震波到來(lái)前，提供數(shù)秒甚至數(shù)十秒的預(yù)警時(shí)間，以采用有效的防災(zāi)減災(zāi)措施，盡可能地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。地震預(yù)警系統(tǒng)作為一種能夠有效減輕地震災(zāi)害的新手段，已經(jīng)受到了越來(lái)越多的重視。目前地震預(yù)警仍存在著預(yù)警時(shí)間較短、不確定性較大、誤報(bào)與漏報(bào)問(wèn)題嚴(yán)重等不足。
　　論文重點(diǎn)研究了基于Bayes原理的漸進(jìn)地面震動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)與P波特征參數(shù)的相關(guān)性，主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)利用Center for

2、Engineering Strong Motion Date地震數(shù)據(jù)庫(kù)中，震級(jí)為5級(jí)及以上的強(qiáng)震記錄，基于Bayes原理以地面震動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)的Gutenberg-Richter關(guān)系為初始先驗(yàn)分布，以地震臺(tái)站記錄的P波特征參數(shù)為似然函數(shù)，實(shí)時(shí)估算漸進(jìn)地面震動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)。
　　(2)主要針對(duì)瞬時(shí)特征周期τpmax、平均周期τc與峰值加速度間關(guān)系進(jìn)行一系列研究，擬合得到強(qiáng)震P波初至第3s、4s、5s時(shí)間窗內(nèi)的周期參數(shù)與峰值加速度具有良好的線

3、性關(guān)系，分析P波特征周期參數(shù)與基于Bayes估算的漸進(jìn)峰值加速度間關(guān)系。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，基于Bayes估算前后τc法相比于τpmax法離散性都較小，擬合精度更高。這與前人對(duì)震級(jí)參數(shù)的研究結(jié)果相一致。
　　(3)研究發(fā)現(xiàn)P波初至第3s、4s、5s時(shí)間窗的位移幅值Pd、加速度幅值Pa與地面震動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)存在著較好的擬合關(guān)系，達(dá)到一定的擬合精度。在此基礎(chǔ)上，對(duì)比位移幅值、加速度幅值參數(shù)與基于Bayes估算的漸進(jìn)地面震動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)間的回歸關(guān)系，發(fā)現(xiàn)

4、基于Bayes估算后擬合精度有明顯的提升。擬合結(jié)果表明，隨著時(shí)間窗的延長(zhǎng)，離散性減小，擬合精度提高，但是5s時(shí)間窗較4s時(shí)間窗擬合精度提升不大。
　　(4)提出將初始P波速度幅值Pv作為一種預(yù)警參數(shù)。研究P波初至第3s、4s、5s時(shí)間窗的速度幅值Pv與地面震動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)、速度幅值Pv與基于Bayes原理估算的漸進(jìn)地面震動(dòng)強(qiáng)度參數(shù)間的相關(guān)性。采用雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)，利用最小二乘法擬合之后發(fā)現(xiàn)P波初至第3s、4s、5s時(shí)間窗的速度幅值Pv與基于