1976年ms7.8唐山地震斷層動態(tài)破裂及近斷層強(qiáng)地震動研究

1、 中國地震局地殼應(yīng)力研究所碩士論文 I 摘 要 本文采用美國南加州地震委員會 （SCEC） Steven Day 博士提供的三維有限差分?jǐn)鄬幼园l(fā)破裂動力學(xué)模型（3D-FDM） ，以 1976 年唐山 Mw7.6 地震為例，從簡化的雙側(cè)斷層破裂模式出發(fā)，對該地震發(fā)震斷層的動態(tài)破裂過程及近斷層地 表 運(yùn) 動 特 征 進(jìn) 行 了 仿 真 模 擬 和 計 算 。 研 究 區(qū) 域 為 圍 繞 發(fā) 震 斷 層200km×140km

2、×40km（深度）的長方形塊體組成，計算網(wǎng)格結(jié)點的空間分辨率和時間分辨率分別為 200 米和 0.012 秒， 形成的空間網(wǎng)格節(jié)點為 1051×701×201，總共的計算節(jié)點數(shù)達(dá) 1.48×108 個，計算長度為 4000 個時間步長。在 DELL 小型工作站上，地實現(xiàn)了對源程序的移植和并行計算。并對源程序進(jìn)一步完善修改，成功地實現(xiàn)了對京津唐地區(qū)三維地殼速度結(jié)構(gòu)的嵌入，在一定程度上增強(qiáng)了對地震波傳

3、播以及地面運(yùn)動模擬的真實性。 通過三維斷層自發(fā)破裂模擬，本文對唐山地震的破裂過程和由此造成的近斷層地表運(yùn)動有了一個更為清晰的認(rèn)識。其主要工作和結(jié)果如下： （1） 定量地給出了唐山地震近斷層地表運(yùn)動的分布特征。結(jié)果顯示，唐山斷裂西南端的質(zhì)點運(yùn)動的速度和加速度總體大于其東北端的質(zhì)點運(yùn)動的速度和加速度；斷層兩側(cè)地震動衰減速度也不相同，斷層右側(cè)，即斷層的東南部分速度衰減較慢，斷層左側(cè)衰減較快；結(jié)果還顯示在斷層破裂的端點附近質(zhì)點運(yùn)動的速度和加速度

4、均較大，所以對于走滑型斷層而言也可能應(yīng)該在斷層的端點加大抗震設(shè)防系數(shù)； （2） 著重討論了三維速度結(jié)構(gòu)和有限斷層破裂方向性對地表運(yùn)動的影響。三維速度結(jié)構(gòu)的橫向不均性也使得地震造成的近斷層地震動也出現(xiàn)了橫向的不均勻性。斷層的破裂方向性效應(yīng)也會對地面運(yùn)動的分布產(chǎn)生影響，且對于走滑斷層而言，這種影響主要源于與斷層面垂直的運(yùn)動分量。 （3） 根據(jù)初步研究結(jié)果結(jié)合京津唐地區(qū)活動斷層構(gòu)造特征，對唐山 Ms7.8 級主震后隨之而來的 1976 灤縣