用數字地震臺網小震數據建立蘭州和華北地區(qū)強地震動衰減關系.pdf

1、本質上說，地震動衰減關系是經驗性的，以強震數據為研究基礎。但對缺乏強震數據的國家和地區(qū)，如何建立強地震動衰減關系，一直是工程地震領域的研究熱點。本文以蘭州和華北地區(qū)為例，發(fā)展了用區(qū)域地震觀測臺網小震數據建立強地震動衰減關系的方法。
　　在蘭州地區(qū)(北緯33°-39°、東經100°-108°)，收集到蘭州地區(qū)數字地震觀測臺網49個臺站在2009年11月至2012年10月記錄到的震源深度小于30km、矩震級為3.5-4.5級的33次地

2、震的592條測震記錄;提取速度時程數據30s主震段，進行快速傅立葉變換，以測震數據速度傅氏譜包絡線為目標曲線，采用微遺傳算法進行反演，得到體現區(qū)域震源和地殼介質特性的五個參數（應力降△σ、品質因子參數Q0和η值、幾何衰減參數R1和R2），建立蘭州地區(qū)強地震動衰減關系;與經驗性衰減關系和強震數據相比，5級和6級的衰減關系比強震記錄和經驗性衰減關系低，強震記錄主要來自土層臺站可能是原因之一;7級只有一個強震數據，不能進一步評論;相對來說，本

3、文結果與等效半徑對應的衰減曲線比較接近，是合理的。從計算得到的誤差均值和標準差看，與其他衰減關系比較，本文結果對應5級的均值較大;6級的均值處于中間位置，標準差較小;7級的強震數據過少，不適合評論。用得到的地震動峰值加速度衰減關系編制地震動峰值加速度區(qū)劃，并與現行區(qū)劃圖(GB18306-2001)比較，大部分符合較好，部分地區(qū)偏低，可能是來自于地震動衰減關系，也可能編制區(qū)劃圖過程中根據需要進行了調整。
　　在建立蘭州地區(qū)地震動衰減

4、關系的基礎上，研究Kappa值與矩震級、震源深度和震源距的分布關系，發(fā)現Kappa值與震級大小和震源深度無關。本文用Kappa濾波器代替fmax濾波器作為高頻截止項，將距離為0km時的Kappa值κ0與其余五個區(qū)域參數共同反演，建立華北地區(qū)地震動衰減關系。
　　在華北地區(qū)（北緯36°-43°，東經113°-120°），收集到國家數字地震監(jiān)測臺網136個臺站在2002年2月至2012年9月記錄到的震源深度小于30km、矩震級為3.5

5、-4.5的28次地震的1995條測震記錄;基于上述六個區(qū)域參數建立的區(qū)域強地震動衰減關系，與強震數據比較，在矩震級為5級和7級時，能夠從數據點中穿過，遠場表現較好;矩震級為6級，比強震數據略高。從計算得到的誤差均值和標準差看，與使用強震數據統(tǒng)計回歸得到的經驗性衰減關系比較，矩震級為5級的均值略微偏大，但不是最大的，標準差結果較小;6級均值結果處于中間偏上的位置，標準差結果偏大;7級均值在所有結果中最小，標準差最大?？紤]到本文建立地震動衰