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研究亮點(diǎn)
海域地震動(dòng)輸入能量譜預(yù)測(cè)方程研究
發(fā)布時(shí)間： 2022-06-17 點(diǎn)擊數(shù)量：3119研究背景：
面向海洋工程開發(fā)建設(shè)的需求，海域地震動(dòng)相關(guān)研究正在逐漸被引起重視，揭示海域地震動(dòng)各方面的特征是解決此需求的關(guān)鍵。由于海域板塊機(jī)制、復(fù)雜地形、地震地質(zhì)、深厚覆蓋層、海水等諸多因素的影響，使得海底地震動(dòng)特征復(fù)雜，不確定性大、場(chǎng)地放大效應(yīng)特殊。本研究利用日本相模灣海底地震觀測(cè)臺(tái)站的海域地震動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)海域地震動(dòng)輸入能量預(yù)測(cè)模型開展了探索性研究。
研究方法及結(jié)果：
基于日本相模灣海域K-net的海底和陸地地震動(dòng)數(shù)據(jù)（見圖1），回歸了水平和豎向彈性絕對(duì)和相對(duì)輸入能量的預(yù)測(cè)模型，并與陸域模型進(jìn)行比較，結(jié)論和啟示如下：
1） 從海/陸地震動(dòng)場(chǎng)地條件差異的角度探討建立了日本相模灣海域的海底地震動(dòng)輸入能量的水平和豎向衰減模型，通過隨機(jī)效應(yīng)模型回歸分析，在海底地震動(dòng)輸入能量譜的衰減模型中考慮震級(jí)、震源距、震源深度、地震類型以及海底臺(tái)站場(chǎng)地效應(yīng)等的綜合影響，給出了海底和陸地地震動(dòng)在彈性輸入能量譜上的差異。海/陸地震動(dòng)衰減特征對(duì)比表明，海底水平向地震動(dòng)輸入能量明顯大于同級(jí)別的陸地地震動(dòng)；海底豎向地震動(dòng)輸入能量在短周期小于陸地地震動(dòng)，但在長周期大于陸地地震動(dòng)（見圖2）。
2）為了深入分析海/陸地震動(dòng)輸入能量在水平與豎向的差異，分析了海底V/H輸入能量譜比，并與陸地地震動(dòng)比較。結(jié)果表明，海底V/H輸入能量譜比與陸域譜比在震級(jí)、距離和周期等方面都存在較大差異，海底地震動(dòng)的V/H輸入能量譜比在短周期均明顯小于陸地地震動(dòng)，同時(shí)海底臺(tái)站間的V/H輸入能量譜比也存在較大的差異（見圖3）。
該成果發(fā)表在國際期刊《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》（Jinjun Hu, Jingyang Tan*. GMPEs for elastic input energy spectra of horizontal and vertical offshore ground motions based on the ETMC database in Japan. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2022, 155: 107198. DOI: https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2022.107198）（IF：3.718，*通訊作者）。
圖1 日本相模灣海底臺(tái)站、陸地臺(tái)站及地震震中分布圖
圖2 海底和陸地地震動(dòng)輸入能量譜水平和豎向?qū)Ρ?/p>
圖3 海底和陸地地震動(dòng)輸入能量譜水平與豎向譜比分布圖
