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《中強地震活動區(qū)地震動衰減規(guī)律分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、中圍地震局T程力學研究所碩士學位論文震動衰減關系的必要性和緊迫性,本文研究的目的是建立我國中強地震活動區(qū)地震動衰減關系,以補充地震動參數(shù)區(qū)劃圖中對中強地震活動區(qū)地震動參數(shù)的估計的不足。1.2.2選題的必要性中強地震活動地區(qū)普遍具有地震危險性相對低而地震損失風險大的特點。一般情況下,小震就可能成災,中等地震就可能造成人員傷亡和較大的經(jīng)濟損失。1998年1月在河北省張家口市的張北縣境內(nèi)發(fā)生6.2級地震,重災區(qū)有37個鄉(xiāng)鎮(zhèn),585個行政村,1824個自然村。農(nóng)房倒塌1316萬間,嚴重破壞2514萬間。地震共造成49人死亡,656人重傷,l0783人輕傷,414萬人
2、無家可歸(蔡華昌等,1999;王彤等,1998)。2003年8月16日,在內(nèi)蒙古赤峰市巴林左旗與阿魯科爾沁旗間發(fā)生了肘。5.9級地震,宏觀震中位于巴林左旗白音溝鄉(xiāng)與阿魯科爾沁旗烏蘭哈達鄉(xiāng),震中烈度為Ⅷ度,該地震造成4人死亡,60人重傷,104人輕傷,財產(chǎn)損失嚴重,直接經(jīng)濟損失高達80649.25萬元(劉芳等,2004)。2005年11月26日江西九江、瑞昌間發(fā)生5.7級地震,共造成江西、湖北、安徽等省數(shù)百萬人受災,13人死亡,重傷67人,輕傷546人。此次地震造成的房屋破壞情況嚴重,僅江西省就倒塌房屋1.8萬多間,損壞房屋15萬間,緊急轉移安置60萬人,緊急
3、避險群眾近300萬人,部分縣市電力、通信和城市供水一度中斷(姚大全等,2006)。2006年10月27~28日湖北隨州連續(xù)發(fā)生的M,4.7、4.2級地震,導致三里崗鎮(zhèn)及周邊震感較強烈,居民普遍感到驚慌、露宿室外;房屋普遍產(chǎn)生裂縫、掉瓦掉灰,少數(shù)土坯房墻體垮塌,還有的房屋水泥預制板與承重墻錯動拉開,地震烈度達到Ⅵ度(李鋒等,2007)?,F(xiàn)場調查表明,地震造成倒塌房屋3間,損壞居民住房13981間。公眾生活受到嚴重影響(據(jù)湖北省地震局地震現(xiàn)場調查資料)。1997年9月23日在廣東省三水市東北約14km的隔坑附近發(fā)生的3.7級地震,使震中區(qū)的隔坑、奉恩、麥村等地房
4、屋大多損壞,震中烈度達Ⅵ度。當?shù)孛穹慷鄶?shù)為磚石結構或磚混結構,上世紀80年代以后建的房屋大都屬磚混結構的二、三層樓房。如隔坑小學二層磚混結構教學樓,地震時一樓第一章緒論墻壁成“X”型開裂:奉恩村三層磚混結構民房在地震時三樓墻壁開裂最大達3cm,墻壁水平裂開并外移約3cm,門框震倒;Ⅵ度區(qū)長軸2.1lkm,短軸1.12km,有感范圍長軸43km,短軸19km(魏柏林等,1999)。雖然地震震級較小,但卻造成直接經(jīng)濟損失7000多萬元,在珠江三角洲產(chǎn)生了較大的影響(徐起浩等,1998)。2008年1月11日湖南吉首發(fā)生一次2.5級地震,震中附近5個村莊有感,兩棟
5、兩層樓房嚴重破壞,直接經(jīng)濟損失達到數(shù)十萬元。此次地震是小震成災的典型案例pJ。1.2.3意義中強地震活動地區(qū)具有危險性低而風險性高的特點。我國約三分之一地區(qū)位于中強地震活動地區(qū),科學合理地確定這些地區(qū)的抗震設防標準,對這些地區(qū)的地震安全,特別是農(nóng)村地區(qū)的地震安全起到關鍵作用。地震區(qū)劃是制定抗震設防要求的基礎,中強地震活動地區(qū)的地震活動性分析方法、潛在震源區(qū)劃分及其震級上限的確定和地震動衰減關系的研究,仍然是制約地震區(qū)劃科學性和合理性的關鍵因素,應該進一步加強研究【5】。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及評述1.3.1衰減關系的研究歷程及現(xiàn)狀(1)經(jīng)驗統(tǒng)計階段地震動衰減規(guī)
6、律的研究開始于二十世紀四十年代。最初的研究是由Gutenberg和Richter(1942,1956)進行。他們依據(jù)美國加州的強震記錄分別給出了震中加速度%與震級M的關系以及加速度ao隨距離R的變化關系:log(ao)=-2.1+0.$1M一0.027M2(1—1)%=ao(1+R/yo)一,(月=1+1/2.5瓦)(1—2)Z為記錄的卓越周期;Yo取48英里。Gutenberg和Richter的衰減公式的推出為地震動衰減關系的研究開辟了歷史的先河,但由于其沒有考慮到近場震級飽和現(xiàn)象而導致峰值加速度在近場過高。從此,大量的科學家投入了地震動衰減規(guī)律的研究。日
7、本學者金井清(Kanai)1961年給出了用M、R的簡單函數(shù)表示的衰中國地震局工程力學研究所碩士學位論文減關系:log(a)=el+c:M+c,log(R)(1-3)Milne和Davenport為了表現(xiàn)震中區(qū)的飽和現(xiàn)象,于1969年最早提出了在衰減關系的距離項內(nèi)包括震級,得出以下的結果:log(a)=cl+c2M+c3log(A2+c3e叫)(1-4)1970年,Esteva研究發(fā)現(xiàn)Gutenberg等人的衰減關系近場地震動過高,與實際地震動在近場的值相差很大,于是他建議在距離項中附加一個常數(shù)因子R,,R的作用在于控制近場地震動值為有限,可以事先指定也可以
8、回歸確定;他得出了以下衰減關系:log(Y)=eI+