江西省及鄰區(qū)地震動(dòng)參數(shù)衰減關(guān)系.pdf

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1、第31卷第1期地震地質(zhì)Vo1．31．No．12009年3月SEISMOLOGYANDGEOLOGYMar．，2009江西省及鄰區(qū)地震動(dòng)參數(shù)衰減關(guān)系呂堅(jiān)’俞言祥湯蘭榮高建華盧福水1)江西省地震局，南昌3300392)中國地震局地球物理研究所，北京100081摘要在利用江西省及鄰區(qū)的地震烈度等震線資料建立該區(qū)地震烈度衰減關(guān)系的基礎(chǔ)上，以美國西部為參考地區(qū)，轉(zhuǎn)換得到了相應(yīng)的水平向基巖峰值加速度與反應(yīng)譜衰減關(guān)系，并與中國東部地區(qū)的地震動(dòng)參數(shù)衰減關(guān)系進(jìn)行了對比，其結(jié)果更加符合該區(qū)歷史和近代地震震害分布的地域性特點(diǎn)，可進(jìn)一步應(yīng)用于地震安全性評價(jià)、震害預(yù)測、損失快速評估等研究。關(guān)鍵

2、詞地震加速度地震烈度衰減關(guān)系江西省及鄰區(qū)中圖分類號：P315．9文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：0253—4967(2009)01—0122—1l0引言在地震安全性評價(jià)和地震區(qū)劃等研究工作中，選用合適的地震動(dòng)參數(shù)(加速度、速度等)衰減關(guān)系是非常重要的。由于缺少強(qiáng)震記錄，中國目前的地震動(dòng)參數(shù)衰減關(guān)系一般用胡聿賢等(1984)提出的轉(zhuǎn)換方法獲得。這種轉(zhuǎn)換方法是利用既有地震烈度資料又有強(qiáng)震記錄的地區(qū)(參考地區(qū))的烈度衰減關(guān)系和地震動(dòng)參數(shù)衰減關(guān)系，經(jīng)過轉(zhuǎn)換得到只有烈度資料的研究地區(qū)的地震動(dòng)參數(shù)衰減關(guān)系。在轉(zhuǎn)換過程中，中國學(xué)者一般都以美國西部地區(qū)作為參考地區(qū)，研究得到所研究地區(qū)的地震動(dòng)

3、參數(shù)衰減關(guān)系(霍俊榮等，1992a；汪素云等，2000；俞言祥等，2004，2006；雷建成等，2007)，上述工作的關(guān)鍵在于如何科學(xué)地確定各地區(qū)的地震烈度衰減關(guān)系，體現(xiàn)不同地區(qū)地震動(dòng)與震害分布的地域性特點(diǎn)。江西省及鄰區(qū)(指江西省及距離省界150km范圍內(nèi))是中國東部中強(qiáng)地震比較活躍的地區(qū)，據(jù)歷史記載共發(fā)生過5～5．9級地震34次，6～6．9級地震2次，沒有發(fā)生過7級以上地震。在江西省的地震安全性評價(jià)工作中，通常采用的是俞言祥(2002)給出的中國東部地區(qū)地震動(dòng)衰減關(guān)系，其對應(yīng)的地震烈度衰減關(guān)系由汪素云等(2000)在《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》編制工作中給}Jj。通過對

4、江西省及鄰區(qū)地震破壞資料的研究，我們發(fā)現(xiàn)江西省及鄰區(qū)的地震地表效應(yīng)比較強(qiáng)烈，往往發(fā)生4級或稍強(qiáng)的地震，震中烈度便接近或達(dá)到Ⅵ度，發(fā)生5級或稍強(qiáng)的地震，震中烈度往往可達(dá)到Ⅶ度。而根據(jù)中國東部地區(qū)地震烈度衰減關(guān)系(汪素云等，2000)，計(jì)算得到的4級地震的震中烈度理論值只有V度，5級地震的震中烈度理論值也僅為Ⅵ度或稍強(qiáng)，顯[收稿日期]2008—03—20收稿，2008—08—05改回。[基金項(xiàng)目]江西省社會發(fā)展科技攻關(guān)項(xiàng)目”江西及鄰區(qū)地震動(dòng)參數(shù)衰減關(guān)系研究與應(yīng)用”、國家科技支撐計(jì)劃“強(qiáng)震危險(xiǎn)區(qū)劃關(guān)鍵技術(shù)研究”(2006BACI3B01)、地震行業(yè)科研專項(xiàng)“核電廠地震安全問

5、題研究”(200708003)與地震科學(xué)聯(lián)合基金(A07124)共同資助。1期呂堅(jiān)等：江西省及鄰區(qū)地震動(dòng)參數(shù)衰減關(guān)系123然不太符合江西省及鄰區(qū)低震級高烈度的震害特點(diǎn)。近年來的強(qiáng)震記錄也表明，4～5級地震產(chǎn)生的加速度很可能達(dá)到或超過《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》所規(guī)定的0．05g的最低設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)(胡聿賢，2001；李穎等，2007)。在工程場址的地震危險(xiǎn)性研究中，地震動(dòng)衰減具有的地域性特征(李小軍，2006)和中等地震可能造成的影響與破壞是應(yīng)當(dāng)考慮的。為此，本研究首先系統(tǒng)地收集了江西省及鄰區(qū)的地震烈度等震線資料，建立了該地區(qū)的地震烈度衰減關(guān)系，然后利用Chandra(1979

6、)給出的美國西部地震烈度衰減關(guān)系、俞言祥等(2002，2004)最新得到的美國西部地區(qū)的地震動(dòng)參數(shù)衰減關(guān)系，采用轉(zhuǎn)換方法(胡聿賢等，1984)，最終獲得了適合江西省及鄰區(qū)的水平向基巖峰值加速度與反應(yīng)譜衰減關(guān)系。1地震烈度衰減關(guān)系利用地震烈度等震線資料擬合烈度衰減關(guān)系時(shí)，對所選用的資料要求震級和烈度，都是獨(dú)立測定的，因此只能選用既有儀器測定震級，又有宏觀烈度調(diào)查資料的地震(中國地震局，1999)。依此原則選取了江西省及鄰區(qū)(包括江西全省和廣東省、福建省、浙江省、安徽省、湖北省、湖南省的部分地區(qū))26次地震的烈度等震線資料，這些地震的目錄如表1所示，部分地震采用M=1．1

7、3M。一1．O8(時(shí)振梁，1990)進(jìn)行震級轉(zhuǎn)換，震級分布統(tǒng)計(jì)結(jié)果列于表2?？紤]到在極震區(qū)內(nèi)的每一點(diǎn)都具有同一震中烈度值，參照汪素云等(2000)的做法，本研究在極震區(qū)內(nèi)不同距離上適當(dāng)增補(bǔ)一些數(shù)據(jù)點(diǎn)，這種近場補(bǔ)點(diǎn)只在震中烈度在Ⅶ度以上和最內(nèi)圈等震線半徑>5km的情況下進(jìn)行。另外，為了體現(xiàn)遠(yuǎn)場區(qū)發(fā)震構(gòu)造影響消失，等震線形狀趨于圓形的特點(diǎn)，取有感范圍(Ⅲ～I(xiàn)V度)的半徑作為遠(yuǎn)場控制點(diǎn)(汪素云等，1993)。在回歸分析地震烈度衰減關(guān)系時(shí)，采用了橢圓長、短軸聯(lián)合衰減模型(陳達(dá)生等，1989)，以保證長、短軸在R=0時(shí)烈度相等，而中問距離仍保持長、短軸烈度的差