第30卷增刊( )2010年8月
大地测量与地球动力学
J OURNAL OF GEODESY AND GEODYNAM I CS
V o.l 30Supp .( )
Aug .,2010
文章编号:1671 5942(2010)Supp .( ) 0089 03
*
韩锡勤
1,2)
李 恒
1,2)
蔡永建
1,2)
1)中国地震局地震研究所，武汉 4300712)武汉地震工程研究院，武汉 430071
摘 要 地震峰值速度是大型结构和地下管道抗震设计的一个重要参数。以有丰富强震记录和地震烈度资料的
天黑前的夏天美国南加州地区作为参考区，结合湖北及邻区地震烈度衰减关系，采用转换法得到了湖北及邻区的地震峰值速度衰减关系。
关键词 峰值速度；衰减；转换法；地震烈度；参数中图分类号:P315.9 文献标识码:A
PEAK VELOC ITY ATTENUATI ON RELAT IONS OF THE EARTHQUAKES IN HUBE I AND ITS ADJACENT AREA
H an X iqin
1,2)
,LiH eng
1,2)
and Ca iYong jian
1,2)
1)
Instit u te of Seis m ology ,CEA,W uhan 430071
2)Wuhan Institute o f E arthquake E ng ineering,Wuhan 430071
Abstract
Peak g r ound ve loc ity (PGV )is very i m po rtan t to so m e large structures and buried p i p eli n es .
T aking
t h e sou t h Ca lifornia o fAm erica w h i c h has rich strong ground mo tion records and se is m ic i n tensity data as the refer
ence co mb i n i n g the seis m ic intensity attenuati o n re lati o n data w e have obtained the PGV attenuati o n relati o n o fH u be i and its ad jacent reg i o n by use o f the trans m issi o n m ethod .
K ey w ords :peak g r ound veloc ity ;attenuati o n ;conversi n g m et h od ;seis m ic intensity ;para m eter
1 引言
建立地震动衰减关系是地震动预测、工程场地地震安全性评价和地震区划工作的一个重要环节。由于我国大部分地区缺乏足够的强地面运动记录，无法利用实际记录到的地震动资料直接得到地震动
衰减关系，通常是采用胡聿贤[1]
提出的转换法。首先建立参考区地震动衰减关系，然后利用本地区和参考区的地震烈度衰减关系进行转换。
随着地震安全性评价工作的广泛开展，目前大部分地区都建立了地震峰值加速度衰减关系。然
而，对于地下结构(如埋地管道)的抗震设计需要峰值速度。目前在地震安全性评价工作中，针对此类结构也只提供峰值加速度和加速度反应谱，不能满足抗震设计需要。为此，本文结合湖北及邻近地区的地震烈度衰减关系，选择既有丰富强震记录又有烈度衰减关系的美国南加州地区作为参考区，转换得到相应的峰值速度衰减关系。
按摩病自除2 湖北及邻区地震烈度衰减关系
文献[2]选用湖北及邻区地震烈度等震线数据，得到的烈度衰减关系如下:
*收稿日期:2010 07 26
作者简介：韩锡勤，男,1963年生，工程师，长期从事工程地质和网络通讯工作.E -m ai:l han526@163
大地测量与地球动力学30卷
长轴
I =4.924+1.083M -1.337log (R +12) =0.732(1)
短轴
I =3.936+1.024M -1.133log (R +6) =0.732
(2)
式中,I 为烈度,M 为震级,R 为震中距，单位为km , 为标准差。
3 参考区地震烈度及峰值速度衰减关系
3.1 参考区地震烈度衰减关系
从目前取得的强地面运动记录的分布来看，绝大多数位于美国西部、日本和我国台湾地区。中国大陆和北美大陆在构造、地壳组成、现代受力状态及地震成因、地震特点等方面均有相似性
[3]
。并且,
美国西部所采用的地震烈度表与我国地震烈度表相近。基于上述原因，本文选择了美国西部南加州地区作为参考区。
参考区的地震烈度衰减关系选用了Chandra
[5]
对美国圣安德烈斯地区1906 1966年间的10次地震的等震线资料研究成果。其烈度衰减公式为:I =0.514+1.500M -2.014log (R +10)-0.00659R =0.274
(3)
3.2 参考区水平向地震峰值速度衰减关系
参考区水平向地震峰值速度衰减关系，本文选用文献[4]利用美国南加州甚宽频带地震记录得到的峰值速度衰减关系，衰减模型为:
l o g Y =c 1+c 2M +c 3log (R +R 0)(4)
式中,Y 为峰值速度,M 为震级,R 为震中距，单位为k m ,c 1、c 2、c 3、R 0为回归系数。
参考区基岩场地和土层场地衰减关系的回归系数如表1所示。
表1 参考区地震峰值速度衰减关系系数
Tab .1 Coe ff icien ts of p eak ground ve l ocity attenuation re
lations of the reference regi on 系数c 1c 2c 3R 0 基岩-0.8480.775-1.834170.290土层
-0.285
0.711
-1.851
17
0.307
4 湖北及邻区水平向地震峰值速度衰
减关系
采用与参考区相同的峰值速度衰减模型，运用
转换方法，得到了湖北及邻区水平向峰值速度衰减
关系，衰减关系系数如表(2)所示，图1为峰值速度衰减曲线。考虑到方差转换的复杂性及物理意义的
模糊性，本文取参考区峰值速度衰减关系的方差作为湖北及其邻区峰值速度衰减关系的方差。已有的研究结果表明，美国、日本、台湾、欧洲等地的地震动衰减关系的标准差相差不大。
表2 湖北及邻区地震峰值速度衰减关系系数T ab .2 Coeffic i en ts of peak ground veloc ity attenuat i on re
特奥
l at i on s of H ube i and its ad jacent regi on 系数
c 1c 2
c 3
R 0 基岩长轴
0.8440.540-1.828
20
0.290短轴0.0310.529-1.516100.290土层
长轴1.2880.497-1.849200.307短轴
0.465
0.485-1.543
10
0.307
图1 湖北及邻区地震峰值速度衰减曲线
F i g .1 A ttenuati on curves of peak ground ve l oc ity o fH ube i
and its ad jacent reg i on
5 结语
采用转换法建立了湖北及邻区的基岩场地和土层场地水平向峰值速度衰减关系。该衰减关系可供该地区的地震动区划、地震动小区划、工程场地地震安全性评价和震害预测等工作使用。但在使用中应
注意以下问题:(下转第95页)
90
增刊( )刘其寿等：龙岩地震台地倾斜资料干扰因素分析
表1 龙岩地震台地倾斜观测与降雨累积值一元线性回归分析基尼系数
Tab.1 M onad ic li n ear regression an al ysis of th e accum elated rainfall w ith th e grou i nd t ilt ob servati on s of L ongyan se is m o stati on
年份仪器分量回归系数(a1)回归系数(a2)相关系数残差标准差
1994SQ 70型石英水平摆N S0.98313-0.00423-0.9430.438 E W-1.911520.005750.8640.983
1997SQ 70型石英水平摆N S1.29193-0.00347-0.9510.424 E W-1.939330.005130.9340.738
2006VS型垂直摆N S0.49679-0.00032-0.2350.790 E W-0.781410.001420.5821.191
2007VS型垂直摆N S0.48631-0.00068-0.4720.396 E W-1.101050.003090.8900.493
7 结论与展望
1)前兆观测资料或多或少地受各种干扰因素的影响，由于各个台站所处地理位置、仪器安装环境、基岩等差异，受到各种因素干扰的程度也不同。
2)通过对温度、降雨等干扰因素的分析，发现降雨的影响最大，并具有很强的相关性，而其他干扰因素对观测资料影响较小，可以忽略不计。就龙岩地震台的观测资料而言，地倾斜观测资料几乎受降雨的!控制∀，利用专业软件E I S2000进行观测资料与降雨累积值作一元线性回归分析，可以较好地排除降雨干扰。
3)不同的干扰因素对前兆观测的影响形式也不一样，有些干扰是周期性的，可以通过频谱分析加以排除，有些是间接的，如降雨干扰，可以通过相关分析加以排除。
参考文献
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7 刘辉，等.降雨对乌什台地倾斜观测的影响[J].内陆地
震,2000,14(4):345-349.
(上接第90页)
1)本文的衰减关系不适用于强震区，仅适用于中强地震区。转换中采用的美国南加州地区峰值衰减关系，在统计时由于使用的强震记录多分布于中等震级(M=5~7)，大震记录较少。因此，对于大震，该衰减关系很大程度上是一种外推结果，在使用时需谨慎对待。
通田阁萝
2)地震动衰减关系有很强的地域性差异，本文结果只反映了湖北及邻近地区地震峰值速度衰减的一般特性，因此，不适用于其他地区。
应该指出的是，根据本地区实际强地面运动观测资料直接统计得到的地震动衰减关系是更为可靠和适用的，然而在相当长一段时间内，湖北地区难以积累足够多的强震资料，因此，本文结果具有应用价值。
参考文献
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社,1999.
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危险性分析和地震动参数研究[R].1990.
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社,1986.
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5 Chandra U.A ttenuati on of i ntens i ties i n the U nited States
[J].Bul.l Se i s m.Soc.Am er.,1979,69(6):2003-2024.
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