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ISSN 0253-3782 CN 11-2021/P

南北地震带川滇甘陕地区竖向与水平向加速度反应谱比的统计分析

赵培培 王振宇 薄景山 谢志南

引用本文: 赵培培, 王振宇, 薄景山, 谢志南. 2019. 南北地震带川滇甘陕地区竖向与水平向加速度反应谱比的统计分析. 地震学报[J]. doi: 10.11939/jass.20170188 shu
Citation:  Zhao Peipei, Wang Zhenyu, Bo Jingshan, Xie Zhinan. 2019. Statistic characteristics of the ratios of vertical to horizontal acceleration response spectra of Sichuan-Yunnan-Gansu-Shaanxi region in the North-South Seismic Belt. Acta Seismologica Sinica. doi: 10.11939/jass.20170188 shu

南北地震带川滇甘陕地区竖向与水平向加速度反应谱比的统计分析

    通讯作者: 王振宇, soeso@163.com
摘要: 本文收集了从南北地震带川滇甘陕地区263个有详细场地资料的强震台站获得的802组强震动记录,按照场地、震级和震中距等因素统计分析了竖向与水平向加速度反应谱比的形状以及不同情况下不同周期段内的谱比平均值,并与建筑抗震规范GB50011—2010规定的0.65进行了比较。结果表明:竖向与水平向加速度反应谱比受场地、震级和震中距等因素的影响; Ⅰ类和Ⅱ类场地在全周期段的谱比均值基本上大于0.65;无论何种分组情况谱比均值在0.1—1.0 s周期内基本低于定值0.65,周期大于1.0 s的谱比均值基本上要远高于0.65。因此对于大部分抗震规范直接把竖向地震作用取为水平向地震作用的0.65倍,有待商榷。本文建议根据水平向反应谱的标定方式来确定现有竖向强震动记录的竖向地震作用。

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    1. 耿淑伟,陶夏新. 2004. 地震动加速度反应谱竖向分量与水平分量的比值[J]. 地震工程与工程振动,24(5):33–38 doi: 10.3969/j.issn.1000-1301.2004.05.007

    2. Geng S W,Tao X X. 2004. The ratios of vertical to horizontal acceleration response spectra[J]. Earthquake Engineering and Engineering Vibration,24(5):33–38 (in Chinese)

    3. 贾俊峰,欧进萍. 2010. 近断层竖向与水平向加速度反应谱比值特征[J]. 地震学报,32(1):41–50 doi: 10.3969/j.issn.0253-3782.2010.01.005

    4. Jia J F,Ou J P. 2010. Vertical-to-horizontal acceleration response spectrum ratio of near-fault ground motion[J]. Acta Seismologica Sinica,32(1):41–50 (in Chinese)

    5. 李恒,秦小军. 2010. 竖向与水平向地震动加速度反应谱比特性分析[J]. 地震工程与工程振动,30(1):8–14

    6. Li H,Qin X J. 2010. Study on characteristics of vertical to horizontal acceleration response spectral ratio[J]. Journal of Earthquake Engineering and Engineering Vibration,30(1):8–14 (in Chinese)

    7. 齐娟,罗开海,杨小卫. 2014. 竖向地震动特性的统计分析[J]. 地震工程与工程振动,34(增刊1):253–260

    8. Qi J,Luo K H,Yang X W. 2014. Statistical analysis on characteristics of vertical ground motions[J]. Earthquake Engineering and Engineering Dynamics,34(S1):253–260 (in Chinese)

    9. 王国权. 2001. 921台湾集集地震的断层地面运动特征[D]. 北京: 中国地震局地质研究所: 106–108.

    10. Wang G Q. 2001. The Characteristics of Near Fault Ground Motion Caused By the 1999 Chi-Chi, Taiwan, Earthquake[D]. Beijing: Institute of Geology, China Seismological Bureau: 106–108 (in Chinese).

    11. 谢俊举,温增平,高孟潭,胡聿贤,何少林. 2010. 2008年汶川地震近断层竖向与水平向地震动特征[J]. 地球物理学报,53(8):1796–1805 doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2010.08.005

    12. Xie J J,Wen Z P,Gao M T,Hu Y X,He S L. 2010. Characteristics of near-fault vertical and horizontal ground motion from the 2008 Wenchuan earthquake[J]. Chinese Journal of Geophysics,53(8):1796–1805 (in Chinese)

    13. 徐龙军,谢礼立. 2007. 竖向地震动加速度反应谱特性[J]. 地震工程与工程振动,27(6):17–23 doi: 10.3969/j.issn.1000-1301.2007.06.003

    14. Xu L J,Xie L L. 2007. Characteristics of acceleration response spectra for vertical ground motions[J]. Journal of Earthquake Engineering and Engineering Vibration,27(6):17–23 (in Chinese)

    15. 赵培培. 2017.设计反应谱拟合方法研究及特征参数统计[D]. 哈尔滨: 中国地震局工程力学研究所: 20–22.

    16. Zhao P P. 2017. Statistics of Characteristic Parameters and Research on Fitting Method of Design Response Spectrum[D]. Harbin: Institute of Engineering Mechanics, China Earthquake Administration: 20–22 (in Chinese).

    17. 赵培培,王振宇,薄景山,张建毅. 2017. 川滇甘陕地区设计反应谱特征周期的统计分析[J]. 世界地震工程,33(2):97–104

    18. Zhao P P,Wang Z Y,Bo J S,Zhang J Y. 2017. Statistical analysis of characteristic periods of design response spectra in Sichuan,Yunnan,Gansu and Shaanxi[J]. World Earthquake Engineering,33(2):97–104 (in Chinese)

    19. 中华人民共和国住房和城乡建设部, 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. 2010. GB50011—2010: 建筑抗震设计规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社: 20–41.

    20. Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People’s Republic of China, General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China. 2010. GB50011—2010: Code for Seismic Design of Building[S]. Beijing: China Architecture & Building Press: 20–41 (in Chinese).

    21. 周正华,周雍年,卢滔,杨程. 2003. 竖向地震动特征研究[J]. 地震工程与工程振动,23(3):25–29 doi: 10.3969/j.issn.1000-1301.2003.03.004

    22. Zhou Z H,Zhou Y N,Lu T,Yang C. 2003. Study on characteristics of vertical ground motion[J]. Earthquake Engineering and Engineering Vibration,23(3):25–29 (in Chinese)

    23. 周正华,林淋,王玉石,王伟. 2007. 竖向地震动反应谱[J]. 防灾减灾工程学报,27(增刊):33–36

    24. Zhou Z H,Lin L,Wang Y S,Wang W. 2007. The response spectrum of vertical ground motion[J]. Journal of Disaster Prevention and Mitigation,27(S):33–36 (in Chinese)

    25. Ambraseys N N,Douglas J. 2003. Near-field horizontal and vertical earthquake ground motions[J]. Soil Dyn Earthuq Eng,23(1):1–18 doi: 10.1016/S0267-7261(02)00153-7

    26. Bozorgnia Y,Niazi M. 1995. Characteristics of free-field vertical ground motion during the Northridge earthquake[J]. Earthq Spect,11(4):515–525 doi: 10.1193/1.1585825

    27. Dimitriu P,Kalogeras I,Theodulidis N. 1999. Evidence of nonlinear site response in horizontal-to-vertical spectral ratio from near-field earthquakes[J]. Soil Dyn Earthq Eng,18(6):423–435 doi: 10.1016/S0267-7261(99)00014-7

    1. [1]

      耿冠世俞言祥 , 2015: 震级、震源距对地震信号H/V影响分析, 地震学报, 37, 420-428. doi: 10.11939/jass.2015.03.005

    2. [2]

      贾俊峰1) 欧进萍1,2) , 2010: 近断层竖向与水平向加速度反应谱比值特征, 地震学报, 32, 41-50.

    3. [3]

      陈中天郭星潘华李金臣 , 2016: 中国大陆特征地震震级分布规律, 地震学报, 38, 898-905. doi: 10.11939/jass.2016.06.009

    4. [4]

      刘瑞丰 陈运泰 任 枭 侯建民 邹立晔 , 2005: 2001年11月14日昆仑山口西地震-一次面波震级未饱和的地震, 地震学报, 27, 467-476.

    5. [5]

      刘瑞丰1)陈运泰10Peter Bormann2)任 枭1) 侯建民1)邹立晔1)杨 辉1) , 2005: 中国地震台网与美国地震台网测定震级的对比(Ⅰ)-体波震级, 地震学报, 27, 583-587.

    6. [6]

      王丽艳刘瑞丰杨辉 , 2016: 全国分区地方性震级量规函数的研究, 地震学报, 38, 693-702.

    7. [7]

      李大华, 左惠强 , 1991: 地震烈度与地震动峰值的转换, 地震学报, 13, 32-40.

    8. [8]

      翟长海1)谢礼立1,2) , 2006: 考虑设计地震分组的强度折减系数的研究, 地震学报, 28, 284-294.

    9. [9]

      赵晓芬温增平陈波 , 2018: 近断层地震动最强速度脉冲方向分量特性研究, 地震学报, 40, 673-688. doi: 10.11939/jass.20170151

    10. [10]

      赵玉林, 钱复业, 王新华, 明跃红, 张洪魁, 李卫平 , 1992: 地震的地电阻率统计概率预报, 地震学报, 14, 343-350.

    11. [11]

      许绍燮1, S. J. Duda2, 武宦英1 , 1988: 根据西德戈丁根地震台仪器记录编制的中国地震目录--对中国地震目录中1903年以来M7地震参数的核对day , 地震学报, 10, 257-269.

    12. [12]

      张红才金星李军王士成 , 2017: 烈度仪用于地震预警的可靠性研究——以高雄MS6.8地震为例, 地震学报, 39, 955-964. doi: 10.11939/jass.2017.06.013

    13. [13]

      范树全, 苏盛虎, 李霓 , 1993: 京棉二厂井氦、氢气体的地震前兆异常特征及与地震关系的研究., 地震学报, 15, 490-497.

    14. [14]

      解孟雨史保平 , 2018: 对汶川地震余震序列中最大余震事件的讨论, 地震学报, 40, 304-315. doi: 10.11939/jass.20170209

    15. [15]

      许昭永1,3) 胡毅力2) 许 峻1) 张建国1) , 2010: 应变能积累在地震安全性评价中的应用探讨, 地震学报, 32, 77-87.

    16. [16]

      刘瑞丰陈运泰邹立晔陈宏峰梁建宏张立文韩雪君任枭孙丽 , 2013: 2013年4月20日四川芦山MW6.7 (MS7.0)地震参数的测定, 地震学报, 35, 652-660. doi: 10.3969/j.issn.0253-3782.2013.05.004

    17. [17]

      陈培善, 陈海通 , 1989: 由二维破裂模式导出的地震定标律, 地震学报, 11, 337-350.

    18. [18]

      葛焕称, 倪岳伟, 黄才中, 李永勤 , 1991: 中国东部六省的修订mLgsub>标度, 地震学报, 13, 171-178.

    19. [19]

      田玉红, 王培德 , 1994: 200km震中距内的加速度记录和地震动特征/, 地震学报, 16, 399-402.

    20. [20]

      陈培善1, S. J. Duda2 , 1993: 由 CDSN 记录计算出的谱震级和地震辐射能, 地震学报, 15, 418-426.

  • 图 1  强震动记录柱状图

    Figure 1.  Histogram of strong ground motions

    图 2  强震动记录随震级、震中距的分布图

    Figure 2.  Distribution of strong ground motion recordings along with magnitude and epicentral distance

    图 3  竖向与水平向反应谱比PT)的平均曲线

    Figure 3.  Variation of average spectral ratio P with period T

    图 4  小震(左)、大震(右)情况下不同场地的平均谱比PT)曲线

    Figure 4.  Average spectral ratio PT) curves for different sites on the condition of small (a) and strong (b) earthquakes

    图 5  不同场地条件下不同震级区间的平均谱比PT)曲线

    Figure 5.  Average spectral ratio PT) curves for different magnitude intervals under different site condition

    图 6  小震(a)和大震(b)下不同震中距R范围内Ⅱ类场地的平均谱比PT)曲线

    Figure 6.   Average spectral ratio PT) curves for small (a) and strong (b) earthquakes with different epicentral distance R ranges for the site class Ⅱ

    周期T/s谱比均值
    Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类
    小震<0.10.570.740.58
    [0.1—1.0)0.530.560.38
    [1.0—3.0]0.560.670.42
    [0—3.0]0.550.650.41
    大震<0.10.650.630.49
    [0.1—1.0)0.630.540.36
    [1.0—3.0)0.870.760.46
    [3.0—10.0]1.250.970.54
    [0—10.0]1.110.880.51

    表 1  不同场地各周期段的谱比平均值

    Table 1.  Average spectral ratio for several periods on different sites

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    场地类别周期T/s平均谱比均值
    4.0≤M<5.55.5≤M<6.56.5≤M<7.5M≥7.5
    Ⅰ类<0.10.530.670.690.63
    [0.1—1.0)0.490.670.630.60
    [1.0—3.0]0.500.790.830.87
    [3.0—10.0]0.430.811.061.19
    [0—10.0]0.450.790.971.07
    Ⅱ类<0.10.740.740.610.64
    [0.1—1.0)0.570.540.550.54
    [1.0—3.0)0.640.740.750.76
    [3.0—10.0]0.590.790.990.95
    [0.0—10.0]0.600.760.900.87
    Ⅲ类<0.10.570.580.40
    [0.1—1.0)0.460.360.38
    [1.0—3.0)0.500.370.45
    [3.0—10.0]0.540.590.44
    [0.0—10.0]0.530.530.44

    表 2  不同震级区间的平均谱比均值列表

    Table 2.  Average spectral ratio of different magnitude intervals

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    周期T/s平均谱比值
    R<20 km20 km≤R<60 km60 km≤R<100 kmR≥100 km
    小震<0.10.670.750.770.69
    [0.1—1.0)0.490.570.570.62
    [1.0—3.0]0.550.680.700.70
    [0.0—3.0]0.540.650.660.67
    周期T/s平均谱比值
    R<50 km50 km≤R<100 km100 km≤R<200 kmR≥200 km
    大震<0.10.710.750.640.53
    [0.1—1.0)0.520.530.550.55
    [1.0—3.0)0.840.780.820.67
    [3.0—10.0]0.870.961.130.89
    [0.0—10.0]0.830.891.010.81

    表 3  不同震中距R下的平均谱比值

    Table 3.  Average spectral ratio within different epicentral distance R ranges

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图(6)表(3)
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  • 通讯作者:  王振宇, soeso@163.com
  • 网络出版日期:  2019-03-01
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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