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第七章衰减关系
第七章 地震动衰减关系
表征地震动参数随震级、距离、场地等因素变化规律的函
数关系称为地震动衰减关系。它通过具有一定物理意义的简
单关系式拟合实际观测资料确定。
工程中的地震动衰减关系包含地震烈度、加速度、速度、
位移峰值的衰减关系,以及地震动反应谱、地震动持时、地
震动包络函数的衰减关系等。地震动衰减关系在地震区划、
地震小区划、地震危险性分析等方面都有重要应用。地震动
衰减关系以实际观测资料为基础,它强烈依赖观测资料的积
累;每当获得一批有价值的观测记录,就会推动研究的进展。
资料的数量和质量决定所得到结果的可靠程度。
基本衰减模型
• 地震波的产生与衰减
• 基本衰减模型:
(一)地震动衰减模型中的有关参数;
(二)基本地震动衰减关系;
(三)对基本地震动衰减模型的修正
地震波的产生与衰减
• 一次构造型地震总是产生于地壳内某一特定的局部断裂。这种
局部断裂是由一定的破裂长度、宽度和厚度构成的震源体;
• 地震波从破裂面相继破裂的点处向外传播,离能量释放点越
远,地震波能量会愈小,即所谓衰减。地震波传播到工程场地
上引起的地震动特性除与震源体释放的地震波总能量有关外,
还与传播介质衰减因素(即几何衰减和非弹性耗能衰减)以及
场地因素有关;
• 对于地震波的产生和衰减,我们不可能涉及很多细节,但从概
念上我们应该指出几点:第一,地震能量是从断层面两侧储能
体中释放出来的,并不是仅从震中一点释放的;第二,由于强
震震源体常达几十甚至几百公里,距离断层几公里的场地到断
层面上不同破裂点的距离会有很大的变化;第三,断层面的破
裂不是同时产生的,而是先从一点破裂而后逐步地向单侧或双
侧破裂下去。
基本衰减模型:
地震动衰减模型中的有关参数
不论采用什么衰减模型,在研究地震动衰减关系时都必须
考虑四个方面的参数,即地震动参数、地震参数、传播介质
参数与场地参数。
a v ( s, T) λ T
峰值加速度 、速度 、反应谱 与持续时间 或强度包
• 地震动参数: d
f t
络函数 ( )等。
• 地震参数:地震参数是指与地震本身有关的参数,所以也
称为震源参数。最常用的地震参数是震级。其它地震参数还
有震源尺度与几何位置、地震矩或矩震级、应力降等。
• 传播介质参数:传播介质对地震动衰减的影响主要有几何
衰减和非弹性耗能衰减,它们都与场点到震源的距离有关。
距离有震中距△、断层距D、震源距 R等。
• 场地参数:场地参数指的是用以反映基岩上覆盖的近代沉
积物或土层的空间分布和动力性能参数。
基本衰减模型:
基本地震动衰减关系
最基本的地震动衰减模型用函数关系表示如下:
y f M (f R). f( S). ( )
12 3
式中y为任意地震动参数,M为震级,R为场地
离震源的距离,S为场地参数。
为震源影响函数;
f ( M)
1
为距离影响函数;
f (R )
2
f (S ) 为场地影响函数。
3
f (
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