基于NGA强震数据的地震动显著持时研究

基于NGA强震数据的地震动显著持时研究

论文摘要

地震动输入对进行建筑物及工程场地抗震设防研究具有重大的理论与实际意义,而持时是描述地震动特性的三大参数之一。持时对构筑物和工程场地的非线性地震响应存在显著影响,但目前有关地震动持时的研究相对振幅与频谱的研究较少。本文在国内外地震动持时研究现状的基础上,研究影响显著持时数值的因素,探讨显著持时自身定义的特点;并给出NGA显著持时预测模型,为估计相似地质构造区的显著持时提供参考。论文完成的主要工作如下:首先,介绍了显著持时和括号持时的定义,以及影响持时大小的因素,阐述处理过程中使用的基线校正和带通滤波的概念,并给出了数据处理的技术流程。其次,说明数据来源,并进行5-95%显著持时和括号持时计算。对比记录两分量显著持时差值,表明P波能量和幅值差异两种情况对显著持时计算结果影响较大。进而分析显著持时差值随震级和断层距的变化情况,并与括号持时差值进行对比。发现显著持时优势在于考虑了记录整体的能量分布情况,但缺陷在于对幅值的绝对大小考虑不充分;括号持时特点是在距离较远处仍有较好的稳定性,但不足之处是阈值的选取主观性过强。统计了显著持时同震级和断层距的变化情况,其关于震级未表现出明显趋势,但随断层距增大而显著增大。进一步说明显著持时与Arias强度曲线坡度以及记录整体长度密切相关,但与幅值的绝对大小关系不甚密切。借助考虑随机效应的多元非线性回归方法,综合考虑了选用数据特点以及数据来源区域场地条件的差别,分别给出了选用NGA-East及NGA-West显著持时预测模型,进行误差分析表明了回归结果的稳定性。两个模型的显著持时预测值均随震级和断层距的增大而增大,且在震级以及断层距相同的情况下,NGA-East较NGA-West2模型给出更大的估计值。并将NGA-West2模型同已有显著持时预测模型对比,发现本文模型没有出现明显的偏大或偏小,侧面印证了本文回归结果的可靠性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  •   1.1 选题背景
  •   1.2 国内外研究现状
  •     1.2.1 地震动持时的概念与发展历史
  •     1.2.2 地震动持时影响因素及预测方程研究进展
  •   1.3 章节安排
  • 第2章 地震动持时定义及影响因素
  •   2.1 持时定义
  •     2.1.1 显著持时计算方法
  •     2.1.2 括号持时计算方法
  •   2.2 影响持时长度的因素
  •   2.3 数据处理
  •     2.3.1 基线校正
  •     2.3.2 带通滤波
  •   2.4 技术路线
  •   2.5 本章小结
  • 第3章 NGA持时分析
  •   3.1 数据选取
  •   3.2 NGA显著持时计算
  •     3.2.1 P波能量对显著持时的影响
  •     3.2.2 幅值差异对显著持时的影响
  •   3.3 两分量持时差异
  •     3.3.1 两分量显著持时差异
  •     3.3.2 NGA括号持时及两分量差异
  •   3.4 NGA显著持时分析
  •   3.5 本章小结
  • 第4章 NGA显著持时回归分析
  •   4.1 考虑随机效应的多元非线性回归分析
  •   4.2 显著持时统计模型计算结果
  •     4.2.1 NGA显著持时预测模型
  •     4.2.2 NGA显著持时预测模型误差分析
  •     4.2.3 NGA-East与 NGA-West2 显著持时预测模型对比
  •   4.3 NGA显著持时模型与现有模型对比
  •   4.4 本章小结
  • 结论与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表的论文及科研成果
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 李宇盎

    导师: 孙晓丹

    关键词: 地震动,显著持时,回归

    来源: 西南交通大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 地质学,建筑科学与工程,建筑科学与工程

    单位: 西南交通大学

    分类号: TU435;TU311.3

    DOI: 10.27414/d.cnki.gxnju.2019.001433

    总页数: 53

    文件大小: 4527K

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