基于日本K-NET的海域地震动记录特征研究

论文摘要

海洋蕴藏着丰富的水资源、生物资源、石油矿物资源以及空间资源,全球各国很早就开始兴建海洋工程以开发海洋资源。我国领海位于多板块交界处,周围存在众多的主要俯冲带及小俯冲带,这些俯冲带区域地震多发易发,因此在海洋工程的建设中,必须对海洋工程可能遭遇的地震动加以考虑。本文研究围绕海洋工程抗震展开,主要研究内容如下:1.总结了国内外对海域地震动的研究现状,包括对震源类型的分类、海域地震动的研究方法以及各方法在目前取得的成果,并介绍了目前对海域地震动的研究中存在的问题。搜集并整理了日本K-NET台网海底台站的地震动记录以及相关陆地台站的地震动记录,并按震源类型、震级和震中距对地震动记录进行了分组,通过变异系数论证了分组的合理性。2.从幅值、持时与频谱三要素的角度分析了海域地震动特征。其中,计算了PGA、PGV、PGD等幅值参数,计算了90%能量持时作为持时参数,计算了CAV和阿里亚斯烈度等能量类参数,频谱方面则计算了弹性阶段的标准化加速度反应谱、速度反应谱与位移反应谱以及弹塑性阶段的等强度延性系数谱。此外,通过变异系数分析了海域地震动参数与频谱的不确定性。3.从标准化弹性加速度反应谱和等强度延性系数谱的角度,通过计算海域地震动与陆地地震动相关频谱的谱比,探讨了海域地震动与陆地地震动的定量关系。发现进行弹性设计时,对中长周期结构,进行抗震设计时必须考虑海域与陆地地震动的差异,尤其是海域地震动的竖向分量。进行弹塑性验算时,水平方向当震级或震中距较小时,有必要对长周期结构区分海域与陆地地震动的差别;而竖直方向,则需更加关注海域与陆地地震动对短周期结构影响的差异。4.分析了海域地震动数据中能量集中型、长持时型和长周期型三种典型地震动并给出推荐。对幅值类参数、能量类参数、弹性加速度谱以及等强度延性谱进行了排序,并结合欧美规范给出了地震动推荐,为海域的地震动输入提供参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
•   1.1 研究目的和意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 海域地震的分类
•     1.2.2 海域地震动的研究方法
•     1.2.3 解析方法的研究现状
•     1.2.4 数值模拟方法的研究现状
•     1.2.5 统计方法的研究现状
•   1.3 本文的主要研究内容和思路
• 第二章 海域与陆地地震动相关数据
•   2.1 引言
•   2.2 海域地震动数据
•     2.2.1 数据说明
•     2.2.2 数据处理
•     2.2.3 数据分类与分组
•   2.3 相关陆地地震动
•     2.3.1 数据说明
•     2.3.2 数据分类与分组
•   2.4 本章小结
• 第三章 海域地震动特征及其不确定性
•   3.1 引言
•   3.2 海域地震动的参数特征
•     3.2.1 地震动参数的选取与计算
•     3.2.2 海域地震动的幅值特征
•     3.2.3 海域地震动的持时特征
•     3.2.4 海域地震动的能量参数
•   3.3 海域地震动的频谱特征
•     3.3.1 海域地震动的弹性反应谱
•     3.3.2 海域地震动的弹塑性反应谱
•   3.4 海域地震动的不确定性
•     3.4.1 震源类型对海域地震动不确定性的影响
•     3.4.2 震级与震中距对海域地震动不确定性的影响
•   3.5 本章小结
• 第四章 海域地震动与陆地地震动的定量关系
•   4.1 引言
•   4.2 海域地震动与陆地地震动弹性反应谱的定量关系
•     4.2.1 浅地壳地震动的海域与陆地标准化弹性加速度谱谱比
•     4.2.2 上地幔地震动的海域与陆地标准化弹性加速度谱谱比
•     4.2.3 板缘地震动的海域与陆地标准化弹性加速度谱谱比
•     4.2.4 板内地震动的海域与陆地标准化弹性加速度谱谱比
•   4.3 海域地震动与陆地地震等强度延性谱的定量关系
•     4.3.1 浅地壳地震动的海域与陆地等强度延性谱谱比
•     4.3.2 上地幔地震动的海域与陆地等强度延性谱谱比
•     4.3.3 板缘地震动的海域与陆地等强度延性谱谱比
•     4.3.4 板内地震动的海域与陆地等强度延性谱谱比
•   4.4 本章小结
• 第五章 海域地震动工程设计数据库
•   5.1 引言
•   5.2 典型地震动分类及其推荐
•     5.2.1 能量集中型海域地震记录推荐
•     5.2.2 长持时型海域地震记录推荐
•     5.2.3 长周期型海域地震动记录推荐
•   5.3 基于海域地震动参数与频谱的地震动推荐
•     5.3.1 基于幅值类参数地震动推荐
•     5.3.2 基于能量类参数地震动推荐
•     5.3.3 基于弹性反应谱地震动推荐
•     5.3.4 基于等强度延性谱的地震动排序
•   5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
•   6.1 本文工作总结
•   6.2 展望
• 附录
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士期间发表的文章
• 攻读硕士期间参与的科研项目

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 杨泽西

导师: 谢礼立

关键词: 海域地震动,地震动参数,弹性反应谱,等强度延性谱

来源: 中国地震局工程力学研究所

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 海洋学

单位: 中国地震局工程力学研究所

基金: 国家自然科学基金“海域复杂地震地质环境下的地震动特征及其传播机制研究(51578516)”

分类号: P75

DOI: 10.27490/d.cnki.ggjgy.2019.000038

总页数: 170

文件大小: 109125K

下载量: 96