考虑沉积盆地的近断层地震动模拟

论文摘要

近断层地震会造成严重的地震灾害,给人类社会带来巨大的人员伤亡和财产损失。地震观测记录表明,沉积盆地会对盆地内的地震波产生放大作用,导致盆地内地震灾害的加重。目前对既考虑近断层又考虑沉积盆地的地震动研究较少,因此本文的研究具有一定的意义。本文利用有限断层震源模型理论,采用波动模拟方法,对近断层作用下沉积盆地的地震动进行模拟,具体研究内容及结果如下:(1)利用ABAQUS软件模拟波在岩土体介质中的传播,施加无限元人工边界并模拟波在半无限空间介质中的传播。(2)建立忽略盆地时的基岩模型和盆地模型,研究近断层作用下盆地倾角对盆地放大作用的影响。通过将盆地模型和基岩模型的峰值地面加速度(peak ground acceleration,简称 PGA),峰值地面速度(peak ground velocity,简称 PGV),峰值地面位移(peak ground displacement,简称PGD)进行对比分析,得出结论如下:①近断层作用下,沉积盆地对PGA、PGV、PGD存在放大作用,水平PGA在盆地边缘放大作用强,放大系数为2～3,水平PGV在盆地边缘放大作用强,放大系数为2～2.5。②盆地深度为0.6km时,在盆地中心附近,盆地倾角为45°时盆地对水平PGA的放大作用最强,放大系数为2.5左右。③盆地深度为1.2km时,盆地中心附近,盆地倾角为45°时盆地对水平PGA的放大作用最强,放大系数为2.5左右;盆地边缘附近,盆地对水平PGA和水平PGV的放大作用随着盆地倾角增大而增大。(3)建立二维渭河盆地模型,并选取合适断层作为震源,对未来可能发生的6.5级地震进行模拟,研究结果如下:①渭河盆地中部各点的PGA、PGV、PGD较大,在南、北两个盆地边缘,盆地南部边缘的地震动强于北部,盆地南部边缘的水平PGA为0.2m/s2左右,盆地北部边缘的水平PGA为0.1m/s2左右。②渭河盆地震中和地表破裂点附近的地震动强于周边地区。③距离地表破裂点20公里范围内存在上下盘效应,震中位置附近在水平方向上存在速度脉冲。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
•   1.1 研究的背景和意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 近断层地震动模拟的研究现状
•     1.2.2 盆地地震动模拟的研究现状
•     1.2.3 人工边界在ABAQUS软件中的应用
•   1.3 主要研究内容
• 2 有限断层震源模型
•   2.1 断层的分类
•   2.2 有限断层震源模型
•   2.3 断层参数
•     2.3.1 断层的几何参数
•     2.3.2 断层的运动学参数
•   2.4 震源的实现
•     2.4.1 矩张量源
•     2.4.2 二维问题的矩张量源
•   2.5 本章小结
• 3 ABAQUS软件模拟波动传播与人工边界的实现
•   3.1 ABAQUS软件模拟波动传播
•     3.1.1 模型的建立
•     3.1.2 模拟结果
•   3.2 人工边界的实现
•     3.2.1 无限元人工边界的施加
•     3.2.2 位移波场
•     3.2.3 位移时程
•   3.3 本章小结
• 4 近断层作用下盆地倾角对盆地放大作用的影响
•   4.1 建立模型
•   4.2 震源的设定
•   4.3 模拟结果
•     4.3.1 断层破裂的加速度波场
•     4.3.2 盆地深度为0.6km
•     4.3.3 盆地深度为1.2km
•   4.4 本章小结
• 5 渭河盆地的近断层地震动模拟
•   5.1 渭河盆地的背景介绍
•   5.2 渭河盆地模型
•     5.2.1 建立模型
•     5.2.2 震源的设定
•   5.3 模拟结果
•     5.3.1 加速度波场
•     5.3.2 地表各点的加速度
•     5.3.3 地表各点的速度
•     5.3.4 地表各点的位移
•   5.4 本章小结
• 6 结论和展望
•   6.1 结论
•   6.2 展望
• 参考文献
• 作者简介
• 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 郑毅

导师: 刘铁林

关键词: 沉积盆地,近断层,地震动,人工边界

来源: 沈阳建筑大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 地质学,地球物理学

单位: 沈阳建筑大学

基金: 国家自然科学基金

分类号: P315.9

DOI: 10.27809/d.cnki.gsjgc.2019.000696

总页数: 86

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