考虑震源机制的地震动强度与P波特征参数的相关性研究

发布时间：2020-04-25 10:21

【摘要】：调查数据显示地球上每年会发生约五百万次地震,对人类造成严重危害的高达二十次。地震除引起自然环境、工程结构的破坏和人员伤亡等直接震害外,还会引起火灾、海啸、有毒物质泄漏等严重次生灾害。在无法准确预测地震的情况下,地震预警是目前防震减灾最经济可行的方法之一。地震预警方法就是在强破坏性地震波到达前利用地震波早期的特征参数来估算地震规模大小,超过设定标准即发布警报采取应急措施以减小震害。预警系统因其所具有的可观经济效益己先后被一些国家采用,但误警和漏警的情况时有发生,预警计算的基础理论仍需研究。此前大多数的研究主要集中在寻找特征参数与震级的关系上,利用衰减关系估算地震动强度,对地震动强度参数与特征参数的直接关系及震源机制的研究还较少。因此本文重点研究了震源机制对P波特征参数与地震强度参数的影响。文中主要开展的研究工作如下：(1)在区分震源机制与不区分震源机制两种情况下提出了P波的特征周期参数与峰值加速度参数的线性回归关系式。不区分震源机制的情况下,同等时窗内平均特征周期参数与峰值加速度之间线性回归优于瞬时特征周期参数。对文中的165次强震记录按照其滑动角划分其对应的震源机制的类型后,逆断层机制及逆滑断层机制因滑动机制较为复杂,二者的周期参数与峰值加速度参数的的线性相关度有明显的降低。(2)在不区分震源机制与区分震源机制两种情况下提出了P波的幅值特征参数与峰值加速度参数的线性回归关系式。除此前己研究过的位移幅值参数外,提出了一种P波加速度幅值参数估算地震动强度的方法。不考虑震源机制分类时,同等时窗内加速度幅值参数能获得更优的回归度。区分震源机制后,正断层机制下的两种幅值参数与地震动强度参数的线性相关度较震源机制未知的情况下均有明显的增幅,且离散度也有小幅的降低。(3)以前文所得的走滑断层机制下特征参数与峰值加速度的回归关系式作为预警算法,对特征参数在不同阈值下的预警成功率进行了研究。周期特征参数与幅值特征参数的预警成功率都呈现出先降低后增加的趋势,加速度幅值参数整体的预警成功率较其他参数更高。(4)提出了基于不同地震动强度范围内不同时窗下的特征参数的分布特征计算对应概率分布函数的方法,为有不同预警需求的预警系统中特征参数阈值的计算提供参考。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P315.9

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