• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

2017年四川九寨沟MS 7.0地震的强地面运动模拟

丁阳 王国新 杨福剑

丁阳, 王国新, 杨福剑. 2017年四川九寨沟MS 7.0地震的强地面运动模拟[J]. 震灾防御技术, 2018, 13(3): 578-587. doi: 10.11899/zzfy20180309
引用本文: 丁阳, 王国新, 杨福剑. 2017年四川九寨沟MS 7.0地震的强地面运动模拟[J]. 震灾防御技术, 2018, 13(3): 578-587. doi: 10.11899/zzfy20180309
Ding Yang, Wang Guoxin, Yang Fujian. Simulation of Strong Ground Motion from the 2017 Jiuzhaigou, Sichuan MS7.0 Earthquake[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2018, 13(3): 578-587. doi: 10.11899/zzfy20180309
Citation: Ding Yang, Wang Guoxin, Yang Fujian. Simulation of Strong Ground Motion from the 2017 Jiuzhaigou, Sichuan MS7.0 Earthquake[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2018, 13(3): 578-587. doi: 10.11899/zzfy20180309

2017年四川九寨沟MS 7.0地震的强地面运动模拟

doi: 10.11899/zzfy20180309
基金项目: 

国家自然科学基金项目 51378092

国家自然科学基金项目 51578113

中国地震局工程力学研究所基本科研业务专项 2018D19

“十二五”国家科技支撑计划项目 2014BAL05B03

详细信息
    作者简介:

    丁阳, 男, 生于1989年。博士研究生。主要从事近断层地震动合成研究。E-mail:dy503@126.com

    通讯作者:

    王国新, 男, 生于1961年。教授。主要从事地震工程、防灾减灾工程及防护工程研究。E-mail:gxwang@dlut.edu.cn

Simulation of Strong Ground Motion from the 2017 Jiuzhaigou, Sichuan MS7.0 Earthquake

  • 摘要: 2017年8月8日发生的九寨沟MS 7.0地震,是中国近10年来发生的强震之一,造成了大量建筑破坏、人员伤亡和经济损失,强震台网记录到的最大峰值加速度为0.19g。本文采用Wang等(2015)提出的改进有限断层法模拟了这次地震中部分台站的加速度时程。首先,选取合适的震源模型和输入参数,通过对比模拟结果和地震记录,估计这次地震的应力降大约为4.0MPa,与王宏伟等(2017)的分析结果基本一致。与EXSIM(Motazedian等,2005)方法相比,Wang等(2015)的方法得到的结果在频域上与实际地震记录更相符。同时,合成了强震台站以及断层附近网格点的加速度时程,模拟结果的时程和反应谱与实际记录整体上较为符合,震中附近的PGA分布与震中烈度区基本一致,验证了本文结果的有效性。本文合成的地震动可以为该地区的灾后抗震设计提供一定依据。
  • 图  1  断层及强震台站分布图

    Figure  1.  Location of the causative fault and strong-motion stations

    图  2  断层滑动分布

    Figure  2.  Slip distribution on the fault plane

    图  3  2种有限断层方法得到的误差随频率分布

    Figure  3.  Residual v.s. frequency obtained from two finite-fault methods

    图  4  模拟和观测地震动的加速度时程对比

    Figure  4.  Comparison of acceleration time histories between synthetic and recorded ground motions

    图  5  模拟和观测地震动的反应谱对比

    Figure  5.  Comparison of response spectra between synthetic and recorded ground motions

    图  6  模拟地震动的PGA空间分布(a)和地震烈度分布图(b)

    Figure  6.  The spatial distribution of PGA of synthetic ground motions (a) and the intensity distribution map of the earthquake (b)

    表  1  模型输入参数

    Table  1.   Input parameters of model

    参数 值或表达式
    断层走向和倾角 148.5°,68.9°
    断层尺寸 54km×24km
    子断层尺寸 2km×2km
    剪切波速(β) 3.5km/s
    介质密度(ρ) 2.8g/cm3
    破裂速度(VR) 0.8×β
    应力降 4.0MPa
    品质因子 $ Q(f) = 84.9{f^{0.71}}$
    高频衰减因子(κ) 0.015
    路径持时T=dR,参数d 0.0(R≤10km)
    -0.16(10km<R≤70km)
    -0.03(70km<R≤130km)
    0.04(R>130km)
    几何衰减G(R)=Rb,参数b -1.0(R≤150km)
    -0.5(R>150km)
    场地放大因子 参见Boore等(1997)
    脉冲面积百分比 50%
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    表  2  用于估计应力参数的台站信息

    Table  2.   The information of stations selected for the estimation of stress drop

    台站名称 台站代码 纬度/°N 经度/°E 震源距/km VS30/m·s-1 NEHRP场地类别
    岷县 62MXT 34.4 104.0 135.1 301 D
    迭部 62DIB 34.1 103.2 117.8 C
    沙湾 62SHW 33.7 104.5 82.5 384 C
    九寨百河 51JZB 33.3 104.1 27.2 328 D
    九寨勿角 51JZW 33.0 104.2 39.7 428 C
    九寨永丰 51JZY 33.2 104.3 42.3 321 D
    茂县叠溪 51MXD 32.0 103.7 133.7 268 D
    平武木座 51PWM 32.6 104.5 89.8 373 C
    注:迭部台由于缺少钻孔资料和VS30,场地类型假定为NEHRP-C。
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    表  3  模拟和观测地震动的峰值加速度

    Table  3.   The PGA from synthetic and recorded ground motions

    台站代码 PGA(记录)/cm·s-2 PGA(模拟结果)/cm·s-2
    EW分量 NS分量
    51JZB 129.50 185.02 174.78
    51JZW 73.84 91.70 134.90
    51JZY 45.77 66.71 85.10
    51MXD 12.21 23.32 11.13
    62SHW 18.57 20.48 19.27
    51PWM 18.60 20.87 21.26
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-03
  • 刊出日期:  2018-09-01

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