• ISSN 1673-5722
  • CN 11-5429/P

日本北海道胆振东部MW6.6地震近断层地震动的上盘效应

赵晓芬 谢俊举 温增平 李志恒

刘军, 谭明, 宋立军, 郝婧, 常想德, 姚远, 吴国栋. 2017年5月11日新疆塔什库尔干MS 5.5地震震害特征分析[J]. 震灾防御技术, 2019, 14(1): 231-238. doi: 10.11899/zzfy20190122
引用本文: 赵晓芬,谢俊举,温增平,李志恒,2023. 日本北海道胆振东部MW6.6地震近断层地震动的上盘效应. 震灾防御技术,18(3):432−449. doi:10.11899/zzfy20230302. doi: 10.11899/zzfy20230302
Liu Jun, Tan Ming, Song Lijun, Hao Jing, Chang Xiangde, Yao Yuan, Wu Guodong. Analysis on the Disaster Characteristics of the 2017 Taxkorgan MS 5.5 Earthquake in Xinjiang[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2019, 14(1): 231-238. doi: 10.11899/zzfy20190122
Citation: Zhao Xiaofen, Xie Junju, Wen Zengping, Li Zhiheng. The Hanging-wall Effect of the Near-fault Strong Ground Motions during the Hokkaido Eastern Iburi MW 6.6 Earthquake[J]. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 2023, 18(3): 432-449. doi: 10.11899/zzfy20230302

日本北海道胆振东部MW6.6地震近断层地震动的上盘效应

doi: 10.11899/zzfy20230302
基金项目: 国家重点研发计划(2022YFC3003503);中国地震局地球物理研究所基本科研业务专项(DQJB22B27)
详细信息
    作者简介:

    赵晓芬,女,生于1988年。博士,助理研究员。主要从事强震地面运动方面研究工作。E-mail:929921908@qq.com

  • 12 https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us1000chhc/executive#executive

The Hanging-wall Effect of the Near-fault Strong Ground Motions during the Hokkaido Eastern Iburi MW 6.6 Earthquake

  • 摘要: 上盘效应是近断层地震动的主要特性之一,而目前就上盘效应的定量研究较少。本文利用日本K-NET和KiK-net强震动台网获取的近场强震动加速度记录,定量研究了北海道MW6.6地震的上盘效应对地震动PGA、PGV和不同周期的加速度反应谱值空间分布和衰减特征的影响,探讨地震动上盘效应的特征及其影响范围,并将上、下盘观测结果与地震动预测经验模型进行对比。研究结果表明:(1)在断层距小于45 km时,此次北海道地震具有显著的上盘效应特征,断层上盘记录的PGA、PGV和加速度反应谱值明显大于下盘和中间区域的地震动观测值,且高于本次地震的平均值。上盘效应影响范围与震源破裂过程反演得到的断层尺度相吻合。(2)断层上盘的PGA观测值高于此次地震平均水平的对数偏差为0.61±0.16,这与1994年北岭地震和1999年集集地震等逆冲型地震的影响水平接近。上盘记录的PGV高于平均水平的对数偏差为0.39±0.12,即高于平均水平约35%。上盘观测地震动在周期T为0.2 、0.5 、1.0、2.0、3.0、5.0 s时的加速度反应谱值高于平均水平的对数偏差分别为0.33±0.19、0.54±0.23、0.53±0.20、0.26±0.21、0.24±0.19、0.16±0.16,随着周期的逐渐增大,上盘效应引起的偏差不断减小。此次地震上盘效应对地震动的影响主要以PGA和短周期(T≤1.0 s)地震动为主。(3)从实际观测结果与地震动预测经验模型的对比来看,对于PGA和小于1.0 s的短周期地震动,BSSA2014和CB2014的2个模型对此次地震上盘效应的预测效果更好,但对1.0 s以上的长周期,ASK2014、CB2014、CY2014模型的预测效果更好,BSSA2014模型则可能会高估地震动。
    1)  12 https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us1000chhc/executive#executive
  • 2017年5月11日,新疆维吾尔自治区喀什地区塔什库尔干县发生MS 5.5地震,地震造成8人死亡、31人受伤,造成房屋及设施破坏,直接经济损失共20.05亿元(侯建盛等,2017)。

    此次地震灾区主要涉及喀什地区塔什库尔干县科克亚尔柯尔克孜民族乡、塔合曼乡、提孜那普乡、塔什库尔干乡、班迪尔乡、巴扎达什牧林场(行政隶属班迪尔乡)、瓦恰乡、达布达尔乡等9个乡镇。灾区面积3288km2,受灾人口26486人,9285户,由于房屋毁坏和较大程度破坏造成失去住所人数共计16194人,4753户。

    此次地震震中位于新疆喀什地区塔什库尔干县塔什库尔干乡,宏观震中位于塔什库尔干乡库孜滚村,为Ⅷ度异常点。通过对灾区9个乡(镇、场)的69个调查点展开实地调查,得到的烈度图等震线长轴呈北北西走向分布(图 1)。Ⅶ度区面积227km2,长轴28km,短轴8km,涉及塔什库尔干镇(含县城)和塔什库尔干乡;Ⅵ度区面积3061km2,长轴100km,短轴43km,涉及科克亚尔柯尔克孜民族乡、塔合曼乡、提孜那普乡、塔什库尔干乡、班迪尔乡、巴扎达什牧林场(行政隶属班迪尔乡)、瓦恰乡、达布达尔乡等8个乡(场);Ⅵ度区及以上总面积为3288km2

    图 1  塔什库尔干地震烈度1
    Figure 1.  The seismic intensity map of the Taxkorgan earthquake

    1 新疆地震局,2017.新疆塔什库尔干5.5级地震灾害损失评估报告.

    震区位于帕米尔高原塔什库尔干断陷谷地,该谷地是由青藏高原西北帕米尔构造结内部塔什库尔干拉张系晚新生代以来的拉张作用形成的盆地,其南北狭长,东西分布海拔为4000—5000m的高山。

    震区内塔什库尔干断裂成型于华力西时期,有长期的演化发育史。大部分在喜马拉雅期重新复活,该断裂控制着塔什库尔干盆地的形成与演化,此次塔什库尔干MS 5.5地震就发生在塔什库尔干断裂带上(图 2)。

    图 2  塔什库尔干地震构造1
    Figure 2.  Seismotectonic map around the Taxkorgan earthquake area

    1 新疆地震局,2017.新疆塔什库尔干5.5级地震灾害损失评估报告.

    从本次地震的新构造运动分区背景来看,新近纪以来震区所处的西昆仑隆起区隆起幅度大致在2—7km,该隆起区第四纪以来的隆起幅度和速率分别为1200—1700m和10—13mm/a。

    震区位于帕米尔东北—西昆仑区段,西昆仑山体呈北西—南东走向,平均海拔5000—6000m,主要山峰偏于西部。主峰公格尔山海拔7649m,慕士塔格山为7509m,山体宽厚高大,南北不对称,北坡长而陡峭,与海拔1000m多的塔里木盆地相邻,高差4000m。帕米尔高原实际上并非平坦的高原面,由几组山脉和山脉之间宽阔的谷地和盆地构成。

    此次震中位于塔什库尔干谷地内,发育有塔什库尔干河,震区附近谷地与两侧高差700—1200m,谷地总体走向近南北,宽数千米,呈狭长状,谷地两岸冰碛物堆积及冲洪积堆积发育,村庄沿河流阶地及山前冲洪积扇分布(刘军等,2014),该地貌单元内场地类别为Ⅰ类,如图 3所示。

    图 3  震区场地条件分布
    Figure 3.  Distribution map of site conditions in the earthquake area

    本次地震涉及影响范围内的房屋结构类型主要包括简易房(土石木结构)、砖混结构、砖木结构及少量的框架结构。简易房按照承重墙体可分成两类,其中一类主要分布在山前洪积扇倾斜平原地带,多为当地居民就地取材而建,屋顶结构为先搭建房梁后在其上搁置短木条作为椽子,在椽子上铺设草席后覆盖房泥,部分老旧房屋屋顶房泥较厚,墙体由卵石、粉土砌筑而成,粘结强度极差,加之施工质量和场地条件的影响,造成一定数量的毁坏和大面积破坏,是导致本次地震造成人员伤亡的主要原因;另一类主要分布在塔什库尔干河两岸阶地上,此类房屋多为土坯砌筑而成。由于该地区经济落后,交通极为不便,建造成本高,在县城存在大量2000年左右建设的土石木房屋。在地震中,第一类房屋大面积倒塌,房屋倒塌基本为整体性倾覆,第二类土坯房倒塌相对略少,多为局部倒塌,2种不具抗震性能的房屋破坏面积较严重,计算时均列入土石木结构房屋,该类房屋在乡镇Ⅶ度区毁坏达39.1%,在县城的Ⅶ度区毁坏达24.3%。震区各类结构房屋面积如表 1所示。

    表 1  震区各类结构房屋面积(单位:m2
    Table 1.  Total areas of various kinds of structures in the earthquake area (unit: m2)
    行政区 土木结构面积 砖木结构面积 砖混结构面积 框架结构面积 总面积
    县城 9000 114700 171135 325700 620535
    乡镇 814770 46954 47636 0 909360
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    乡镇中的砖木结构房屋为近年新建居住用房,设有构造措施,抗震能力好;老旧砖木房屋未经抗震设防,砌筑工艺和质量较差。震区老旧砖木房屋严重破坏现象为房屋承重墙体大面积剪切裂缝或外闪,局部屋顶塌落;中等破坏现象主要为墙体斜向或竖向开裂,宽度约1mm,但延伸长度较长,由墙体顶部延伸至底部。Ⅶ度区严重破坏以上达24.3%,但无整体倒塌房屋,该类结构房屋未造成人员伤亡。

    砖混结构房屋主要是乡(镇)公用房屋,或县城的居住用房。2010年后建设的砖混结构房屋抗震能力较好,地震后出现一定数量墙体细微开裂。2000年前建设砖混结构办公楼设防烈度低,在地震中造成一定数量严重破坏。震区典型房屋灾害如图 4所示。

    图 4  震区典型房屋震害
    Figure 4.  Typical damages caused by the earthquake

    框架结构多为2010年后新建办公用房,抗震能力好,未产生结构性破坏,但出现大面积填充墙开裂,修复量大。

    通过对震区69个调查点进行均匀抽样调查(孙景江等,2011),最后得到本次地震震区房屋破坏比,如表 2所示。

    表 2  震区各类结构房屋的破坏情况
    Table 2.  Statistial results of building damages of various structures in the earthquake area
    行政区 单位 毁坏 严重破坏 中等破坏 轻微破坏 破坏合计 不具备修复价值
    县城 m2 26156 54751 74645 341811 497363 99568
    1308 2738 3732 17091 24869 4979
    327 685 933 4273 6218 1245
    乡镇 m2 80958 151041 194444 260836 687279 280610
    4048 7552 9722 13042 34364 14031
    1012 1888 2431 3261 8592 3508
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    在市政设施方面,地震造成42km供排水管道、34km供暖管道和4座供热站受损,造成供水厂、污水厂氧化池及构筑物受损;交通系统方面,共86km道路损毁,350m隧道严重损坏,9座桥涵、135处涵洞和20km道路防护损坏。塔什库尔干县村庄道路局部塌陷情况如图 5所示。

    图 5  塔什库尔干县村庄道路局部塌陷
    Figure 5.  Village road damage in Taxkorgan county

    在水利系统方面,地震造成114km水渠受损,对震区农作物灌溉造成一定影响。在达布达尔乡,草场水渠破坏造成库什吾尼可尔村、恰特尔塔什村、土拉村及库什吾尼可尔村等30余户、约0.12km2棉作地灌溉受影响,对震区居民的收入造成一定影响,恢复时间需要1个月左右。塔什库尔干县达布达尔乡阿特加依里村草场水渠地基失稳,在地震作用下完全破坏(图 6)。

    图 6  布达尔乡阿特加依里村草场水渠地基破坏情况
    Figure 6.  Damage of water channel at Atejiayili village of Dabudaer town

    在电力系统方面,地震造成63座(110kV、220kV)塔基局部受损,1座110kV变电所和11座35kV变电所受损。电力系统破坏造成塔什库尔干乡布依阿勒村、加隆且特村和吐尔得库勒村等近60户居民用电中断,经过5天的抢修,断电区域已经恢复供电。

    在通讯系统方面,地震造成移动、联通、电信公司7个核心机房受损(图 7),3座铁塔损坏,5km光缆倒伏。通讯系统破坏造成塔什库尔县城辖区内部分居民通信不稳定、少数居民固定电话不能呼入进户,经过2天的紧急抢修,通讯基本恢复正常。

    图 7  塔什库尔干县通信系统中心机房横向裂缝
    Figure 7.  Transverse cracks in communication room of Taxkorgan county

    在近年来新疆发生的历次破坏性地震中,震区建设的安居富民工程和抗震安居房(张勇,2005)在减少人员伤亡和经济损失中发挥了显著作用(谭明等,2014)。在此次地震中,塔什库尔干县绝大部分倒塌的房屋为老旧的简易房,造成人员伤亡的房屋均为土石木房屋,宏观震中附近的安居富民房屋均完好。新疆大规模实施安居富民工程后,建造的农居符合设计规范要求,无一受到毁坏或者严重破坏,抗震性能得到检验(唐丽华等,2016)。

    震后通过对灾区进行抽样调查,统计了安居房及安居工程改造的土木、砖木及砖混结构房屋所占比例,并根据灾区安居房未改造前的土木、砖木及砖混结构房屋数据,结合新疆地区安居富民房震害矩阵,对塔什库尔干5.5级地震的减灾效益进行了计算和分析。在地震灾害损失评估中,将抗震安居房和安居富民房面积替换为改造前的简易房屋面积,计算抗震房减灾效益(刘军等,2016),具体数据见表 3

    表 3  塔什库尔干县震区安居富民房减灾效益对比
    Table 3.  Statistical results of reducing damage with anti-seismic living room project
    类别 未进行安居工程改造损失 实际损失 减少损失
    受伤人数 68 31 37
    死亡人数 34 8 26
    受灾人数 53438 26486 26952
    房屋直接经济损失/亿元 68.8 20.05 38.75
    需紧急安置人数 36783 16194 20589
    恢复重建费用/亿元 88.3 29.34 42.96
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    (1)此次地震属于浅源中强地震,震源深度8km,地面振动强。极震区位于地震断裂上方,灾害破坏较集中,对震中附近的库孜滚村造成了毁灭性破坏,与同级别地震相比较灾情较重。

    (2)塔什库尔干盆地是1个冰碛堆积盆地,其地下沉积物质具有强烈的不均一性,这种分选性极差的场地地基条件对地震动有一定放大效应,因此造成县城城区内的砖混结构房屋出现了不同程度的破坏,多数框架结构房屋填充墙大面积开裂。

    (3)灾区位于帕米尔高原,自然条件恶劣,资源匮乏,经济落后,建设成本高,自建房屋质量差,抗震能力低,也是本次地震震级不大、震害较重的重要原因。

  • 图  1  上盘和下盘强震动记录的傅立叶谱

    Figure  1.  The Fourier spectrum of ground motions recorded on the hanging wall and footwall, respectively

    图  2  北海道胆振东部地震67个近场强震动台站的空间分布

    Figure  2.  Spatial distribution of 67 near-field strong ground motion stations during Hokkaido Eastern Iburi earthquake

    图  3  不同位置台站距离参数的示意图

    Figure  3.  The schematic diagram of distance parameters of stations at different locations

    4  水平向PGA、PGV及不同周期对应的加速度反应谱值的空间分布

    4.  The spatial distributions of observed horizontal PGA、PGV and spectral accelerations at different periods

    图  5  由北海道地震近断层强震记录得到PGA、PGV、对应于不同周期的上下盘水平加速度反应谱值随断层距的变化及与NGA-West2地震动经验预测模型的对比

    Figure  5.  Variation of horizontal PGA, PGV and spectral accelerations at different periods in hanging wall, footwall and neutral sites with Rrup and comparison with NGA-West2 models

    图  6  位于上下盘的强震台站记录PGA、PGV及不同周期对应的加速度反应谱值对数残差

    Figure  6.  Residuals of PGA, PGV and spectral accelerations at different periods

    图  7  上下盘强震记录PGA、PGV以及不同周期对应的加速度反应谱值与NGA-West2地震动模型对比情况

    Figure  7.  Comparison of horizontal PGA,PGV and spectral accelerations at different periods with those predictions of four next generation attenuation(NGA)empirical GMPE

    8  基于NGA-West2模型计算的PGA、PGV和谱加速度在不同周期时上下盘事件内残差

    8.  The intraevent residuals of the hanging wall/footwall for PGA, PGV and spectral accelerations at different periods computed by different NGA-West2 models

    表  1  北海道地震近断层67组地震动记录基本参数

    Table  1.   Parameters for the 67 strong ground motion recordings during the Hokkaido earthquake

    编号 台站名 纬度
    /(°)
    经度
    /(°)
    Rrup
    /km
    Rjb
    /km
    Rx
    /km
    VS30
    /(cm·s−1
    台站位置 PGA/(cm·s−2 PGV/(cm·s−1
    1 HKD038 43.2 142.6 71.9 53.3 77.4 519.9 Neutral 34.1 2.71
    2 HKD039 43.3 142.4 73.9 58.0 68.4 334.8 Neutral 31.0 5.44
    3 HKD040 43.0 142.4 52.8 31.3 58.5 325.8 Neutral 71.6 5.46
    4 HKD096 42.7 143.1 97.0 80.9 108.2 386.3 HW 26.2 2.28
    5 HKD099 43.1 142.8 86.4 69.0 96.2 269.7 Neutral 60.9 6.73
    6 HKD102 42.9 142.4 53.4 32.0 59.2 376.2 HW 86.7 10.67
    7 HKD103 42.7 142.3 38.6 15.4 42.6 288.9 HW 617.9 38.83
    8 HKD104 42.6 142.1 23.1 0.0 25.2 396.1 HW 310.3 20.75
    9 HKD105 42.5 142.1 14.8 0.0 15.9 379.3 HW 306.1 35.13
    10 HKD106 42.3 142.4 33.6 10.8 36.5 238.7 HW 157.3 16.71
    11 HKD107 42.4 142.5 44.5 22.0 49.2 365.7 HW 52.8 7.44
    12 HKD108 42.3 142.6 48.6 29.4 49.3 312.3 Neutral 115.4 7.71
    13 HKD109 42.2 142.8 65.5 48.6 62.8 288.0 Neutral 42.0 3.18
    14 HKD110 42.1 142.9 78.9 62.9 74.9 222.0 Neutral 35.4 3.16
    15 HKD118 43.6 141.9 81.5 74.7 37.8 359.3 Neutral 63.1 3.63
    16 HKD119 43.5 142.2 83.2 71.5 58.5 413.3 Neutral 46.8 4.57
    17 HKD120 43.3 141.7 58.5 57.5 11.3 272.1 Neutral 149.9 6.27
    18 HKD121 43.3 141.9 57.2 52.0 26.1 276.3 Neutral 116.4 6.02
    19 HKD122 43.2 141.8 41.9 39.2 15.6 247.4 Neutral 88.3 7.27
    20 HKD123 43.0 142.0 28.2 12.2 27.9 554.9 Neutral 111.6 7.55
    21 HKD124 43.0 141.8 20.5 17.7 10.7 461.1 Neutral 446.0 14.71
    22 HKD125 42.8 142.1 28.0 3.5 30.8 213.3 HW 666.4 54.10
    23 HKD126 42.6 141.9 8.4 0.0 8.7 152.5 HW 506.6 84.51
    24 HKD128 42.8 141.8 6.1 0.0 6.1 180.9 HW 609.4 90.72
    25 HKD129 42.6 141.6 15.1 15.1 −15.1 445.0 FW 346.8 19.15
    26 HKD130 42.6 141.3 37.6 37.5 −37.5 462.7 FW 161.8 10.37
    27 HKD131 42.4 141.1 63.2 63.1 −63.1 438.4 FW 307.4 9.98
    28 HKD132 42.3 141.0 69.3 69.3 −69.3 229.4 FW 147.9 7.66
    29 HKD133 42.5 140.9 78.7 78.7 −78.7 335.5 FW 80.2 4.96
    30 HKD134 42.7 141.1 55.7 55.7 −55.7 376.0 FW 165.0 7.69
    31 HKD135 42.6 140.9 74.6 74.5 −74.5 214.1 FW 40.4 3.18
    32 HKD140 43.2 141.0 73.1 73.1 −46.5 346.7 Neutral 58.4 3.62
    33 HKD145 42.8 140.9 65.0 65.0 −63.1 271.7 FW 66.1 3.73
    34 HKD176 43.5 141.6 80.0 79.2 11.4 337.5 Neutral 99.8 4.73
    35 HKD177 43.4 141.4 68.9 68.9 −5.2 455.2 Neutral 60.3 3.56
    36 HKD178 43.2 141.3 52.4 52.4 −22.5 214.4 Neutral 93.7 13.39
    37 HKD179 43.2 141.5 48.2 48.2 −4.0 201.9 Neutral 94.4 8.77
    38 HKD180 43.1 141.4 47.1 47.1 −19.8 128.0 Neutral 148.3 21.33
    39 HKD181 43.1 141.5 36.2 36.2 −5.0 212.7 Neutral 242.6 15.49
    40 HKD182 43.0 141.6 24.0 24.0 −8.3 310.9 Neutral 187.6 14.59
    41 HKD183 43.0 141.2 49.2 49.2 −39.6 532.1 Neutral 93.7 2.45
    42 HKD184 42.8 141.6 10.7 10.7 −10.7 291.0 FW 336.5 26.05
    43 HKD185 42.8 141.4 27.0 27.0 −26.9 310.8 FW 463.5 19.39
    44 HDKH01 42.7 142.2 33.2 9.3 36.5 368.3 HW 583.2 36.40
    45 HDKH04 42.5 142.0 14.4 0.0 15.5 235.0 HW 389.0 47.35
    46 HDKH05 42.6 142.5 52.5 31.0 58.3 766.2 HW 58.6 4.08
    47 HDKH06 42.3 142.4 32.8 9.6 35.8 412.2 HW 163.1 18.23
    48 HDKH07 42.1 142.9 77.4 61.3 73.5 459.1 Neutral 33.4 3.13
    49 IBUH01 42.9 141.8 9.6 3.8 9.2 306.8 HW 1107.3 97.57
    50 IBUH02 42.9 142.1 30.6 6.4 33.7 541.8 HW 485.8 26.84
    51 IBUH05 42.6 141.3 37.6 37.5 −37.5 379.3 FW 207.4 11.11
    52 IBUH06 42.4 141.0 69.8 69.8 −69.8 340.0 FW 238.4 13.80
    53 IBUH07 42.6 141.1 57.6 57.6 −57.6 259.3 FW 208.9 8.19
    54 IKRH01 43.4 141.6 66.6 66.2 6.9 404.7 Neutral 137.3 5.01
    55 IKRH02 43.2 141.7 45.0 44.6 6.6 180.0 Neutral 256.3 19.52
    56 IKRH03 42.9 141.6 10.5 10.4 −4.6 325.8 Neutral 180.6 21.47
    57 KKWH07 43.4 142.3 74.3 59.1 65.7 403.0 Neutral 43.3 3.46
    58 KKWH08 43.0 142.7 72.5 53.5 80.7 318.0 Neutral 56.5 3.44
    59 KKWH13 43.5 142.4 88.9 75.2 74.0 800.0 Neutral 36.7 3.30
    60 KKWH14 43.4 142.5 83.9 68.2 80.7 537.5 Neutral 21.8 3.04
    61 SBSH07 42.8 140.8 75.8 75.8 −74.3 228.5 FW 80.7 4.71
    62 SBSH08 42.8 141.0 61.9 61.9 −60.8 630.0 HW 106.9 4.91
    63 SRCH07 43.2 141.9 46.7 40.0 26.3 620.0 Neutral 92.0 5.27
    64 SRCH08 43.5 141.9 77.3 70.6 35.9 346.7 Neutral 68.4 4.36
    65 SRCH09 43.1 141.8 27.1 23.8 13.8 240.5 Neutral 515.2 23.51
    66 SRCH10 43.0 142.0 28.2 12.2 27.9 1026.8 Neutral 117.6 6.47
    67 TKCH04 43.2 142.9 95.2 79.0 105.5 445.5 Neutral 41.4 4.38
    注:Rrup为断层距,即台站至断层面的最短距离;Rjb为台站至断层破裂面表面投影的最近距离;Rx为台站至断层破裂顶部投影在地表的距离,均基于图2中的断层破裂面计算得到,不同位置台站的距离参数计算方法如图3所示;VS30为场地30 m剪切波速;HW代表台站位于上盘区域;FW代表台站位于下盘区域;Neutral代表台站位于中间区域。
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    表  2  各种地震动强度参数的衰减模型回归得到的衰减系数

    Table  2.   Regression results for attenuation of various intensity measure(IMs)

    地震动强度表征参数 系数 R2 σlnY
    a b c d
    PGA 9.088 −1.144 8.420 −0.00286 0.686 0.560
    PGV 5.987 −1.192 7.096 −0.00014 0.756 0.478
    SaT=0.2 s) 8.500 −0.457 10.500 −0.02796 0.720 0.519
    SaT=0.5 s) 9.262 −1.274 9.780 0 0.665 0.570
    SaT=1.0 s) 8.141 −1.232 8.637 0 0.623 0.487
    SaT=2.0 s) 7.498 −1.282 9.481 0 0.579 0.502
    SaT=3.0 s) 5.670 −0.904 5.366 −0.00321 0.688 0.569
    SaT=5.0 s) 5.508 −1.097 8.538 0 0.540 0.580
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  • 鲍鹏鹏, 崔玉龙, 许冲等, 2020.2018年日本北海道MW 6.6级地震滑坡分布分析. 河南城建学院学报, 29(2): 33—40

    Bao P. P. , Cui Y. L. , Xu C. , et al. , 2020. Analysis of landslide distribution caused by Hokkaido, Japan MW 6.6 earthquake in 2018. Journal of Henan University of Urban Construction, 29(2): 33—40. (in Chinese)
    崔光耀, 伍修刚, 王明年等, 2018. 黏滑断层隧道减错措施参数对减错效果的影响分析. 震灾防御技术, 13(3): 502—511

    Cui G. Y. , Wu X. G. , Wang M. N. , et al. , 2018. Analysis of influence of parameters of reducing measures on the effect of reducing dislocation on tunnels crossing stick-slip faults. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 13(3): 502—511. (in Chinese)
    胡进军, 张艳静, 谢礼立, 2020. 上下盘地震动对我国核电厂抗震设计谱的影响. 振动与冲击, 39(19): 26—31

    Hu J. J. , Zhang Y. J. , Xie L. L. , 2020. Effects of hanging wall/footwall ground motion on aseismic design spectra of China nuclear power plants. Journal of Vibration and Shock, 39(19): 26—31. (in Chinese)
    李爽, 谢礼立, 郝敏, 2006. 上盘效应对工程结构位移反应影响分析. 西安建筑科技大学学报(自然科学版), 38(6): 823—827

    Li S. , Xie L. L. , Hao M. , 2006. A study on the displacement response of structures due to hanging wall effects. Journal of Xi'an University of Architecture & Technology (Natural Science Edition), 38(6): 823—827. (in Chinese)
    齐剑峰, 郝文拯, 王晓明等, 2019. 隐伏正断层错动致地表破裂变形特征的研究. 震灾防御技术, 14(3): 628—639

    Qi J. F. , Hao W. Z. , Wang X. M. , et al. , 2019. Study on feature of surface rupture and deformation caused by buried normal fault movement. Technology for Earthquake Disaster Prevention, 14(3): 628—639. (in Chinese)
    吴帅, 崔玉龙, 鲍鹏鹏等, 2022. 基于GIS和CF模型的2018年日本北海道MW6.6地震滑坡危险性评价. 黑龙江工程学院学报, 36(2): 7—12

    Wu S. , Cui Y. L. , Bao P. P. , et al. , 2022. Risk assessment of landslides based on GIS and CF models in the 2018 Hokkaido MW6.6 earthquake. Journal of Heilongjiang Institute of Technology, 36(2): 7—12. (in Chinese)
    郑绪君, 张勇, 马强等, 2018. 基于强震动资料的破裂过程快速反演及其自动化的可行性. 地球物理学报, 61(10): 4021—4036

    Zheng X. J. , Zhang Y. , Ma Q. , et al. , 2018. Fast inversion of rupture process based on strong motion data and the feasibility of its automation. Chinese Journal of Geophysics, 61(10): 4021—4036. (in Chinese)
    気象庁, 2018a. 平成30年北海道胆振東部地震の評価. (2023-06-14). https://www.static.jishin.go.jp/resource/monthly/2018/20180906_iburi_3.pdf.
    気象庁, 2018b. 「平成30年北海道胆振東部地震」について(第9報). (2023-06-14). http://www.jma.go.jp/jma/press/1809/20a/201809201500.html.
    Abrahamson N. A. , Somerville P. G. , 1996. Effects of the hanging wall and footwall on ground motions recorded during the Northridge earthquake. Bulletin of the Seismological Society of America, 86(1 B): S93—S99. doi: 10.1785/BSSA08601B0S93
    Abrahamson N. A. , Silva W. J. , Kamai R, 2014. Summary of the ASK14 ground motion relation for active crustal regions. Earthquake Spectra, 30(3): 1025—1055. doi: 10.1193/070913EQS198M
    Ancheta T. D. , Darragh R. B. , Stewart J. P. , et al. , 2014. NGA-West2 database. Earthquake Spectra, 30(3): 989–1005. doi: 10.1193/070913EQS197M
    Bai Y. Z. , 2017. Comparison of strong ground motion recordings of the Lushan, China, earthquake of 20 April 2013 with the Next Generation Attenuation (NGA)-West2 ground-motion models. Bulletin of the Seismological Society of America, 107(4): 1724—1736.
    Boore D. M. , Atkinson G. M. , 2008. Ground-motion prediction equations for the average horizontal component of PGA, PGV, and 5%-damped PSA at spectral periods between 0.01 s and 10.0 s. Earthquake Spectra, 24(1): 99—138. doi: 10.1193/1.2830434
    Boore D. M. , Thompson E. M. , Cadet H. , 2011. Regional correlations of VS30 and velocities averaged over depths less than and greater than 30 meters. Bulletin of the Seismological Society of America, 101(6): 3046—3059. doi: 10.1785/0120110071
    Boore D. M. , Stewart J. P. , Seyhan E. , et al. , 2014. NGA-West2 equations for predicting PGA, PGV, and 5% damped PSA for shallow crustal earthquakes. Earthquake Spectra, 30(3): 1057—1085. doi: 10.1193/070113EQS184M
    Borcherdt R. D. , 1994. Estimates of site-dependent response spectra for design (methodology and justification). Earthquake Spectra, 10(4): 617—653. doi: 10.1193/1.1585791
    Bozorgnia Y. , Abrahamson N. A. , Al Atik L. , et al. , 2014. NGA-West2 research project. Earthquake Spectra, 30(3): 973—987. doi: 10.1193/072113EQS209M
    Campbell K. W. , Bozorgnia Y. , 2014. NGA-West2 ground motion model for the average horizontal components of PGA, PGV, and 5% damped linear acceleration response spectra. Earthquake Spectra, 30(3): 1087—1115. doi: 10.1193/062913EQS175M
    Chang T. Y. , Cotton F. , Tsai Y. B. , et al. , 2004. Quantification of hanging-wall effects on ground motion: some insights from the 1999 Chi-Chi earthquake. Bulletin of the Seismological Society of America, 94(6): 2186—2197. doi: 10.1785/0120030233
    Chiou B. S. J. , Youngs R. R. , 2014. Update of the Chiou and Youngs NGA model for the average horizontal component of peak ground motion and response spectra. Earthquake Spectra, 30(3): 1117—1153. doi: 10.1193/072813EQS219M
    Donahue J. L., Abrahamson N. A., 2013. Hanging-wall scaling using finite-fault simulations. Berkeley: Pacific Earthquake Engineering Research Center, 14.
    Ishikawa T. , Yoshimi M. , Isobe K. , et al. , 2021. Reconnaissance report on geotechnical damage caused by 2018 Hokkaido Eastern Iburi earthquake with JMA seismic intensity 7. Soils and Foundations, 61(4): 1151—1171. doi: 10.1016/j.sandf.2021.06.006
    Katsumata K., Ichiyanagi M., Ohzono M., et al., 2019. The 2018 Hokkaido Eastern Iburi earthquake (MJMA=6.7) was triggered by a strike-slip faulting in a stepover segment: insights from the aftershock distribution and the focal mechanism solution of the main shock. Earth, Planets and Space, 71: 53.
    Kobayashi T., Hayashi K., Yarai H., 2019. Geodetically estimated location and geometry of the fault plane involved in the 2018 Hokkaido eastern Iburi earthquake. Earth, Planets and Space, 71: 62
    Melgar D. , Bock Y. , Sanchez D. , et al. , 2013. On robust and reliable automated baseline corrections for strong motion seismology. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 118(3): 1177—1187. doi: 10.1002/jgrb.50135
    Nakagawa N., Takai N., Shigefuji M., 2023. Examination of one-dimensional S-wave velocity structure using strong-motion data for high-seismic-intensity area during the 2018 Hokkaido Eastern Iburi earthquake. Earth, Planets and Space, 75: 42.
    Petersen M. D. , Bryant W. A. , Cramer C. H. , et al. , 1997. Seismic ground-motion hazard mapping incorporating site effects for Los Angeles, Orange, and Ventura counties, California: A geographical information system application. Bulletin of the Seismological Society of America, 87(1): 249—255. doi: 10.1785/BSSA0870010249
    Ren C. M. , Yue H. , Wang T. , et al. , 2021. Source rupture model of the 2018 MW6.7 Iburi, Hokkaido earthquake from joint inversion of strong motion and InSAR observations. Earthquake Science, 34(1): 88—101. doi: 10.29382/eqs-2020-0065
    Seyhan E. , Stewart J. P. , 2014. Semi-empirical nonlinear site amplification from NGA-West2 data and simulations. Earthquake Spectra, 30(3): 1241—1256. doi: 10.1193/063013EQS181M
    Shabestari K. T. , Yamazaki F. , 2003. Near-fault spatial variation in strong ground motion due to rupture directivity and hanging wall effects from the Chi-Chi, Taiwan earthquake. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 32(14): 2197–2219.
    Spudich P. A., Fletcher J. B., Hellweg M., et al., 1996. Earthquake ground motions in extensional tectonic regimes. Menlo Park: U. S. Geological Survey, 96—292, 351.
    Wang D. , Xie L. L. , Abrahamson A. N. , et al. , 2010. Comparison of strong ground motion from the Wenchuan, China, earthquake of 12 May 2008 with the Next Generation Attenuation (NGA) ground-motion models. Bulletin of the Seismological Society of America, 100(5 B): 2381–2395. doi: 10.1785/0120090009
    Wang R. J. , Schurr B. , Milkereit C. , et al. , 2011. An improved automatic scheme for empirical baseline correction of digital strong-motion records. Bulletin of the Seismological Society of America, 101(5): 2029—2044. doi: 10.1785/0120110039
    Wen R. Z. , Ren Y. F. , 2014. Strong-motion observations of the Lushan earthquake on 20 April 2013. Seismological Research Letters, 85(5): 1043—1055. doi: 10.1785/0220140006
    Xie J. J. , Li X. J. , Wen Z. P. , et al. , 2014. Near-source vertical and horizontal strong ground motion from the 20 April 2013 MW 6.8 Lushan Earthquake in China. Seismological Research Letters, 85(1): 23—33. doi: 10.1785/0220130121
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  • 收稿日期:  2023-04-14
  • 刊出日期:  2023-08-31

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