海域地震动强度包络模型研究

1

作者 张超 陈昽 +3 位作者 武程 杜修力 赖志超 王丕光 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期506-517,共12页

人工模拟地震动是目前开展海洋工程结构抗震分析的主要地震输入分析。强度包络函数是人工模拟地震动的重要参数,决定了地震动的强度非平稳性特性,并对地震动持时起控制作用。目前的地震动强度包络模型均是基于陆域地震动记录统计分析得... 人工模拟地震动是目前开展海洋工程结构抗震分析的主要地震输入分析。强度包络函数是人工模拟地震动的重要参数,决定了地震动的强度非平稳性特性,并对地震动持时起控制作用。目前的地震动强度包络模型均是基于陆域地震动记录统计分析得出,无法准确反应海域地震动的强度特性。因此,基于日本K-Net强震动观测台网的实测地震数据库,分析海域地震动在时域中强度分布特性;提出适用于海域地震动的三段式强度包络模型,回归得到震级M、震中距R及关键参数上升段t_(1)、强震平稳段ts、下降段衰减率c(无量纲)的计算表达式;研究震级、震中距对海域地震动强度包络模型的影响规律,并探讨海域地震动与陆域地震动强度包络模型的异同。研究结果表明:海域地震动强度包络模型中关键参数上升段t_(1)、强震平稳段ts、下降段衰减率c的取值范围分别为[13~52 s],[12~79 s],[0.037~0.173];震级对关键参数(t_(1)、t_(s)、c)的影响要大于震中距;与陆域地震动相比,海域地震动的强度包络模型的下降段衰减率c相差显著,且各关键参数的分布范围更大。 展开更多

关键词 海域地震动 强度包络模型 衰减关系 三段式模型 相模湾地区

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近海域地震动的时频特征与工程特性 被引量：17

2

作者 陈苏 周越 +1 位作者 李小军 傅磊 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第16期227-233,共7页

利用美国加州及日本相模湾近海域地震台站采集的地震动记录,采用希尔伯特-黄变换方法计算得到近海域地震动时频分布特征;将其加速度反应谱、动力放大系数β谱与不同工程领域抗震设计规范进行对比。研究结果表明:近海域地震动含有丰富的... 利用美国加州及日本相模湾近海域地震台站采集的地震动记录,采用希尔伯特-黄变换方法计算得到近海域地震动时频分布特征;将其加速度反应谱、动力放大系数β谱与不同工程领域抗震设计规范进行对比。研究结果表明:近海域地震动含有丰富的长周期成分,优势能量集中于长周期与特长周期段内;归一化边际谱能量分布与震中距有一定的相关性;近海域地震动水平向分量强度远高于其竖向分量。进一步发现,多数近海域地震动反应谱动力放大系数β谱峰值远超目前常用规范标准反应谱的平台值,也就是近海域地震动反应谱的中长周期值远大于现有抗震设计规范的取值,采用现有陆域地震动设计规范开展近海工程地震安全性设计存在风险。近海域地震动长周期特性在大跨桥梁、油气平台等重大近海工程设计中应得到充分关注。 展开更多

关键词 近海域地震动 抗震设计 希尔伯特-黄变换 近海工程

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海域地震动研究现状分析 被引量：12

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作者 胡进军 杨泽西 谢礼立 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2019年第3期28-36,共9页

海域地震动是海洋工程建设必须考虑的因素,近年来学者们对海域地震动做了大量研究,这些研究涵盖海域地震动的各方面。为总结对海域地震动特性的研究成果并分析存在的问题,分类阐述了不同学者对海域地震的研究结果。根据采用的研究方法... 海域地震动是海洋工程建设必须考虑的因素,近年来学者们对海域地震动做了大量研究,这些研究涵盖海域地震动的各方面。为总结对海域地震动特性的研究成果并分析存在的问题,分类阐述了不同学者对海域地震的研究结果。根据采用的研究方法可分为解析方法、数值模拟方法和统计方法。在此基础上,归纳了不同研究方法得出的海域地震动场地影响与传播规律的结论:解析方法与数值方法得出的结论侧重于分析海域地震动受海水、淤泥沉积层与地形等场地条件的影响;统计方法得出的结论集中在海域地震动与陆地地震动在地震动特性与传播规律方面的差异,这些结论可以为采用相同方法的研究提供参考。最后,对当前研究中存在的问题进行探讨,由于数据相对匮乏,导致缺少对海域地震动与陆域地震动差异的定量分析,也缺少对海域地震动不确定性的分析。 展开更多

关键词 海域地震动 场地条件 地震动特征 衰减关系

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海域地震动长周期特性及其强度指标研究 被引量：7

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作者 谭景阳 胡进军 谢礼立 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第3期1-9,27,共10页

为了分析海域地震动的长周期特性。选取893条三分量海域地震动记录,识别出其中长周期特性明显的水平和竖向海域地震动,比较了海域长周期地震动的动力放大系数谱和抗震设计规范谱的差异,研究了海域地震动强度指标PGA(Peak Ground Acceler... 为了分析海域地震动的长周期特性。选取893条三分量海域地震动记录,识别出其中长周期特性明显的水平和竖向海域地震动,比较了海域长周期地震动的动力放大系数谱和抗震设计规范谱的差异,研究了海域地震动强度指标PGA(Peak Ground Acceleration),PGV(Peak Ground Velocity),PGD(Peak Ground Displacement)与不同强度折减系数下的弹塑性单自由度体系的最大变形需求间的相关性。分析结果表明:由浅源远场强震(震源深度小于45 km,震中距大于120 km,且矩震级大于6.2)产生的海域地震动的长周期特性十分突出,其动力放大系数谱在长周期段(2~10 s)明显超过了抗震设计规范谱的取值,且竖向地震动的长周期特性比水平向地震动更显著;PGD和单自由度体系的最大变形需求的相关性在长周期段最好,因此建议选用PGD作为海域远场长周期地震动的抗震分析强度指标。 展开更多

关键词 海域地震动 长周期特性 强度指标 相关性分析 远场强震

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日本DONET1海域地震动数据及其特征初步分析 被引量：4

5

作者 杨铭 胡进军 +1 位作者 谭景阳 公茂盛 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2020年第3期139-147,共9页

本文介绍了日本南开海槽海底的密集型地震海啸网络监测系统(DONET1)及其获取的海域地震动记录基本情况,以及海域地震动的处理方法,分析了其海域地震动幅值、持时和频谱参数的基本特性,以期为DONET1记录的深入研究使用提供参考。分析结... 本文介绍了日本南开海槽海底的密集型地震海啸网络监测系统(DONET1)及其获取的海域地震动记录基本情况,以及海域地震动的处理方法,分析了其海域地震动幅值、持时和频谱参数的基本特性,以期为DONET1记录的深入研究使用提供参考。分析结果表明:DONET1海域PGA的衰减率和日本陆地的衰减率有较大的差别,而PGV衰减率差别不大,但是整体上PGA和PGV值大于陆地衰减关系预测值;对典型的较大幅值的海域记录分析表明,其5%阻尼比加速度反应谱峰值周期点较大,与我国抗震设计规范相比,反应谱长周期段的谱值整体较大,表明其长周期分量比较丰富;70%和90%能量持时和全球衰减关系预测值相差不大。 展开更多

关键词 海域地震动 DONET1 幅值 持时 反应谱

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海域地震动水平加速度反应谱阻尼修正系数

6

作者 刘名吉 胡进军 +1 位作者 石昊 谭景阳 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期19-26,共8页

为估算不同阻尼比海域工程结构的反应谱,研究了海域工程反应谱的阻尼修正系数(D_(MF))模型。基于S-net台网的5680条海底水平向地震动记录,分析了矩震级、断层深度和震源类别等震源参数,以及震源距和沉积层厚度对D_(MF)的影响,提出了考... 为估算不同阻尼比海域工程结构的反应谱,研究了海域工程反应谱的阻尼修正系数(D_(MF))模型。基于S-net台网的5680条海底水平向地震动记录,分析了矩震级、断层深度和震源类别等震源参数,以及震源距和沉积层厚度对D_(MF)的影响,提出了考虑阻尼比和谱周期的海域地震动水平加速度反应谱DMF模型,并与陆域模型进行了对比。研究表明:矩震级和震源距对D_(MF)影响显著,低阻尼D_(MF)随矩震级和震源距增大而增加,高阻尼D_(MF)随之增大而降低,而D_(MF)受断层深度和沉积层厚度的影响不显著;与陆域研究不同,在低阻尼中长周期时海域地震动的浅地壳和上地幔地震的D_(MF)略大;谱周期大于0.1s时和小于0.1s时,可分别用三次和二次对数多项式模拟阻尼比对D_(MF)的影响,谱周期的影响可分别用四次和三次多项式表示;海域D_(MF)模型与陆域模型差异显著,海域D_(MF)模型更能合理预测不同阻尼比的海域地震动反应谱,提出的海域地震动反应谱D_(MF)模型为海域工程多阻尼抗震设计谱的确定提供了参考。 展开更多

关键词 海域工程 海域地震动 加速度反应谱 阻尼修正系数 海陆差异

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海域与陆域地震动作用下跨海斜拉桥地震反应特性

7

作者 王宗豪 《世界地震工程》 北大核心 2025年第2期74-82,共9页

海域与陆域场地条件差异显著,研究表明两者的地震动特性差异明显,尤其是海域地震动水平分量反应谱的长周期谱值更大。因此,分析复杂结构的跨海斜拉桥在海域与陆域地震动作用下的地震反应差异具有重要的理论和实践意义。首先,整理了日本K... 海域与陆域场地条件差异显著,研究表明两者的地震动特性差异明显,尤其是海域地震动水平分量反应谱的长周期谱值更大。因此,分析复杂结构的跨海斜拉桥在海域与陆域地震动作用下的地震反应差异具有重要的理论和实践意义。首先,整理了日本K-NET采集的海域与陆域强震记录,对比了两者的反应谱特性。其次,以一座典型双塔斜拉桥为研究对象,输入7组同次地震中采集的海域与陆域强震记录,对比了不同类型地震动作用下桥梁的地震反应差异。研究发现:海域地震动的竖向与水平峰值加速度较小,但其长周期段水平反应谱值高于陆域地震动。斜拉桥在海域与陆域地震动作用下的最易损位置相同,但在海域地震动作用下,主梁曲率增幅高达46.3%,桥塔位移反应也显著大于陆域地震动作用效果。 展开更多

关键词 海域地震动 跨海斜拉桥 数值模拟 地震反应 反应谱

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日本海沟S-net台网水平向海域板缘地震动模型研究 被引量：1

8

作者 谭景阳 颜仕龙 +2 位作者 陈灯红 张齐 陈柳灼 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期186-200,共15页

地震动反应谱预测模型是概率地震危险性分析的基础,该文基于日本海沟大型海底台网S-net的海域俯冲带板缘地震动数据库,建立了俯冲带地区的水平向海域板缘地震动预测模型,分析了板缘地震的海陆地震动模型差异。在地震动模型中考虑了与场... 地震动反应谱预测模型是概率地震危险性分析的基础,该文基于日本海沟大型海底台网S-net的海域俯冲带板缘地震动数据库,建立了俯冲带地区的水平向海域板缘地震动预测模型,分析了板缘地震的海陆地震动模型差异。在地震动模型中考虑了与场地信息有关的台站水深和沉积层厚度。由于海底台站的埋设方式不同,在模型中将台站按埋设和未埋设进行区分,通过回归分析和参数平滑建立了考虑震源类型、矩震级、震源深度、断层距、水深、沉积层厚度和埋设方式的水平向海域板缘地震动预测模型。通过对事件内残差进行分离,给出了研究区域的海底板缘模型单台标准差,可用于特定场点的概率地震危险性分析。该文的水平向海域板缘地震动模型可为考虑震源类型的海域区划和海域概率地震危险性分析提供参考。 展开更多

关键词 海域地震动 俯冲带板缘地震 预测模型 随机效应模型 海域工程

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海底长周期地震动预测模型:以日本相模湾海域为例

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作者 田浩 胡进军 +2 位作者 谭景阳 靳超越 刘名吉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期188-201,共14页

地震动反应谱预测模型是地震危险性分析的基础,基于日本K-NET台网相模湾地区的892组海域地震动数据和4 033组陆域地震动数据,考虑震级、震源距、震源深度以及震源类型和场地,建立了PGA和0.05~15.0 s的海域地震动加速度反应谱预测模型。... 地震动反应谱预测模型是地震危险性分析的基础,基于日本K-NET台网相模湾地区的892组海域地震动数据和4 033组陆域地震动数据,考虑震级、震源距、震源深度以及震源类型和场地,建立了PGA和0.05~15.0 s的海域地震动加速度反应谱预测模型。通过残差分析以及相关性分析检验了模型的合理性,并分析了震源类型以及震源深度对反应谱的影响,对比了海陆地震动预测模型的差异。结果表明:震源类型以及震源深度对模型预测结果影响显著,水平向海域模型以及长周期(T≥1.0 s)竖向海域模型所预测反应谱大于陆域模型所预测的反应谱值,且水平向和长周期竖向模型的场地放大系数均大于1。该模型可为长周期海域地震动模型的建立和概率地震危险性分析提供参考,为长周期海域工程的抗震设防提供依据。 展开更多

关键词 海域地震动 长周期地震动 预测模型 随机效应模型 海域工程

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海域和陆域地震动输入能量与强度指标相关性 被引量：2

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作者 胡进军 田浩 +2 位作者 谭景阳 刘巴黎 靳超越 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期7-18,共12页

为给概率地震危险性分析提供依据,研究了海域和陆域地震动弹性输入能量与其他地震动强度指标的相关性及海陆差异。基于日本K-NET台网的271次地震事件,包含1784条海域地震动记录和4480条陆域地震动记录,通过相关性分析选取了7个代表性强... 为给概率地震危险性分析提供依据,研究了海域和陆域地震动弹性输入能量与其他地震动强度指标的相关性及海陆差异。基于日本K-NET台网的271次地震事件,包含1784条海域地震动记录和4480条陆域地震动记录,通过相关性分析选取了7个代表性强度指标。首先,计算了不同震中距下强度指标与绝对和相对输入能量的相关性,并从不同周期段及震中距的角度分析了结果;其次,对不同阻尼比下强度指标与绝对和相对输入能量进行相关性分析;最后,对比了海陆强度指标与输入能量的相关性差异。结果表明:在不同周期段,海域和陆域地震动与输入能量相关性最好的强度指标多数相同,但在不同震中距下,强度指标与输入能量相关系数的极值存在海陆差异;在不同阻尼比下,同一强度指标与输入能量的相关性存在海陆差异,初步分析发现该差异可能是海域地震动低频成分丰富造成的。因此在研究输入能量与强度指标相关性时,需考虑阻尼比、震中距的影响。相关结论可为海陆概率地震危险性分析相关研究提供参考。 展开更多

关键词 海域地震动 陆域地震动 输入能量 强度指标 阻尼比 相关性分析

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日本海沟俯冲带海底地震动累积能量参数的条件预测模型 被引量：1

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作者 张文斌 胡进军 胡磊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2729-2743,共15页

阿里亚斯强度(IA)、累积绝对速度(CAV)和峰值地面加速度(PGA)已被广泛用作地震动强度的评价指标.为了研究海底地震动特征及其能量累积效应,采用日本海沟区域的138次浅地壳地震的2605组三分量记录、125次俯冲板内地震的2669组三分量记录... 阿里亚斯强度(IA)、累积绝对速度(CAV)和峰值地面加速度(PGA)已被广泛用作地震动强度的评价指标.为了研究海底地震动特征及其能量累积效应,采用日本海沟区域的138次浅地壳地震的2605组三分量记录、125次俯冲板内地震的2669组三分量记录和267次俯冲板间地震的5693组三分量记录来建立IA-PGA和CAV-PGA条件模型,并研究其对震级(MW)、震源机制、断层距(Rrup)、海水深度(DW)以及剪切波速(VS)等于1.5 km·s^(-1)的深度(D15)等解释变量的潜在依赖性.基于条件模型,建立了海域的IA和CAV地震动预测方程(GMPE).研究结果表明:各个解释变量对条件模型有着不同影响,震级为主要影响因素;震级对海域的能量累积效应影响较大,随着震级增大,能量累积效应越大.通过基于条件模型得到IA和CAV预测模型与现有陆域的IA和CAV模型进行了比较,在相同震级和距离下,海域的能量累积效应要大于陆域.本文提供了海域的从PGA估算IA、CAV的方法,能用于损伤预测和评估、地震预警(EEW)和海啸预警等. 展开更多

关键词 海域地震动预测方程 条件模型 阿里亚斯强度 累积绝对速度 S-net

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基于HVSR谱比动态聚类的海域场地特性研究 被引量：2

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作者 刘献伟 陈苏 +3 位作者 李小军 傅磊 胡进军 孙浩 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期213-220,共8页

海域场地工程特性是海洋重大工程设计、建造、运维的重要基础,也是岩土地震工程的研究热点。收集了日本相模湾海域2000~2018年间6个海底台站的强地震动记录,筛选、前处理后采用Horizontal-to-vertical spectral ratio(HVSR)方法计算了... 海域场地工程特性是海洋重大工程设计、建造、运维的重要基础,也是岩土地震工程的研究热点。收集了日本相模湾海域2000~2018年间6个海底台站的强地震动记录,筛选、前处理后采用Horizontal-to-vertical spectral ratio(HVSR)方法计算了各条记录的傅里叶振幅谱比值。通过动态聚类学习结合最优化分类,获取了相模湾海底台站的最优场地特性。结果表明,动态聚类学习方法针对时序型数据的聚类性能及鲁棒性强,可满足局部及全局分辨率;相模湾海区中台站场地环境可宏观分为海底峡谷区及海洋盆地区,其中峡谷区场地卓越周期显著小于盆地区,且高频衰减较缓;通过局部场地地形坡度,给出了海洋场地工程特性。研究成果可为海域地震动模拟、海洋工程建设等提供参考。 展开更多

关键词 海域地震动 HVSR方法 动态聚类 海域场地 场地分类

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