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四川地区场地放大系数特征分析及在强地震动模拟中的应用——以2022年芦山Ms6.1地震为例.pdf

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资源描述

1、基于四川地区6 2 个强震动台站的场地资料,依据中国抗震规范及美国下一代衰减的Geomatrix(GMX)场地分类方法将台站场地进行了划分,并以台站的场地放大系数和高频衰减参数(ko)为基础数据,研究了不同场地类型的场地放大系数平均特征.结果显示,在中国II类场地中,受狭窄山间谷底地形效应影响,满足GMX的C类场地在大于10 Hz的高频段有明显放大;受深厚软弱沉积层影响,满足GMX的D类场地在小于5Hz的低频段放大效应显著.考虑震源滑动模型、山区和盆地品质因子差异、局部场地效应,采用区域内余震平均应力降,通过随机有限断层法模拟了2 0 2 2 年芦山Ms6.1地震中9个断层距(Rrup)10

2、0 k m 的强震动台站的加速度时程、傅里叶振幅谱(FAS)和反应谱(PSA).结果显示,模拟结果与观测加速度时程的S波部分符合良好.在8 s以下周期范围内模拟与观测FAS和PSA形状和幅值基本一致.较好地模拟结果支持此次地震为2 0 13年芦山Ms7.0芦山地震的一次余震.另外,模拟结果体现了此次地震在Rrup35km范围内有明显的方向性效应,与观测数据相符.最后,考虑各类场地的场地放大系数和ko的平均特性,比较了此次地震中Rrup150km的16 7 个盆地和130 个山区烈度台观测和模拟峰值加速度(PGA)和峰值速度(PGV),以及周期为0.5S、1.0 s、5.0 s 和8.0 s的P

3、SA幅值随断层距的衰减特性.结果显示,山区和盆地的地震动参数随距离的衰减特性较为相似,山区和盆地的PGA、PG V 强度相当.但是,在周期大于1.0 s的长周期段,盆地的反应谱幅值整体上大于山区.关键词芦山Ms6.1地震;场地效应;强地震动;随机有限断层法;方向性效应doi:10.6038/cjg2022Q0435Analysis of site amplification coefficient characteristics of Sichuan and its applicationin strong ground-motion simulation:A case study of 20

4、22 Lushan M,6.1 earthquakeFU Lei,XIE JunJu,CHEN Su?,ZHANG Bin,ZHANG Xu,LI XiaoJun?*1 Institute of Geophysics,China Earthquake Administration,Beijing 100081,China2Faculty of Urban Construction,Beijing University of Technology,Beijing 1o0124,China3 Institute of Geomechanics,Chinese Academy of Geologic

5、al Sciences,Beijing 10008l,ChinaAbstract Following the site classification methods proposed the Chinese seismic code(Codel6)and the Next Generation Attenuation(GMX),the site conditions of 62 strong motion observation基金项目国家自然科学基金重大项目(52 192 6 7 5)和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(DQJB22B28)联合资助.第一作者简介傅磊,男,198 6 年

6、生,副研究员,主要从事强地震动模拟和地震动预测方程等方面的研究E-mail:f u le i l1 c e a-i g p.a c.c n*通讯作者李小军,男,196 5年生,研究员,主要从事地震工程学和地震学等方面的研究E-mail:b e e r l i v i p.s i n a.c o m中图分类号P315收稿日期2 0 2 2-0 6-0 9,2 0 2 2-11-0 1收修定稿2934stations located in Sichuan,China were classified based on their site conditions.Then,the siteamplif

7、ication coefficients and high-frequency attenuation parameters(ko)of these selected stationswere used to investigate the local site effect characteristics of each site classes in average sense.The result shows that,in the range of Codel6 site class II,at frequencies above 1o Hz,theamplification of G

8、MX site class C is significantly enhanced by the topographical effect due tonarrow mountainous valley site condition;whereas at frequencies below 5 Hz,the amplificationof GMX site class D is noticeably enhanced by the deep soft sediments.Considering the sourceslip model,the differences of quality fa

9、ctor between mountainous and basin aeras,the local siteeffects,and the average stress drop of regional aftershocks,the acceleration time series,FourierAmplitude spectrum(FAS)and 5%-damped pseudo-spectral acceleration(PSA)of 9 stationslocated within 100 km rupture distance(Rr u p )r a n g e w i t h r

10、 e s p e c t t o t h e 2 0 2 2 Lu s h a n M s 6.1earthquake were simulated using the stochastic finite-fault simulation method.The result showsthat,the simulated time series fit well with the S-wave portion of observation.Moreover,atperiod shorter than 8 s,the shapes of simulated FAS and PSA matched

11、 those of observations.The satisfactory simulation result supported that the current earthquake is most likely to be anaftershock of the 2013 Lushan Ms7.O earthquake.Moreover,the simulation result captured theobvious directivity effect observed when Rrup35 km.Finally,taking the average site amplific

12、ationsand ko values of each site classes into account,the attenuation characteristics with respect to Rrupof simulated and observed peak ground acceleration(PGA),peak ground velocity(PGV),andspectral acceleration at periods of 0.5 s,1.0 s,5.0 s,and 8.0 for 167 basin and 130 mountainstations with Rru

13、p 150 km were compared.The result indicates that,the attenuation rate ofground motion parameters and the levels of PGA and PGV of basin and mountain stations aresimilar.However,at period longer than 1.O s,the spectral accelerations of basin are systematicallylarger than those of mountain area.Keywor

14、ds Lushan Ms6.1 earthquake;Site effect;Strong ground motion;Stochastic finite-fault0引言破坏性地震引起的强烈地面运动(也称强地震动)是地震诱发山体滑坡、泥石流等自然灾害,以及造成建(构)筑物破坏的根本原因.因此,对地震动特性及其产生机理的探究,以及对未来破坏性地震产生的地震动强度、时空分布特征的预测,是地震学和工程学共同关注的科学难题.地震动主要受震源效应、地震波在传播路径中的衰减以及局部场地效应等三个物理过程控制(王海云,2 0 10).但是,受孕震构造环境、地壳介质性质和近地表地质条件等客观因素复杂性影响,

15、以上三个物理过程间的耦合效应使不同区域的地震动特性往往存在显著差异.赵翠萍等(2 0 11)分析得到中国大陆主要地震活动区中小地震的应力降(。)主要分布区间为0.110.0 MPa,不同区域1Hz处的品地球物理学报(Chinese J.Geophys.)method;Directivity effect66卷质因子(Q。)分布区间为191.8 6 94.0.针对日本岛全域6 个分区和3种地震类型的研究也表明,日本全域的Q。分布区间为57.117 5.8;地壳地震、俯冲带板间地震和板内地震的平均c依次为1.0MPa,5.5 MPa 和 5.0 MPa(Nakano et al.,2015).吴微

16、微等(2 0 17)计算了川滇菱形块体4个主要活动断裂带的,结果显示不同断裂带的平均o分布区间为1.0 6.4MPa.Ji等(2 0 17)采用水平分量和竖向分量的速度反应谱比值计算了中国大陆17 8 个强震动台站的局部场地放大系数,并据场地卓越频率分布区间将场地类型划归为三类.Xie等(2 0 2 2)根据建筑抗震设计规范(GB50011-2010)(Co d efor Seismic Design of Buildings 2016,Code16),对中国西部6 7 8 个强震动台站的场地类型进行了划分(中华人民共和国住房和城乡建设部和中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,2 0 10)

17、.结果显示,按照Code16,中国西部地区7 6.5%和13.7%的强震7期傅磊等:四川地区场地放大系数特征分析及在强地震动模拟中的应用一以2 0 2 2 年芦山Ms6.1地震为例动台站可分别划分为II类和III类场地.Fu等(2 0 19)采用四川地区36 个测震台站的观测记录反演了川西高原和四川盆地基岩场地的平均场地放大系数.结果显示,在0.52 0.0 Hz频率范围内,川西高原基岩场地的平均场地放大系数在1附近波动;在0.53.0 Hz频率范围内,四川盆地基岩场地的平均场地放大系数达到34.另外,研究表明,四川地区不同II类场地台站的场地放大系数存在显著差异(Renetal.,2 0 1

18、3;W a n g e t a l.,2 0 18;傅磊等,2 0 18).因此,为了减小四川地区地震动预测方程(Ground-motion prediction equations,G M PE)中场地项的不确定性,获取更准确的场地调整系数,有必要对我国的场地类型划分方法进行更深人地探索和细分.另一方面,大量典型大地震观测记录和GMPE的比较研究表明,采用大尺度区域(比如中国西部、北美东部、欧洲和中东地区)的观测记录统计得到的GMPE在开展工程地震学关心的距离范围内(通常小于50 0 km)破坏性地震的地震动参数衰减特性预测时,往往存在不可忽略的偏差(王玉石等,2 0 13;Renetal.

19、,2 0 18).因此,发展具有区域特色的震源、地震波传播路径和局部场地模型,是地震动预测或模拟的主要发展方向之一。中国大陆强震动观测台网自2 0 0 8 年正式运行以来,截至2 0 16 年已收集到超过三万条强震动记录(Lie t a l.,2 0 0 8;解全才等,2 0 17).但是,因为震级大于6 级的观测记录依然较少,直接采用经验统计方法建立GMPE极具挑战.以数据最为丰富的中国西部地区为例,强震动记录在6.37.8 的矩震级(M w)范围内非常稀缺,且每个地震的平均记录个数仅为5.4(Lanetal.,2 0 19).因此,发展融合观测记录和强地震动模拟的GMPE构建技术具有重要的

20、应用前景.强地震动模拟作为研究地震动空间分布特征和预测设定地震场景地震动影响场的主要科学手段之一,近年来得到了蓬勃发展.随机有限断层法(Stochastic finite-fault simulation method,SFFSM)作为强地震动模拟方法的重要分支,受到越来越多中国学者的关注.最初,SFFSM由Beresnev和Atkinson(1997)提出.随后,Motazedian和Atkinson(2 0 0 5)和Boore(2009)将动态拐角频率引入SFFSM中并对相关的标度因子进行了改进,解除了震源破裂面释放能量受子断层尺寸影响的限制.近2 0 年来,许多学者对SFFSM进行了改

21、进,但SFFSM的核心仍然是半理论、半经验的傅里叶振幅谱模型(Boore,29352003),即:FAS(f,R)=E()P(R,)S(f),其中,FAS表示傅里叶振幅谱,f和R分别表示频率和震源距,E(f)、P(R,f)和S(f)依次表示震源项、传播路径项和场地项.采用SFFSM,中国学者对2008年汶川Ms8.0地震(Sunetal.,2 0 13;傅磊和李小军,2 0 17),2 0 13年芦山Ms7.0地震(ZhouandChang,2 0 19;W a n g e t a l.,2 0 2 1),2 0 14年鲁甸Ms6.5地震(王宏伟等,2 0 2 1;Tang,2 0 2 2),

22、2 0 17 年九寨沟 Ms7.0 地震(Sun et al.,2 0 18;D a n g e t a l.,2 0 2 0)和2021年Ms6.4漾濞地震(强生银等,2 0 2 1;周红等,2021)等典型破坏性地震均开展了模拟研究工作.尽管以上研究的模拟结果均在不同程度上与观测记录符合良好,但是对场地放大系数的考虑均较为简化,主要归纳为三类方法:(1)四分之一波长法计算的平均地壳放大系数;(2)与Vs3o(地表下30 m的平均S波速度)相关的经验模型;(3)基于强震动记录或环境噪声观测记录的水平向/竖向谱比法(Horizontal-to-vertical spectral ratio,H

23、VSR).其中,四分之一波长法首先以地壳和局部场地的S波速度模型为基础构建区域平均速度模型,然后通过考虑水平均匀层状介质间S波的波阻抗变化表征地壳介质对地震波能量的放大作用(Boore andJoyner,1997).但是,该方法只考虑了地震波传播过程中的能量透射,忽略了折射、衍射和散射等更复杂的地震波传播效应的影响,因此得到的地壳放大系数难以体现局部场地对地震波在特定频率的放大或抑制效应.另一方面,尽管Vs3o是目前最被广泛采用的场地参数,但是它与局部场地效应的对应关系具有明显的区域性差异,并且与地震动长周期部分的相关性较弱(张齐等,2 0 18).最后,大量研究已表明,虽然HVSR可以得到

24、较好的场地放大系数曲线形状,但是它的放大幅值可靠性相对较差(Wang etal.,2 0 18;T a fr e s h i e t a l.,2 0 2 1);另外,HVSR得到的场地放大曲线中已包含部分地震动高频衰减特性的影响,将HVSR应用于SFFSM模拟时需考虑竖向分量高频衰减参数(k)的校正.目前针对k的研究较少,但部分研究已表明k存在明显的区域性差异,比如伊朗北部、四川山区、四川盆地和希腊某盆地的k依次为0.0 2 9 s、0.0 16 s、0.0 2 7 s和0.019 s(Motazedian,2006;Ktenidou et al.,2013;Fu and Li,2016).

25、考虑以上三类SFFSM中场地放大系数表达方法的局限性,本文参照Xieetal.(2 0 2 2)统计的中国(1)2936西部场地数据库,以笔者课题组前期工作中采用广义线性反演方法(Generalized inversion technique,GIT)计算得到的6 2 个强震动台站的局部场地放大系数和采用谱衰减法(Spectral decay method,SD M)计算得到的高频衰减参数的场地分量(ko)为数据基础(FuandLi,2 0 16;傅磊和李小军,2 0 17;傅磊等,2 0 18).首先,分析四川地区各类场地的平均场地放大系数特征;然后,采用SFFSM对2 0 2 2 年6月1

26、日芦山Ms6.1地震中断层距(Rrup)小于10 0 km的9个强震动台站开展FAS、反应谱(Pseudo-accelerationresponse spectrum,PSA)和加速度时程的模拟,并与观测记录进行比较分析;最后,采用各类场地的平均场地放大系数模拟芦山Ms6.1地震的峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)和典型反应谱幅值(Spectralacceleration,SA),通过与烈度台观测记录比较,验证平均场地放大系数的合理性.研究结果可为四川地区未来的破坏性地震以及地震危险性分析中设定地震场景等研究和实践提供强地震动模拟中的场地放大系数和高频衰减参数选取依据.1数据和方法1.1

27、数据本文从国家强震台网中心申请了2 0 2 2 年6 月1日芦山Ms6.1地震的强震动记录.此次地震震中位置为北纬30.37 和东经10 2.94,震源深度17km,为逆冲型地震(中国地震局地球物理研究所,2022).此次地震在2 0 0 km震中距(Repi)范围内共触发了41个强震动台站(31.5kmRepi199.8km)和36 7 个烈度台(5.8 kmRepi200.0km).其中,震中距最近的台站为烈度台T2601,其东西(EW)/南北(NS)/垂直(UD)分量的PGA分别为383.5/160.3/188.8cms-.PGA最大值为烈度台T2671(Repi=18.0km)NS分量

28、的12 8 2 cms-2.震中距最近的强震动台站为51QLY(Re p i=31.5k m),其记录到的EW/NS/UD分量的PGA分别为2 3.0/24.7/6.7 cm s-2.GIT最初由Andrews(198 6)提出,该方法被广泛应用于研究特定地震序列的震源谱强度,区域范围内的路径衰减特性,以及局部场地放大系数.Shible等(2 0 2 2)指出,GIT能够基于少量的强震动记录反演得到可靠的局部场地放大系数.本文选取GIT计算得到的四川地区6 2 个场地信息完整的强震动台站的场地放大系数.SDM最初由Anderson地球物理学报(Chinese J.Geophys.)1.2方法简

29、介本文涉及的方法包括GIT、SD M 和SFFSM,三种方法均在(1)式的模型框架内开展反演、计算和模拟,保证了从参数获取到地震动模拟的物理模型的一致性.傅磊等(2 0 18)、傅磊和李小军(2 0 17)对GIT和SDM进行了详细介绍.随机有限断层模拟采用EXSIM程序(Atkinson et al.,2 0 11).在(1)式的基础上,震源项采用Brune(1970)提出的点源模型表示为E(5)=(2元/)RaEK4元/fgR。1+(f/f。)2,其中,R为S波的平均辐射花样,F为自由地表放大系数,V为S波水平向能量转换系数,和分别为震源附近的平均密度和S波速度,R。为参考距离,M。和f。

30、分别为点源或子断层的地震矩和震源拐角频率路径项采用Atkinson和Mereu(1992)提出的三段式几何扩散模型和与频率相关的品质因子模型表示:P(f,R)=G(R)expa(Pp;二元fR其中,Q(f)=Q f 为品质因子模型,几何扩散经验模型G(R)表示为(R-b1G(R)=Ri-i R-z(Ri-biRbb2R-b3其中,b1,b 2,b 3,Ro 1和Ro2为模型系数,根据经验依次取为1.0,0,0.5,1.5H和2.5H,H 为目标区域的平均莫霍面深度(温瑞智等,2 0 15).场地项表示为场地放大系数与场地衰减系数的乘积:S(f)=A(f)exp(一元fko),其中,A(f)为场

31、地放大系数,通过GIT反演得到.Ko为高频衰减参数的场地分量,其计算公式为(Houghand Anderson,1988)66卷和Hough(1984)提出,该方法通过在半对数坐标内拟合FAS的高频部分获取单条强震动记录的高频衰减参数(),然后通过线性拟合得到k的距离分量和ko.参考Xie等(2 0 2 2)建立的中国西部场地信息数据库,按照Code16和GMX获取了台站的场地类型.据Code16得到的Ii类和II类场地数量分别为5个和57 个.据GMX得到的A、B、C、D 类场地数量依次为5、2 6、19、12 个.表1列出了6 2 个强震动台站基本信息,图1为芦山Ms6.1地震的微观震中,

32、以及强震动台站和烈度台的空间分布.M。RRo1Ro1Ro2(5),(2)(3)7期傅磊等:四川地区场地放大系数特征分析及在强地震动模拟中的应用以2 0 2 2 年芦山Ms6.1地震为例Table 1Geographic location,site classes,ko and tectonic unit of the 62 selected stations序号台站151EMS251LSJ351MZQ451YAM551AXD651DJH751GYZ851JYC951JYH1051JYT1151JYW1251LSF1351LSH1451LSL1551QCD1651QLY1751YAD1851YA

33、H1951YAL2051YAS2151DJZ2251PJD2351PJW2451TQD2551BCB2651BCZ2751BXM2851BXY2951BXZ3051JZW3151PWD3251PWM3351PWN3451SFB3551HSD3651HSL3751HSS3851HYQ3951HYY2937表16 2 个强震动台站的地理位置、场地类型、Ko和构造分区场地类型经度(E)纬度(N)103.529.6102.930.2104.131.5103.130.1104.431.6103.731.1106.132.6105.032.0104.631.8104.731.8104.831.9102.9

34、30.0102.930.1103.829.5105.232.6103.330.4103.030.0102.729.7102.929.9103.029.9103.631.0103.430.2103.730.3102.830.1104.231.8104.331.9102.730.4102.930.5102.930.5104.233.0104.632.4104.532.6104.832.2104.031.3103.032.1103.332.1103.431.9102.629.6102.529.7Ko/sCode16GMXAA1AAIIBBIBIIBIIBBIIBIIBIIBIBIIBBIIBBIIB

35、BIIDID1ID1ABIBIIBIBIIBIBIIBIBIIBIIBIICIICIICIICIIC构造分区0.0351盆地边缘0.0333盆地边缘0.0239盆地边缘0.0545盆地边缘0.0406盆地边缘0.0584盆地边缘0.0430盆地边缘0.0494盆地边缘0.0346盆地边缘0.0396盆地边缘0.0380盆地边缘0.0292盆地边缘0.0409盆地边缘0.0356盆地边缘0.0394盆地边缘0.0463盆地边缘0.0432盆地边缘0.0435盆地边缘0.0350盆地边缘0.0250盆地边缘0.0491盆地边缘0.0479盆地边缘0.0413盆地边缘0.0424山区0.0384山区

36、0.0307山区0.0409山区0.0410山区0.0469山区0.0291山区0.0210山区0.0209山区0.0308山区0.0375山区0.0144山区0.0158山区0.0223山区0.0406山区0.0324山区2938序号4041424344454647484950515253545556575859606162其中,m为高频衰减参数的距离分量,R为震中距,K为单条地震动记录通过拟合加速度傅里叶振幅谱的高频部分得到(AndersonandHough,198 4),k=-dlnA(f)/元df,feffx,式中,fe和fx分别为为高频衰减开始频率和截止频率.2丝结果与讨论2.1四川

37、地区各类场地的场地放大系数特征分析为开展特定场地类型目标场点的地震动模拟,有必要建立不同场地类型的平均场地放大系数模型.Code16同时考虑地表下2 0 m的等效S波速度和S波速度为50 0 ms-1或8 0 0 ms-1的工程基岩的上覆土层厚度.与Code16不同,GMX中将S波速度大于6 0 0 ms-1定义为工程基岩.其中,A地球物理学报(Chinese J.Geophys.)场地类型台站经度(E)51JLT101.551JZG104.351LDJ102.251LXM102.851LXT103.551MXB103.651MXF104.051MXN103.751SMC102.351SML1

38、02.351SMW102.251SMX102.351WCW103.251XJW102.651JKH103.151LDD102.251LDG102.251LDL102.251LXK103.351MNW102.351MXD103.751PWP104.751SMM102.4K=Ko+mR,66卷续表1纬度(N)Code1629.033.129.731.731.631.931.831.629.129.029.429.331.031.029.329.629.829.831.628.832.032.129.3(6)(7)Ko/sGMXC1ICCIC1IC1IC1IC1IC1IC1ICIC1IC1IC1IC

39、1ID1ID1IDIDIDID1IDIID1ID类场地的分类原则与Code16中I类场地类似,均要求工程基岩上覆土层厚度至少小于5m;B类场地要求工程基岩上覆土层厚度为52 0 m;C类和D类场地均要求上覆土层厚度大于2 0 m,但分别位于狭窄地带和宽阔地带的沉积场地.实际中,较厚的沉积土层通常存在于盆地、山间谷底或台地等地形;场地越宽阔,沉积层厚度可能越深.因此,考虑Code16和GMX两种场地分类方法各自优势,我们将表1中6 2 个强震动台站分为4类:满足I类和A类场地的台站共5个(SC-I-A),满足II类和B类场地的台站共2 6 个(SC-I-B),满足II类和C类场地的台站共19个(

40、SC-II-C),满足I类和D类场地的台站共12 个(SC-II-D).总体上,场地项可分为放大项和衰减项,如(5)式所示.为了在SFFSM中应用各类场地的平均场地放大系数,需计算各类场地的Ko.首先,从前期工作中收集6 2 个强震动台站的k值,共2 90 3个;其构造分区0.0225山区0.0235山区0.0214山区0.0240山区0.0316山区0.0250山区0.0266山区0.0197山区0.0423山区0.0410山区0.0324山区0.0411山区0.0195山区0.0220山区0.0300山区0.0388山区0.0342山区0.0180山区0.0189山区0.0359山区0.0

41、226山区0.0301山区0.0256山区7期傅磊等:四川地区场地放大系数特征分析及在强地震动模拟中的应用一以2 0 2 2 年芦山Ms6.1地震为例101EStrong motion stationUsed in SimulationChinese site classification(SC)32N-VSC-I,Geomatrix classifaication(GMX)V GMX-A G M X-BG M X-CG M X-DEarthaquakeLushanM,6.1 mainshock31N-2939102E103EIntensitySC-I I104E5IWCV51DJZ105E-

42、32NF31N51QLY5IPJW5ITOD30N511DG5DYAMSIHYQ-30N29N-29N28N倒三角和正三角分别表示按建筑抗震设计规范(GB50011-2010)中场地分类方法得到的I1类和II类场地,红色、蓝色、绿色和橙色依次表示按Geomatrix场地分类方法得到的A类、B类、C类和D类场地,圆形表示烈度台,五角星表示2 0 2 2 年芦山Ms6.1地震Fig.1 Epicenter location of the 2022 Lushan Ms6.1 earthquake and geographical distributionInverse triangles andtr

43、iangles are the strong motion stations of site classes Il and II categorized following the classification methodproposed by the Code for Seismic Design of Buildings 2016 of China,respectively.The red,blue,green,and orange are the strongmotion stations of site classes A,B,C,and D categorized followin

44、g the Geomatrix site classification method,respectively.The circles中,场地类型 SC-I1-A、SC-I I-B、SC-I I-C 和 SC-II-D的数据个数依次为17 2、10 52、10 7 3和6 8 8(FuandLi,2 0 16;傅磊和李小军,2 0 17;傅磊等,2 0 18).为消除局部异常点对(6)式拟合结果的影响,采用所有数据拟合得到四川地区高频衰减参数的距离分量m为0.0 0 0 12 9 4s/km.然后,通过(8)式计算单个k对应的Ko,ko=k-0.0001294Repi,式中,k表示单个数据点通

45、过m校正到Repi=0km得到的Ko.最后,计算各类场地的中位数,5%,28N101E102E图1芦山Ms6.1地震震中位置及强震动台站和烈度台分布of strong motion stations and intensity metersare intensity meters.The asterisk denotes the epicenter of the 2022 Lushan Ms6.1 earthquake.103E的微观震中.25%,7 5%和95%分位数.结果如表2 和图2 所示.本文结果中,SC-I1-A的中值ko为0.0 342 s,大于SC-II-C和 SC-II-D;S

46、C-II-C的中值ko为0.0 2 8 4 s,为所有场地类型中最小.这一结果与SC-II-A中的5个强震动台站均位于盆地边缘,SC-II-C中的19个强震动台均位于山区有关.Fu和Li(2016)计算得到四川山区和四川盆地的平均ko分别为0.0 2 2 7 s(8)和0.0 42 3S,明显的差异可归因于山区几百米到几公里的近地表地质条件的坚硬程度显著大于盆地地区.104E105E2940表2 各类场地Ko的均值、中值和分位数Table 2 Average value,median value,5%,25%,75%,and 95%percentiles of ko for different

47、 site classes场地类型平均值中值5%25%75%95%SC-Ii-A0.03400.03420.02060.03060.03810.0446SC-II-B0.0384 0.03860.02300.03260.04460.0527SC-II-C0.0284 0.02760.01710.02290.0331 0.0417SC-II-D0.03360.03320.01940.02660.03980.0498如图 3和图 4 所示,SC-I1-A、SC-I I-B、SC-I I-C和SC-II-D等4类场地的平均场地放大系数的平均标准差依次为0.19、0.2 0、0.2 4和0.2 6,体现了场地放大系数随着场地软弱程度或沉土层厚度的增大,场地覆盖土层的非均匀程度增强,局部场地效应的复杂度增大.场地卓越频率(fres)依次为9.3Hz、7.2Hz、10.1H z 和3.1Hz,fr e s 对应的峰值放大系数依次为3.4、6.3、7.5和10.6.res和峰值放大倍数随场地类型的变化规律总体上符合随着场地软弱Individual siteamplificaiton(a)SC-I,-A101地球物理学报(Chinese J.Geophys.)分位数66卷0.100.080.060.040.020.00SC-I,-A图2 各类型场地高频衰减参数箱线图箱

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