高 陽 潘 華 汪素云

（中國地震局地球物理研究所，北京100081）

中強地震近場強震動的隨機有限斷層模型參數(shù)影響研究

高 陽 潘 華 汪素云

（中國地震局地球物理研究所，北京100081）

隨機有限斷層法是模擬地震動加速度時程的一個重要工具。該方法能反映震源、傳播路徑和場地特性，并且計算快速、高效，高頻部分表現(xiàn)良好，因而目前廣泛應(yīng)用于強震地震動的模擬。

但對于中強地震而言，由于發(fā)震構(gòu)造不明確，因此，在采用隨機有限斷層法模擬其近場強震動時，會面臨震源參數(shù)（斷層幾何信息、應(yīng)力降等）、路徑參數(shù)以及場地參數(shù)的較大不確定性，故而難以對地震動時程、峰值加速度以及反應(yīng)譜進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬。此外，中強地震的斷層走向、傾向難以確定會導(dǎo)致場地相對斷層的方位角存在較大的不確定性，進(jìn)而令近場的模擬結(jié)果產(chǎn)生顯著的偏差。為了對這些影響進(jìn)行定量研究，作者針對5.5級地震在10 km處的地震動，采用最新版的EXSIM12模型進(jìn)行了模擬。首先在模型參數(shù)恒定的情況下考察了不同場地方位角近場強震動的差異性，然后在場地方位角一定的情況下研究應(yīng)力降、脈沖百分比、斷層尺寸、傾角、深度、幾何擴散系數(shù)以及Kappa值等參數(shù)對模擬結(jié)果的影響。研究結(jié)果如下。

（1）由于受破裂的方向性效應(yīng)和上盤效應(yīng)的影響，不同場地方位角下近場平均加速度反應(yīng)譜在短周期時差別明顯。因此，在應(yīng)用隨機有限斷層方法模擬中強地震近場強震動時，應(yīng)當(dāng)通過調(diào)查一個區(qū)域發(fā)震構(gòu)造的優(yōu)勢走向和傾向分布情況，盡量獲取場地的方位角信息，從而更合理地控制中強地震近場強震動的模擬。這對中強地震安全性評價工作有較為重要的指導(dǎo)作用。

（2）在眾多的隨機有限斷層模型參數(shù)中應(yīng)力降是最關(guān)鍵的參數(shù)，它控制了加速度反應(yīng)譜的短周期部分；幾何擴散系數(shù)盡管只上下浮動了0.1個單位，但它對近場反應(yīng)譜短周期部分和長周期部分均產(chǎn)生了較為明顯的影響。中強地震安全性評價工作關(guān)注最多的是近場地震動的高頻特征，因此，在采用隨機有限斷層法模擬時，需要重視對反應(yīng)譜高頻段影響較大的參數(shù)的取值合理性，并重點考察一定區(qū)域應(yīng)力降和幾何擴散系數(shù)的不確定性。

綜上，在應(yīng)用隨機有限斷層法模擬中強地震近場強震動時，盡管斷層幾何情況未知，但由于與之相關(guān)的參數(shù)對地震動模擬結(jié)果影響均較小，故而并不影響隨機有限斷層方法的應(yīng)用。同時在實際應(yīng)用中，我們應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注應(yīng)力降及該區(qū)域的幾何擴散系數(shù)，并對優(yōu)勢場地方位角的分布給予足夠的重視。這些都為在安全性評價工作中更合理地應(yīng)用隨機有限斷層法模擬中強地震近場強震動提供了參考。

隨機有限斷層法；近場；中強地震；參數(shù)敏感性

（作者電子信箱，高陽：22gy200809＠163.com）

P315.9；

A；

10.3969／j.issn.0235－4975.2013.11.021