劉可卿

(蘇州科技大學 江蘇省結(jié)構(gòu)工程重點實驗室，江蘇 蘇州 215011)

0 前 言

Yoojoong Choi等[1]已經(jīng)通過4種不同的模型討論在不同的殘差公式和V30衰減關(guān)系共同考慮的情況下，研究了CBL和DBL計算的殘差隨覆蓋層厚度變化的規(guī)律。其中他們發(fā)現(xiàn)，尤其是對于長周期而言，CBL對覆蓋層厚度的依賴性更強，且呈現(xiàn)更好的相關(guān)性。基于他們的研究，發(fā)現(xiàn)大阪盆地陸地基于的覆蓋層厚度要比美國洛杉磯盆地小許多，其所選取的殘差分析公式[2]并不普遍使用用于全世界所有地震高發(fā)地區(qū)，且不同周期的放大倍數(shù)隨覆蓋層厚度關(guān)系并不能一概而論，其研究具有一定的局限性，所以本文選取大阪盆地附近的地震作為研究模型，大阪盆地的覆蓋層厚度與洛杉磯盆地大為不同，要小很多，以此來探尋對于CBL和DBL的結(jié)論是否普遍適用，且細分不同周期CBL與DBL放大倍數(shù)與覆蓋層厚度的相關(guān)性。

1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

由于日本是地震活動的多發(fā)區(qū)，也同時具有最先進密集的地震網(wǎng)絡(luò)分布，所以本文選取有代表性的日本大阪盆地作為研究對象，計算所選取的記錄采用K-NET(Kyoshin network)和KiK-net(Kiban Kyoshin網(wǎng)絡(luò))強震地震儀網(wǎng)絡(luò)收集到的日本全國各地的強震臺網(wǎng)數(shù)據(jù)。

為了確定合適地震數(shù)據(jù)[3]，我們選擇了地震發(fā)生時間范圍為近30年左右(1997.01—2018.12)大阪盆地不同震級(M4.0-M8.0)的地震，且每次地震觸發(fā)盆地內(nèi)的臺站響應(yīng)基本上都在10個臺站以上，震源經(jīng)緯度坐標：經(jīng)度為135.685°～137.292°,緯度為33.03°～35.662°。

記錄收集匯總后，滿足條件的有9個K-NET和4個KiK-net臺站記錄到的40次地震，一共1 440條記錄。

2 盆地放大倍數(shù)和覆蓋層厚度的關(guān)系

經(jīng)過數(shù)據(jù)的篩選后的加速度時程記錄，用來計算各個太寒場地響應(yīng)的實測值。文中用來判斷地震動強度指標的參數(shù)是各個周期下的加速度反應(yīng)譜Sa(T)，它的數(shù)值等于兩個水平分量的加速度反應(yīng)譜值的幾何平均值即：

(1)

圖1為大阪盆地CBL和DBL的覆蓋層厚度和放大倍數(shù)。

(a)

本文也考慮了V30對于地震波衰減關(guān)系的影響，分別提取了0.2、1、3 s周期對應(yīng)下的加速度反應(yīng)譜比，將散點采用分段線性擬合的方式擬合出不同覆蓋層厚度段的關(guān)系曲線。得出在周期為0.2 s時，CBL和DBL均是先隨覆蓋層厚度的增加而增加，到達一定的覆蓋層厚度放大倍數(shù)隨覆蓋層厚度減小。CBL開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)折是在800 m，而DBL出現(xiàn)轉(zhuǎn)折是在1 200 m，上升趨勢的階段，CBL比DBL呈現(xiàn)出更好的相關(guān)性。在周期1 s出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，CBL幾乎就是一條上升曲線，放大倍數(shù)隨覆蓋層厚度的增大而增大，且相關(guān)性良好；而DBL在1 s出現(xiàn)大轉(zhuǎn)折，800 m之前與覆蓋層厚度無關(guān)，從800 m起與覆蓋層厚度呈現(xiàn)良好的相關(guān)性，此時相關(guān)性仍低于CBL。在周期3 s,CBL和DBL在長周期呈現(xiàn)出在覆蓋層厚度1 200 m以內(nèi)，放大倍數(shù)與覆蓋層厚度弱相關(guān)，1 200 m以后與覆蓋層厚度呈現(xiàn)強相關(guān)性，但CBL在長周期的相關(guān)性要略好于DBL。

3 結(jié) 論

CBL和DBL的放大倍數(shù)與不同盆地機制，不同覆蓋層厚度的深度和不同周期都有關(guān)系，短周期的CBL和DBL與覆蓋層厚度非并無關(guān)系，在800 m內(nèi)的覆蓋層厚度內(nèi)是有相關(guān)性的，在1 000 m后甚至呈現(xiàn)負相關(guān)；出現(xiàn)與覆蓋層厚度的弱相關(guān)性是在1 s這個周期點，尤其是對于CBL來說，但是對于DBL反而是有良好的相關(guān)性；對于長周期而言，CBL也并非全覆蓋層段都呈現(xiàn)良好的相關(guān)性，在1 200 m以內(nèi)的放大倍數(shù)與覆蓋層厚度呈現(xiàn)弱相關(guān)性，1 200 m之后呈現(xiàn)強相關(guān)性，DBL也類似的趨勢，只是放大倍數(shù)略低于CBL。不同盆地的震源機制不同，覆蓋層厚度不同，得到的放大倍數(shù)和覆蓋層厚度有顯著的差異性[4-5]，對于不同周期的地震動的放大不可忽視。

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