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研究亮點(diǎn)

基于參考經(jīng)驗(yàn)方法的日本海溝區(qū)域海域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型

發(fā)布時(shí)間： 2024-04-01 點(diǎn)擊數(shù)量：18162

研究背景：

建立地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型最常見(jiàn)的方法是基于實(shí)際地震動(dòng)記錄進(jìn)行回歸。由于可獲得的實(shí)際海域地震動(dòng)數(shù)據(jù)不夠完善，難以直接采用經(jīng)驗(yàn)回歸方法建立完善可靠的海域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型。基于陸域的地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行調(diào)整，得到海域的地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型，提供一種新的思路，可為建立海域地震動(dòng)數(shù)據(jù)匱乏區(qū)域的地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型提供參考。

研究方法及結(jié)果：

采用日本S-net的海底地震動(dòng)數(shù)據(jù)（見(jiàn)圖1），基于日本陸域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型對(duì)海域地震動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，計(jì)算預(yù)測(cè)值和實(shí)際值的殘差，對(duì)殘差進(jìn)行回歸得到陸域模型的調(diào)整因子，將調(diào)整因子結(jié)合陸域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型得到海域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型，并將建立的海域地震預(yù)測(cè)模型與日本陸域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)論和啟示如下：

1）建立的海域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型對(duì)矩震級(jí)、震源深度和震源距離等是無(wú)偏的，證實(shí)了所提出模型的適用性（見(jiàn)圖2）。模型的總標(biāo)準(zhǔn)差主要由事件內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差組成，事件間的不確定性對(duì)總的不確定性的貢獻(xiàn)很小，這與過(guò)去的研究結(jié)果一致（見(jiàn)圖3）。

2）對(duì)比建立的海域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型和現(xiàn)有陸域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型的PGA和反應(yīng)譜的衰減差異，表明海域PGA和反應(yīng)譜大于相同震級(jí)和距離的陸域PGA和反應(yīng)譜，且隨著震級(jí)的增加，差異逐漸增大。（見(jiàn)圖4和圖5）。

該成果發(fā)表在國(guó)際期刊《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》（Jinjun Hu*, Wenbin Zhang, Lei Hu, et al. Regional offshore ground motion prediction model from a referenced empirical approach: A case study in the Japan Trench area. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 2023, 174: 108196. DOI: https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2023.108196）（IF：4.0，*通訊作者）。

（a）（b）

圖1 (a) 日本S-net海底臺(tái)站分布圖, (b) 地震事件分布圖

圖2 事件間殘差和事件內(nèi)殘差對(duì)震級(jí)、震源距離和震源深度的分布圖

圖3 地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型的標(biāo)準(zhǔn)差分布圖

圖4 本文海域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型和現(xiàn)有陸域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型的PGA對(duì)比

圖5 本文海域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型和現(xiàn)有陸域地震動(dòng)預(yù)測(cè)模型的反應(yīng)譜對(duì)比

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