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BSSA: 芦山地震动强震数据与下一代全球地震动衰减模型(NGA-WEST2)的比较

2017-12-05

美国下一代全球地震动衰减模型(NGA-WEST2)是目前世界上较为先进的地震动预测模型。该模型在欧洲以及许多国家的应用都得到了研究,但是该模型目前在中国震例的应用以及应用过程中面临什么样的问题?这方面的研究比较少。2013年芦山地震后,中国数字强震动台网系统的记录此次地震的强震动,这为NGA-WEST2模型在中国震例的应用提供了条件。为此,中国地震局地质研究所助理研究员白玉柱,基于芦山地震断层距200 km范围内的39个强震台站记录(图1),系统比较了NGA-WEST2模型预测的芦山地震动值与台站记录的地震动值。

Figure1. The locations of recordings applied in this study. 

▲-Thestrong-motion station; ●- The Lushan earthquake epicenter; ★- TheWenchuan earthquake epicenter

通过比较发现:(1)大部分台站的地表峰值加速度(PGA)和周期T=0.06秒时(芦山地震动的卓越周期)的反应谱幅值及其内部残差分布在五个衰减关系预测平均值一个标准差以内;(2)台站与五个衰减关系预测值间内部残差的标准差在周期T=0.06秒时小于PGA,这表明NGA-WEST2衰减关系对芦山地震高频成分的预测也很好;(3)在断层距大于100公里时,NGA-WEST2衰减模型对芦山地震动长周期分量(例如,T=10.0秒时)预测的内部残差较大;(4)对于芦山地震,NGA-WEST2模型预测的上盘短周期加速度分量要好于上盘长周期分量,此外NGA-WEST2模型的下盘短周期加速度分量要好于上盘;(5)五个衰减关系预测芦山地震动PGA的内部残差二维等值线分布显示在断层压缩方向及向东北方向扩展运动上残差值较大(图2);

 

Figure2. Plots of intra-event residuals in space for PGA computed by the five NGAWest2 GMPEs

▲-Thestrong-motion station; ●- The Lushan earthquake epicenter; ★- TheWenchuan earthquake epicenter

Thedashed rectangle is the possible surface projection of Lushan earthquake fault

以上成果发表在美国地震学会杂志Bulletinof the Seismological Society of America上(Yuzhu Bai. Comparison ofStrong Ground Motion Recordings of the Lushan, China, Earthquake of 20 April2013 with the Next

 Generation Attenuation (NGA)‐West2 Ground‐MotionModels. 2017, 107 (4): 1724-1736)

https://pubs.geoscienceworld.org/ssa/bssa/article/107/4/1724/354054/comparison-of-strong-ground-motion-recordings-of