1、第 源远 卷 第 源 期圆园圆猿 年 员园 月地震研究允韵哉砸晕粤蕴 韵云 杂耘陨杂酝韵蕴韵郧陨悦粤蕴 砸耘杂耘粤砸悦匀灾燥造郾 源远袁 晕燥郾 源韵糟贼郾 袁 圆园圆猿鄢收稿日期院 圆园圆圆 原园员 原员缘郾基金项目院 四川省地震局科技专项 渊蕴再圆猿园猿冤曰 科技部重点研发专题项目 渊圆园员愿再云悦员缘园源园园猿 原园源冤 郾第一作者简介院 江 鹏 渊员怨愿苑 原 冤袁 高级工程师袁 主要从事地震监测和工程地震研究 郾 耘 原 皂葬蚤造院 躁蚤葬灶早责藻灶早岳 泽糟凿扎躁郾 早燥增郾 糟灶郾荟通讯作者简介院 苏金蓉 渊员怨苑员 原 冤袁 正研级高级工程师袁 主要从事地震监测预警研究 郾 耘
2、 原 皂葬蚤造院 泽怎躁则园愿员远岳员远猿郾 糟燥皂郾江鹏袁李萍萍袁李同林袁等援 圆园圆猿援 圆园圆圆 年四川泸定 酝杂远援 愿 地震强震动记录特征咱允暂援 地震研究袁源远渊源冤院缘怨猿 原远园圆袁凿燥蚤院员园援 圆园园员缘辕躁援 糟灶噪蚤援 陨杂杂晕员园园园 原园远远远援 圆园圆猿援 园园缘苑援允蚤葬灶早 孕袁蕴蚤 孕 孕袁蕴蚤 栽 蕴袁藻贼 葬造援 圆园圆猿援 栽澡藻 糟澡葬则葬糟贼藻则蚤泽贼蚤糟泽 燥枣 泽贼则燥灶早 皂燥贼蚤燥灶 则藻糟燥则凿泽 燥枣 贼澡藻 圆园圆圆 蕴怎凿蚤灶早袁杂蚤糟澡怎葬灶 酝杂远郾 愿 藻葬则贼澡择怎葬噪藻咱允暂援允燥怎则灶葬造 燥枣 杂藻蚤泽皂燥造燥早蚤糟葬
3、造 砸藻泽藻葬则糟澡袁源远渊源冤院缘怨猿 原远园圆袁凿燥蚤院员园援 圆园园员缘辕 躁援 糟灶噪蚤援 陨杂杂晕员园园园 原园远远远援 圆园圆猿援 园园缘苑援圆园圆圆 年四川泸定 酝杂远郾 愿 地震强震动记录特征鄢江 鹏员袁 李萍萍员袁 李同林员袁 曾 均员袁 王 竞员袁 苏金蓉员荟袁 温瑞智圆渊员郾 四川省地震局袁 四川 成都 远员园园源员曰 圆郾 中国地震局工程力学研究所袁 黑龙江 哈尔滨 员缘园园愿园冤摘要院 对地震监测台网获取的 圆园圆圆 年四川泸定 酝杂远郾 愿 地震的 员 苑怨怨 组强震动记录进行处理后计算地震动参数袁利用克里金插值方法得到峰值加速度 孕郧粤尧 峰值速度 孕郧灾 和加速
4、度反应谱的空间分布图遥 结果表明院 基准站尧基本站和一般站记录到的地震动峰值依次增大袁 反映出局部地形和场地条件对地震动的放大作用遥 高烈度区仪器地震烈度和调查地震烈度较为一致袁 遇度以下区域仪器地震烈度和调查地震烈度等值线方向差异较大袁 反映出在震害不显著情况下两种烈度的对应关系不太理想遥 初步震相分析发现袁 近断层台站垂直方向峰值较大袁 多个台站记录到水平向速度大脉冲现象遥 基于基岩地震动峰值统计了本次地震的衰减特性袁 孕郧灾 随距离衰减相比中国地震动参数区划图更慢袁 综合震相特征认为本次地震更符合浅源地震的特点遥 为进一步分析地震动与震害的关系袁 选取了 圆 个震害较为严重乡镇的强震动记
5、录计算 缘豫 阻尼比的拟加速度反应谱袁 在设计地震反应谱特征周期 栽早 取值到 员郾 缘 泽 之间袁 台站记录反应谱值远超出设计地震反应谱袁 在部分周期区间还超出了罕遇地震设计反应谱值袁体现出反应谱与震害较好的相关性遥关键词院 泸定地震曰 强震动记录曰 反应谱曰 衰减关系中图分类号院 孕猿员缘郾 怨员源 文献标识码院 粤 文章编号院 员园园园 原园远远远渊圆园圆猿冤园源 原园缘怨猿 原员园凿燥蚤院员园援 圆园园员缘辕 躁援 糟灶噪蚤援 陨杂杂晕员园园园 原园远远远援 圆园圆猿援 园园缘苑园 引言强震动观测记录是开展震害快速评估及地震动特性尧 震源机制尧 地震动衰减规律尧 结构地震破坏机理等研究
6、最直接的尧 最重要的基础资料遥研究地震的震源机制尧 地震波的传播路径尧 局部场地条件等对地震动的影响袁 可以为地震动参数区划图和行业抗震设计规范的编制与修订提供依据 渊温瑞智袁 圆园员远冤遥 利用实时或近实时强震台站实测的地震动记录进行地震动强度 渊烈度冤 速报袁可以为地震应急和救灾提供基础依据 渊李山有等袁圆园园圆冤遥 基于强震动记录的分区特性袁 研究地震预警参数与震级线性关系的区域差异性有较强的适用性 渊宋晋东等袁 圆园员苑冤遥 国家地震烈度速报与预警工程建设以前袁 中国大陆强震动观测台站密度较低袁 可用于工程地震的强震动记录很少袁 尤其缺乏近断层强震动记录袁 场地分类尧 衰减关系建立等方
7、面的研究主要依托其它地区强震动记录袁通过转换方法结合少量本地记录进行使用 渊俞言祥袁 汪素云袁 圆园园远曰 雷建成等袁 圆园园苑冤遥 圆园员猿 年四川芦山 酝杂苑郾 园 地震后袁 我国学者利用获取的强震动记录开展了数据处理尧 场地分类尧 方向性效应等方 面 的 研 究 渊 温 瑞 智 等袁 圆园员猿曰 任 叶 飞 等袁圆园员源冤遥 圆园员缘 年开始袁 中国地震局在川滇交界区域部署基于 酝耘酝杂 传感器的烈度仪台站袁 开展地震技术试验和验证遥 张红才等 渊圆园员苑冤 在时域和频域上对烈度仪与强震仪记录进行分析袁 在员 耀员园 匀扎地震研究源远 卷频段袁 烈度仪获取的记录与强震仪有较好的一致性袁
8、但在低频段有一定的差异遥 圆园员怨 年以后袁 四川省获取了数量可观的密集台网强震动记录袁 其中 圆园圆园 年四川北川 酝杂源郾 苑 地震获得有效记录 缘猿圆组 渊江鹏等袁 圆园圆员冤袁 圆园圆员 年四川泸县 酝杂远郾 园 地震获得有效记录 员 猿圆园 组 渊李萍萍等袁 圆园圆圆冤袁 圆园圆圆年四川芦山 酝杂远郾 员 地震获得有效记录 员 缘愿猿 组遥 这些密集台站记录的获取袁 尤其是震中距员园 噪皂 内记录的获取袁 极大提升了强震动记录的空间分辨率袁对于开展震源特性尧 区域衰减特性以及地下结构等相 关 研 究 有 重 要 意 义 渊 温 瑞 智袁 王 宏 伟袁圆园圆园冤遥圆园圆圆 年泸定 酝杂
9、远郾 愿 地震发生后袁 四川地震监测台网获取了丰富的地震动速度和加速度记录袁计算 产 出 了 峰 值 加 速 度 渊 孕郧粤冤尧 峰 值 速 度渊孕郧灾冤尧 仪器烈度等地震动参数袁 用于现场地震烈度调查和地震灾害损失的初步评定遥 本文对 圆园圆圆年泸定 酝杂远郾 愿 地震获取的强震动记录进行处理袁并初步开展地震动空间分布尧 区域衰减特性和场地影响方面的研究袁 结合 圆 个震害较重乡镇的观测记录袁 分析了震害与加速度反应谱的相关性遥 针对基准站尧 基本站和一般站观测条件的较大差异袁简要分析三类台站获取记录的差异袁 以期为分析强地面运动特征和区域构造特征等研究提供参考遥员 地震台网和观测记录依托
10、野数字观测台网冶 等项目袁 四川建成了圆圆源 个基于自由场地表观测的强震动台站袁 主要分布于鲜水河断裂带尧 安宁河断裂带尧 则木河断裂带尧 龙门山断裂带及周边地区袁 安装有 杂允蕴员园园 和耘杂 原 栽 两种力平衡式加速度计袁 采用阈值触发模式存储和传输数据袁 获取采样率为 圆园园 泽责泽 的高质量加速度记录遥 随着国家和省级地震烈度速报与预警工程的实施袁 四川建成了 圆远怨 个基准站尧 猿员苑 个基本站和 员 园愿猿 个一般站袁 大致均匀分布于全省袁观测数据采样率为 员园园 泽责泽遥 基准站布设在基岩场地袁 同时观测速度和加速度袁 安装 渊甚冤 宽频带地震计和力平衡式加速度计两种传感器袁 仪
11、器观测墩建设于基岩面上遥 基本站参照强震动台站建设标准袁 以自由场土层地表观测为主袁 台站分布 表 员 四川地震预警台网安装的传感器和数据采集主要技术指标栽葬遭郾 员 栽澡藻 泽藻灶泽燥则泽 葬灶凿 贼澡藻蚤则 皂葬蚤灶 贼藻糟澡灶蚤糟葬造 蚤灶凿蚤糟葬贼燥则泽 蚤灶 贼澡藻杂蚤糟澡怎葬灶 耘葬则贼澡择怎葬噪藻 耘葬则造赠 宰葬则灶蚤灶早 晕藻贼憎燥则噪仪器技术指标指标内容宽频带地震计技术架构力平衡速度传感器观测分量耘宰尧 晕杂尧 哉阅 三向正交灵敏度圆 园园园 灾窑 泽辕 皂袁 误差臆猿豫满量程依圆园 灾线性度误差臆园郾 员豫幅频特性远园 泽 耀源园 匀扎动态范围大于 员源园 凿月 渊员园
12、匀扎冤最低寄生共振频率逸愿园 匀扎力平衡加速度计技术架构力平衡加速度传感器观测分量耘宰尧 晕杂尧 哉阅 三向正交灵敏度圆郾 缘 灾辕 早灶 或 员郾 圆缘 灾辕 早灶袁 误差臆猿豫满量程依圆郾 园 早灶 或 依源郾 园 早灶线性度误差臆员豫频率响应园 耀愿园 匀扎袁 相位为线性动态范围大于 员源园 凿月 渊园郾 园员 匀扎 以上冤噪声约员园原远早灶 渊均方根值冤数据采集器信号输入方式双端平衡差分输入分辨力逸圆源 遭蚤贼量程满量程 依圆园 灾曰 多档位程控可调动态范围不低于 员猿缘 凿月岳缘园 泽责泽辕 糟澡输入电阻单端 员园园 运赘袁 双端 圆园园 运赘零输入噪声约源 滋灾 渊 依圆园 灾 量
13、程袁 圆源 遭蚤贼粤阅悦冤采样率员尧 员园尧 圆园尧 缘园尧 员园园尧 圆园园尧 缘园园 泽责泽频带宽度园 耀园郾 源尧 源尧 员园尧 圆园尧 源园尧 愿园 匀扎数字滤波器云陨砸 数字滤波器袁 可选线性相移和最小相移滤波器校时方式郧晕杂杂 授时袁 时钟守时精度臆员 责责皂晕栽孕 网络授时烈度仪技术架构酝耘酝杂 加速度传感器观测分量耘宰尧 晕杂尧 哉阅 三向正交加速度测量范围依圆郾 园 早灶袁 垂直向 原员 耀猿 早灶加速度测量误差约缘豫 渊园郾 员 耀圆园 匀扎冤动态范围逸愿园 凿月采样率缘园尧 员园园尧 圆园园 泽责泽滤波器云陨砸 数字滤波器袁 可选线性相移和最小相移滤波器校时方式晕栽孕 网
14、络授时源怨缘第 源 期江 鹏等院 圆园圆圆 年四川泸定 酝杂远郾 愿 地震强震动记录特征在乡镇政府尧 中小学校等人口密集区域袁 安装力平衡式加速度计传感器袁 仪器观测墩通过钢筋与场地土紧密连接遥 一般站以服务于地震预警和地震烈度速报为目标袁 建在通信铁塔站点的机房内袁安装 酝耘酝杂 传感器烈度仪袁 烈度仪安装在水泥地面或固定在不高于地面 猿园 糟皂 的墙体上 渊江鹏等袁圆园圆员冤遥 由于通信铁塔一般建在空旷区域的居高点上袁 一般站多数位于山坡和山顶上袁 观测数据受到一定程度的地形影响遥泸定 酝杂远郾 愿 地震发生在巴颜喀拉地块东缘区域袁 震中位于鲜水河断裂带南东段磨西断裂附近遥鲜水河断裂带是青
15、藏高原东部的一条大型左旋走滑断裂袁 南与安宁河断裂在康定一带相接袁 北与甘孜玉树断裂相接袁 是我国动力作用环境和地壳运动变形最强烈的断裂带之一袁 历史上具有较强的地震活动性袁 曾发生多次强烈地震遥 泸定酝杂远郾 愿 地震后中小余震频发袁 截至圆园圆圆 年员园 月愿 日员园 时共记录到余震 缘 缘圆苑 次袁 余震整体趋势呈晕宰杂耘 走向袁 中段密集区呈团状分布遥 初步震源机制解显示此次地震为走滑破裂袁 反演显示破裂方向以南东侧为主袁 主要破裂长度约 圆园 耀 圆缘 噪皂遥扣除个别记录错误和受到干扰的数据袁 泸定 酝杂远郾 愿 地震共获取 员 苑怨怨 组加速度记录袁 其中基准站 员怨源组尧 基本站
16、 猿苑员 组尧 一般站 员 圆猿源 组袁 记录数量相比以往中强地震有量级上的提升袁 仅震中距 员园园噪皂 内就有 员圆愿 个台站获得加速度记录袁 本次地震获取记录的台站分布情况如图 员 所示遥 地震造成部分监测台站停电或通信中断袁 导致震中附近 远 个台站获取的记录不完整袁 另外 栽圆源园圆尧 栽圆源园源 台站记录到的垂直向数据有误袁 本文仅采用这两个台的水平向数据遥 值得注意的是袁 本次地震中还获取了 猿远 组基本站和一般站同台址观测数据袁 经过初步对比分析袁 两种仪器记录的加速度时程在幅值和频谱上基本一致遥受观测仪器本身及近断层绝对位移等原因的影响袁 观测台网获取的原始地震记录会产生零线偏移的现象遥 少量台站受到通信和其它干扰等影响袁 导致记录存在中断尧 丢包尧 失真尧 信噪比过低等现象遥 本文对获取的强震动记录采用以下方法进行预处理院 淤剔除波形不完整或者波形有明显错误的记录曰 于剔除信噪比过低的记录曰 盂对记录进行格式转换并去除仪器响应曰 榆多数记录通过减去 孕 波前 员园 泽 无干扰噪声的平均值去除零线偏移袁 少量干扰较多的数据通过减去全时程平 图 员 获取到泸定 酝杂远郾
