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直接作为最大可信地震发震断层;当断裂构造认识不明确或地表断裂不足以作为最大可信地震发震断
层时,宜在可能范围内设置多个发震断层进行地震危险性分析。
(2)生成最大可信地震断层破裂情景库。根据确定的场址周边活动断层构造,确定最大可信地震
震级、发震断层尺寸,并考虑震源破裂过程的随机性与不确定性,生成最大可信地震情景库。在后续
研究中,可进一步将地震物理机制的最新认识和研究成果,如凹凸体分布规律,引入地震情景库构建
中,不断完善震源参数确定方法和评估体系。
(3)建立最大可信地震模拟模型。根据确定的活动断层构造,建立多层震源模型;采用高精度的
数字高程数据重建区域地形;将区域波速结构模型与场址局部地质勘探信息融合构建区域三维波速结
构模型。
(4)模拟最大可信地震的场址宽频带地震动。根据建立的三维区域场地模型,采用伴随模拟方
法计算场址到震源区应变格林张量;根据多层震源模型的自相似性,划分为子断层,采用应变格
林张量计算子断层格林函数;采用多层震源模型子断层格林函数直接合成所有地震情景在场址地
震动。
(5)评估场址 MCEHs。选用合适的地震动强度指标,对最大可信地震可能情景在场址生成的地震
动进行统计分析,根据采用的地震安全性评估准则,确定场址工程地震动参数;根据确定的工程地震
动参数,得到对应代表性最大可信地震情景;通过子断层格林函数得到场址三维宽频带地震动时程;
需要考虑空间不均匀地震动时,可以根据确定的代表性最大可信地震情景,通过正演模拟得到场址空
间地震动场。
2.3 震源破裂-介质传播-场址响应直接数值模
拟 MCEHs 评估方法中,震源破裂-介质传播-
场址响应直接数值模拟是核心环节。为了生成
满足工程需求的宽频带地震动,首先需要建立
合理的震源模型考虑与宽频带地震波相关的复
杂断层破裂过程。本文采用的多层震源模型构
建流程如图 2 所示。(a)根据需要模拟的地震动频
率上限,采用式(1)确定多层震源模型的层数,
并按照给定的子源尺寸缩减比例(每层子源尺寸
是上一层的二分之一),确定各层子源的尺寸。 图 2 多层震源模型示意图
(b)确定震源断层的基本参数,如断层构造、地
震矩总量和破裂过程,用于构建多层震源模型。对于历史地震,优先使用反演的震源破裂过程来构建
多层震源模型,而对于情景地震,可以用随机方法生成合适的震源破裂过程 [23-25] 。(c)将震源的总地震
矩按照式(2)分配到震源各层。基于给定的震源破裂过程,进一步确定各层子源的破裂参数,包括滑
移量、破裂时间、上升时间和滑动角。
é pre ù (1)
m = log 2 ( f up T min )
式中:m 为多层震源模型的层数;T min 为断层上给定破裂过程的最小上升时间;f up 为模拟的频率上限。
pre
R i (2)
m
M i = M 0
∑ R k
k = 1
式中:M i 为第 i 层的地震矩;R i 为第 i 层子源的尺寸。
多层震源模型描述的地震断层破裂过程在不同尺度上表现出相似的几何和物理特性,同一位置不
同层的子源参数具有自相似性特征。这里的自相似性是基于现有地震学观测和研究的一种假定,而非
严格验证的物理原理,主要包括空间自相似性、时间自相似性和强度自相似性三个方面:各层子源覆
盖相同的断层区域,但尺寸按比例缩减,通常相邻层子源尺寸比例固定;子源的上升时间与其尺寸成
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