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子源的震源时间函数卷积并汇总得到每个子断层
在场址对应的地震动,这里称为每个子断层的格
林函数,用式(5)表示。
m n i
u j (T j ,λ j ,D j ,t j ) = ∑∑ G ijk × S ijk (T ijk ,λ ijk ,D ijk ,t ijk )
i = 1 k = 1
(5)
式中:T 、λ 、D 、t 分别为第 i 层第 j 子断层上
ijk
ijk
ijk
ijk
第 k 个子源的上升时间、滑动角、滑移量和破裂
时间; m 为震源包含的层数;n 为每个子断层第 i
i
层的子源数目。因此,子断层格林函数的计算过
程是确定的,考虑了场址与子断层之间的地震波
传播过程,由波速结构、地形等实际的场地条件
决定。 图 3 多层震源模型子断层格林函数
在对震源变量空间降维后,考虑断层位置、
震中、断层破裂时间分布、断层滑移量分布、断层上升时间分布和断层滑动方向分布等变量参数的时
空非均匀性,采用蒙特卡洛方法对每个发震构造生成足够数量的最大可信地震情景库。需要说明的
是,对于每一个发震断层构造,将建立的多层震源模型划分为子断层,采用预先计算好的断层构造应
变格林张量库计算子断层格林函数,进而直接合成最大可信地震情景库中所有地震情景对应的场址宽
频带地震动时程,用于场址 MCEHs 评估。
对重大工程,应采用峰值加速度和工程关注周期范围的谱加速度作为目标参数,用于评估场址地
震危险性。可根据工程结构特性,选取其它合适的地震动参数用于工程场地地震危险性评估。然后考
虑在得到所有破裂过程对应的场址宽频带地震动后,通过统计地震动的参数指标并汇总给出场址的地
震危险性分析结果。对每个发震构造,应基于选用的地震强度参数计算所有地震情景在场址生成地震
动参数,并进行汇总统计,得到场址地震危险性曲线。对每个发震构造的场址地震危险性曲线,应将
84% 分位数对应的地震动参数作为该发震构造在场址的 MCGM 参数。需要注意的是,如果同时考虑峰
值加速度和多个周期点的谱加速度且采用相同分位数,所得到的参数组合可能并非来自同一地震,缺
乏物理相关性。为解决这一问题,工程实践中可采用地震情景直接筛选法或基于物理机制的地震动谱
拟合方法 [36] 。前者适用于考虑少量地震动参数的情况,通过在百万量级情景库中筛选同时满足多参数
要求的地震情景;后者则适合需要匹配整个设计谱的情况,利用多目标优化算法生成具有实际物理背
景的地震动时程。
在确定了 MCGM 参数后,选取对应的地震情景在场址生成的宽频带地震动时程作为发震构造在场
址的 MCGM 时程,用于结构抗震分析。针对确定的代表性最大可信地震情景,可以进一步通过正演模
拟,计算得到整个场址区域的空间非均匀地震动场,用于大跨度工程结构,如大坝、隧道、桥梁的抗
震设计。
3 工程实例分析
以某一等大(1)型抽蓄工程上、下水库为例,进行场址 MCEHs 评估。该工程上、下水库大坝距发
震断裂构造(最大可信地震震级 8.0 级)最近距离分别 0.67、1 km。根据地震安全性评价报告,下水库
大坝抗震设计标准采用基准期 100 a 超越概率 2%,相应的基岩水平地震动峰值加速度为 0.741g;上水库
大坝校核地震标准采用基准期 100 a超越概率 1%,相应的基岩水平地震动峰值加速度为 0.90g。
3.1 最大可信地震三维数值模型 为了构建用于模拟地震的三维数值模型,首先需要高精度的地形数
据和研究区域的波速结构。场址周边区域地形根据地理空间数据云网站提供的分辨率为 30 m 的数字高
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