云贵彝良-威宁中强地震地震动特性

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第46卷第l2期 2013年12月 天津大学学报(自然科学与工程技术版) Journal of Tianjin University(Science and Technology) 、r01.46 NO.12 Dec.2013 

D0I 10.11784/tdxb20131202 

云贵彝良.威宁中强地震地震动特性 

徐龙军1,2,张洪智 , 

(1.中国地震局工程力学研究所,哈尔滨150080;2. 陈 勇 ,谢礼立1,2 

哈尔滨工业大学(威海)土木工程系,威海264209) 

摘要:2012年9月7日,我国西南云贵交界彝良一威宁地区连续发生两次中强地震,为地震动特性的比较研究提 

供了强震动记录.考虑距离、方向的影响,从地震动衰减关系和反应谱两个方面考查了两次地震强震动的工程特征. 结果显示,竖向地震动峰值在近场和中场区域明显高于水平向地震动,竖向地震动峰值随距离衰减更快; 5.6级 

地震动峰值在近场和中场明显大于 5.7级地震动,但地震动峰值衰减速度也较快;与其他研究结果比较表明,这 

两次地震的峰值总体上偏低.尽管两次地震绝大多数台站的场地为土层场地,但其平均规准谱在中长周期段的谱值 

明显低于规范设计谱. 

关键词:彝良 威宁地震;地震动;衰减关系;反应谱 中图分类号:P315.6 文献标志码:A 文章编号:0493.2137(2013)12—1054—09 

Characteristics of Ground Motions of Yiliang—Weining Earthquakes 

in Yunnan and Guizhou 

Xu Longjun 一,Zhang Hongzhi ,Chen Yong ,Xie Lili , (1.Institute of Engineering Mechanics,China Earthquake Administration,Harbin 1 50080,China; 2.Department of the Civil Engineering,Harbin Institute of Technology at Weihai,Weihai 264209,China) 

Abstract:On September 7,2012,two earthquakes with similar magnitude occurred at the boundary between Yun— 

Gui Yiliang—Weining counties,southwest of China,in which a number of valuable s ̄ong ground motion recordings 

were obtained.Ground motion aRenuation relationships and response spectra were examined by considering the influ— 

ence of epicentral distance and component direction.Results show that,peak ground amplitudes of the vertical com— 

ponents are obviously larger than those of the horizontal components in the near-and middle—distant source regions, 

while they also aaenuate faster than the horizontal motions;peak ground amplitudes of the 5.6 ea ̄hquake are clearly larger than those of the 5.7 event in the near-and middle-distant source regions,but decrease faster with 

distance increasing;ground motion amplitudes are totally lower than those of the other studies;normalized spectra 

at medium and long periods are lower than those of code design spectra though most of the recording stations are from soil sites during two ea ̄hquakes. 

Keywords:Yiliang-Weining earthquake;ground motion;attenuation relationship;response spectrum 

2012年9月7日11时19分,我国西南部云南 

省昭通市彝良县、贵州省毕节市威宁彝族回族苗族自 

治县交界地区发生里氏 5.7级地震,震源深度 

14km;12时l6分,昭通市彝良县再次发生 5.6级 

地震,深度10 km.1 h之内发生的两起地震均为中强 

地震,震中距离约11 km,尽管震级不大,但由于震源 

较浅,仍然造成较严重的人员伤亡和经济损失. 

收稿日期 基金项目 

作者简介 通讯作者 地震动峰值衰减关系和反应谱分析是工程设计 

地震动参数确定中的最主要依据.美国十分重视地 

震动衰减关系的研究,借助国内大量的强震记录,已 

建立了世界上最为完善的衰减关系模型_1 J.即便如 

此,美国仍然提出了为期5年的“NGA”项目L5J,设 

立5个独立的科研团队分别开展新一代地震动衰减 

关系的模型研究l6 J.我国大陆地震动衰减关系模型 

2013.09.02;修回日期:2013.10。22. 国家重点基础研究发展计划(973计划)资助项目(2011CB013601);国家自然科学基金资助项目(51238012,50938006);国 家自然科学基金面上项目(5l178152);中国博士后科学基金资助项目(2012M511530). 徐龙军(1976一 ),男,博士,副教授,博士生导师. 徐龙军,xulongjun80@163.corn.

 2013年12月 徐龙军等:云贵彝良.威宁中强地震地震动特性 

的建立和应用相对较晚【8 ],主要是由于国内强震动 

记录的匮乏以及地域分布上的严重不均衡造成的. 

大多衰减关系的研究工作一方面需考虑记录匮乏地 

区的影响,另一方面还不得不采用一定数量的国外记 录[10-12].汶川地震获得了上千个台站的质量较高的 

强震记录,特别是丰富了我国大震级地震动和中强震 

余震的记录数据,使得我国地震动衰减关系的研究取 

得较大进展 】.但总的看,我国的强震记录主要分 

布于西南和华北地区,地震动衰减关系模型的研究还 

远远不够. 

地震动反应谱的特性与设计谱的建立是地震工程 

界关注的另一重要课题.国内外学者对场地、震级、 

距离等影响下的反应谱特f生进行过深入分析L1 J,并 

提出了许多设计谱的改进建议[1 .尽管我国的抗 

震规范历经多次修订,但有关设计谱的规定仍然存在 

诸多问题,如平台段高度、长周期段的表达、竖向设 

计谱取值问题等[2 . 

2008年5.12汶川大地震后,我国建筑抗震设计 

规范(GB 5001l一2010)p UJ进行了修订,新的地震动 

参数区划图征求意见稿也已经形成.彝良一威宁发生 

的两次中强地震又一次提供了几十个台站的强震记 

录,为进一步分析中强地震动参数的特性,检验规范 

设计地震动参数的适用性等提供了新的数据资 

料.本文将从地震动的衰减关系、地震动加速度竖向 

与水平向峰值比、反应谱及谱比等几个方面探讨这两 

次地震的地震动特性,并与以往的研究结果和规范设 

计谱分别进行比较,以期获得地震动特性方面一些新 

的规律和认识. 

1强震动记录 

国家强震动台网中心于2012年9月7日18时 

30分收到云南省地震局提供的两次地震获得的强震 

动记录44组,分别来自30个记录台站.每组记录包 

括两个水平向和一个竖向分量,共l32条记录分 

量.其中5.7级地震有19个台站和1个台阵(由2个 

台站组成)共记录到21组记录;5.6级地震包括台站 

记录23组;这其中有14个台站分别记录到了两次地 

震的地震动.除6个台站的地址名称不详外,各台站 

的编码、地理坐标、场地条件等信息明确,记录时程 

基本完整.图1给出了两次地震及30个台站、台阵 

的平面分布,可以看出所获得的记录资料主要分布于 

震中位置的西南和北部区域.位于两次地震震中 西南方向的3个台站(53LDCY、53 ZTXT、53 QJXT) 

属岩石场地,其余台站均为土层场地.表1列出了30 

个台站的部分参数信息及台站震中距离.强震记录 

的震中距分布范围为20~240 km,且分布较为均匀 

(见图2). 

图1两次地震记录的台站分布 

Fig。1 Distribution of the recorded stations for two earthquakes 

所获得的强震动均为模拟数字式记录.采用国 

际通用的地震动分析软件对各记录进行了统一的滤 

波和调零处理,滤波的频率范围为0.04~40 Hz.由 

于仅有3个台站属岩石场地,数量较少,故地震动的 

分析中未考虑场地的分类,文中所有反应谱的计算均 

按阻尼比5%考虑. 

图2地震记录的台站分布 

Fig.2 Distributions of the recorded stations in terms of magnitude and di

stance ・1056・ 天津大学学报(自然科学与工程技术版) 第46卷第12期 

表1两次地震地震动的台站信息及参数 Tab.1 Ground motion station information and parameters for two earthquakes 

震中距/kin 台站名称 台站编号 经度/(。) 纬度/(。) 场地条件 =5.7 Ms=5.6 昭通靖安 53ZTJA 103.752 27.554 土层 26-3 28.O 昭通大关 53DGXT l03.895 27.743 土层 28.6 19.7 鲁甸 53LDXT 1O3.553 27.197 土层 58-3 66.7 永善水竹 53YSSZ 1O3.673 27.944 土层 60.O 52.6 大关吉利镇 53DGJL 104.008 28.0l1 土层 56.7 45.6 鲁甸龙头山 53LDI 1O3.379 27.116 土层 79.3 87I3 永善茂林 53YSML 1O3.593 27.626 土层 45.4 大关寿山乡 53DGSS 1O3.904 27.890 土层 44.1 33.9 茨院 53LDCY 103.6O1 27.220 岩石 52.5 61.1 马树 53QJMS 103.247 26.757 土层 115.9 125-3 巧家铅厂 53QJQC 1O3.233 26.947 土层 103_3 111.6 昭通 53ZTXT l03.718 27.322 岩石 35.4 43.9 马边地办 51MBD 1O3.530 28.833 土层 156.0 146.2 51MBQ 1O3.692 28.797 土层 147.3 沐川利店 51MCL lO3.703 28.962 土层 165.O l54.5 51 LSL l03.82l 29.544 土层 227.2 沙湾葫芦 51SWH lO3.598 29.289 土层 202.8 192.4 5lEMS l03.482 29.6O1 土层 239.4 5lYBT 104.616 28.774 土层 157.6 51ZG0 104.745 29.339 土层 220.6 51ZGl l04.745 29.339 土层 220.6 西昌佑君 51XCY 1O2.154 27.744 土层 205.2 会理白果 51HLB 102.258 26.960 土层 205.7 普格白水 51PGB 102.575 27.324 土层 160.8 宁南老木 51NNL 102.680 27.142 土层 154.8 宁南葫芦 51NNH l02.854 26.94l 土层 146.5 布拖拖觉 51BTT lO2.838 27.546 土层 128.9 米易撒连 51MYS 102.03l 26.8l9 土层 234.7 会泽迤车镇 53HZYC 103.5Ol 26.799 土层 104.6 巧家 53OJXT 1O2.925 26.9l9 石臼 141.O