基于有限断层震源模型的北京地区强地震动模拟——以1679年三河—平谷8级地震为例

• 作者: 巴振宁 赵靖轩 梁建文 张郁山 张玉洁
• 学科: 地球科学
• 关键词: 地震动模拟 断层破裂方式 谱元法 运动学断层震源
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 生命线工程系统抗震防灾专栏
• 页码范围: 479-488
• 页数: 9页
• 分类号: P315.91
• 语种: 中文
• DOI: 10.20015/j.cnki.ISSN1000-0666.2022.0048

摘要

采用谱元法在国家超算中心“天河一号”上模拟了1679年三河—平谷8级地震北京地区强地面运动，开发了适用于谱元法模拟的运动学有限断层震源程序，并依据地面GIS高程数据和地下勘探资料建立了含地表起伏的北京地区精细三维速度结构模型，实现了最高频率为2Hz的确定性物理模拟。对比双侧破裂和2种单侧破裂情况的模拟结果，重点讨论了破裂方式对强地面运动的影响，结果表明：①三河一平谷地区及附近地区近断层效应明显，北京地区峰值速度总体上呈现“南强北弱，东强西弱”的特征，三河—平谷和大厂地区PGA最高可达0.37g和0.32g，平谷、三河、大厂等附近区域加速度峰值明显高于其它地区，为震害分布的主要区域；②断层破裂方式显著影响地面运动分布情况，双侧破裂与单侧破裂相比，影响范围广且对北京地区威胁最大，北京中心城区PGA和PGV分别达到0.12g和1.0m/s；③断层破裂方式的改变显著影响了观测点速度时程结果，导致观测点震中距发生变化，当震中距减小时观测点速度时程结果对应出现峰值时刻提前、峰值增大以及地震动持时延长的现象，尤其在观测点处存在沉积地形时这一现象则更为明显。