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中心技術報告

NCREE-2021-007

時間 2022-06-01
標題 鄰近特性化斷層工址其在最大考量地震規模下之3D地震動需求合成技術研發
作者 [鄧崇任] [許凱翔] [廖文義]
摘要 本研究建議在進行IDA分析以檢核座落於鄰近活斷層工址上之長週期建築物的三階段性能目標時,捨棄傳統只能藉由調整地震動強度指標IM之方式,改為由調整該活斷層地震規模M之大小以估計工址地震動的方式取而代之。針對工程場址周遭潛在危險斷層,在給定控制地震危害之規模M之後,按照「recipe」程序設定該危險斷層未來發生大地震時合理之crack或Asperity震源模型。並進一步將這些斷層破裂模型分割成要素地震 (此即所謂之混合或其他之格林函數),然後按照尺度疊合法則,將所分割之要素地震進行疊加,對該重要工程場址可能引致之地震動進行估計。利用這種方式所製作出來之「基地波」或「site波」將會比所選取的天然近斷層時間歷時更具有代表性。只要工址條件適當,則目前所謂的「近斷層地震」會自動出現在所製作的「基地波」或「site波」當中。此可避免在地震資料庫當中挑選不出適當之天然近斷層地震之窘境。 雖然使用南加州地震中心 (SCEC) 寬頻平台 (BBP) 上所模擬出來之地震動可以精確評估結構倒塌之風險。但若要將上述SCEC寬頻模擬技術平台應用於本土,還有許多課題需要克服。本研究旨在解決傳統混合模擬法中低頻段與高頻段模擬之震源項不一致性之現象。推導由滑移速度時間函數所統一表述之遠場加速度時域摺積表示式 (低頻訊號用此摺積表示式計算) 及其相對應之傅氏振幅譜表示式 (高頻訊號用此振幅譜表示式配合相位譜後進行隨機模擬)。最後低頻摺積訊號與高頻模擬訊號分別進行Meyer小波分解再合併重構出最終之寬頻訊號,並驗證所寬頻地震動混合模擬生成之混合格林函數與實際所觀測到小地震之經驗格林函數一致。因此;在「recipe」程序中,確實可以用所生成之混合格林函數取代原先所選用之經驗格林函數。
關鍵字 混合格林函數,滑移速度函數,地震震源譜,群延遲時間 (hybrid Green function, slip velocity function, seismic source spectrum, group delay time)
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