Везде

ОНЗ Физика Земли Izvestiya, Physics of the Solid Earth

  • ISSN (Print) 0002-3337
  • ISSN (Online) 3034-6452

СТОХАСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И УРАВНЕНИЕ ПРОГНОЗА ПИКОВЫХ УСКОРЕНИЙ, СКОРОСТЕЙ И СПЕКТРОВ РЕАКЦИИ В УРАЛЬСКОМ РЕГИОНЕ

Вы можете
Код статьи
S0002333725030136-1
DOI
10.31857/S0002333725030136
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Павленко В.А.
  • Аффилиация: Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Савадян Т. С.
  • Аффилиация: Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Том/ Выпуск
Том / Номер выпуска 3
Страницы
171-191
Аннотация
На основе стохастического моделирования записей местных землетрясений уточнены характеристики излучения и распространения сейсмических волн в Уральском регионе; они соответствуют переходным от областей стабильной континентальной сейсмичности к сейсмически активным регионам с коровой сейсмичностью. Построено уравнение прогноза движений грунта (УПДГ) для Уральского региона, описывающее зависимость пиковых ускорений (PGA), пиковых скоростей (PGV) и амплитуд спектра реакции (SA) на скальном грунте от магнитуды и расстояния. УПДГ применимо в широком диапазоне магнитуд (M ~ 4–6.5) и расстояний (1–250 км) и может использоваться для оценки сейсмической опасности при проектировании и строительстве сейсмостойких сооружений в Уральском регионе. Для учета эпистемической неопределенности оценок сейсмических воздействий в вероятностном анализе сейсмической опасности и построения логического дерева подобраны пять альтернативных современных УПДГ из других регионов: глобальная модель для коровой сейсмичности, две модели, разработанные для горных областей Швейцарских и Французских Альп, две модели для регионов стабильной континентальной сейсмичности — восточной части Северной Америки и территории Великобритании. Модели протестированы на массиве синтетических параметров колебаний поверхности; наиболее близким к разработанному УПДГ для Урала оказалось уравнение для Швейцарских Альп.
Ключевые слова
уравнения прогноза движений грунта записи местных землетрясений стохастическое моделирование характеристики излучения и распространения сейсмических волн анализ сейсмической опасности
Дата публикации
01.08.2024
Год выхода
2024
Всего подписок
0
Всего просмотров
15

Библиография

  1. 1. Верхоланцев Ф.Г., Габсатарова И.П., Гусева Н.С., Дагалев Р.А. Среднеуральское землетрясение 18 октября 2015 г. M = 4.7, I = 6 // Землетрясения Северной Евразии. 2021. Вып. 24 (2015 г.). С. 314–323.
  2. 2. Глубинное строение Урала по геофизическим данным. Глубинное строение СССР / В. В. Белоусов (ред.). М.: Наука. 1991. 224 с.
  3. 3. Глубинное строение Урала по геофизическим данным / В. М. Рыбалка, Е. М. Ананьева, С. Н. Кашубин и др. (ред.). Геология и минерагения подвижных поясов. Екатеринбург: Урал-геолком, 1997. С. 101–118.
  4. 4. Глубинное строение Урала по меридиональному профилю ГСЗ Нижняя Тура—Орек / В.С. Дружинин, С. Н. Кашубин, В. И. Вальчак и др. (ред.). Советская геология. 1985. № 1. С. 74–86.
  5. 5. Годзиковская А.А. Каталог сейсмических событий Уральского региона с древнейших времен по 2002 г. (Сопутствующие первичные материалы). М.: ИФЗ РАН. 2016. 258 с.
  6. 6. Гуляев А. Н. Новейшая тектоника и сейсмичность Урала // Известия высших учебных заведений. 2022. №. 2. С. 77–84.
  7. 7. Гусев А.А., Мельникова В.Н. Связи между магнитудами — среднемировые и для Камчатки // Вулканология и сейсмология. 1990. № 6. С. 55–63.
  8. 8. Дружинин В.С., Рыбалка В.М., Соболев И.Д. Связь тектоники и магматизма с глубинным строением Среднего Урала по данным ГСЗ. Свердловск: УНЦ АН СССР. 1976. 156 с.
  9. 9. Дружинин В.С., Юнусов ФФ., Пармаш Г.И. Специфика сейсмичности Уральского региона. — Глубинное строение и развитие Урала. Екатеринбург: Наука. 1996. С. 102–110.
  10. 10. Дружинин В С, Гуляев А.П., Коммосорова В.В. и др. К вопросу о природе землетрясений на Урале // Уральский геофизический вестник. 2004. № 6. С. 29–42.
  11. 11. Данаев Р.А., Верховная Ф.Г., Вариантова Ю.В., Шумаков Д.Ю., Габсатарова И.П., Епифанский А.Г. Катав-Ивановское землетрясение 04.09.2018 г., m = 5.4 (Урал) // Российский сейсмологический журнал. 2020. Т. 2. № 2. С. 7–20. DOI: 10.35540/2686-7907.2020.2.01 – EDN: CDITIV
  12. 12. Данаев Р.А., Скоричин А.А. Определение параметров затухания сейсмических волн для территории Урала. Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. Материалы седьмой международной сейсмологической школы. Обнинск: ГС РАН. 2012. С. 126–129.
  13. 13. Еманов А.Ф., Еманов А.А., Павленко О.В., Фатеев А.В., Куприн О.В., Подборников В.Г. Кольцевское землетрясение 09.01.2019 с M= 4.3 и особенности наведенной сейсмичности в условиях Горловского угольного бассейна // Вопросы инженерной сейсмологии. 2019. Т. 46. № 4. С. 29–45.
  14. 14. Павленко О.В. Характеристики излучения и распространения сейсмических волн на Северном Кавказе, оцененные по записам сейсмостанций “Сочи” и “Анапа” // Вопросы инженерной сейсмологии. 2016. Т. 43. № 1. С. 49–61.
  15. 15. Павленко О.В., Тубанов Ц.А. Характеристики излучения и распространения сейсмических волн в Байкальской Рифтовой зоне, оцененные моделированием акселерограмм зарегистрированных землетрясений // Физика Земли. 2017. № 1. С. 20–33.
  16. 16. Павленко О.В. Записи местных землетрясений как основа для корректных оценок сейсмических воздействий (на примере трассы второго Северомуйского тоннеля) // Геология и геофизика. 2020. DOI: 10.15372/GIG2020203
  17. 17. Павленко В.А. Предварительные оценки характеристик излучения и распространения сейсмических волн и уравнения прогноза движений грунта для Уральского региона // Вопросы инженерной сейсмологии. 2022. Т. 49. № 2. С. 74–84. DOI: 10.21455/VIS2022.2-4
  18. 18. Сейсмичность и сейсмическое районирование Уральского региона / С. Н. Кашубин, В. С. Дружинин, А. Н. Гуляев, О.А. Кусонский, В.С. Ломакин, А.А. Маловичко, С.Н. Никитин, Г.И. Парьгин, Б.П. Рыжий, В.И. Уткин (ред.). УРО РАН. 2001. 126 с. ISBN: 5-7691-1212-3
  19. 19. Тектоническая карта Урала масштаба 1 : 1000000 / И.Д. Соболев, С.В. Автонеев, Р.П. Белковская и др. (ред.). Свердловск: ПГО “Уралгеология”. 1986. 168 с.
  20. 20. Atkinson G.M. Ground-motion prediction equations for eastern North America from a referenced empirical approach: Implications for epistemic uncertainty // Bull. Seismol. Soc. Am. 2008. V. 98. № 3. P. 1304–1318. DOI: 10.1785/0120070199
  21. 21. Atkinson G.M., Boore D.M. Earthquake ground-motion prediction equations for eastern North America // Bull. Seismol. Soc. Am. 2006. V. 96. № 6. P. 2181–2205. DOI: 10.1785/0120050245
  22. 22. Atkinson G.M., Boore D.M. ERRATUM. Earthquake ground-motion prediction equations for eastern North America // Bull. Seismol. Soc. Am. 2007. V. 97. № 3. P. 1032. DOI: 10.1785/0120070023
  23. 23. Boore D.M. Simulation of Ground Motion Using the Stochastic Method // Pure Appl. Geophys. 2003. V. 160. P. 635–676.
  24. 24. Boore D.M., Joyner W.B. Site amplifications for Generic Rock Sites // Bull. Seismol. Soc. Am. 1997. V. 87. № 2. P. 327–341.
  25. 25. Boore D.M., Stewart J.P. Seyhan E., Atkinson G.M. NGA-West2 Equations for Predicting PGA, PGV, and 5% Damped PSA for Shallow Crustal Earthquakes // Earthq. Spectra. 2014. V. 30. № 3. P. 1057–1085. DOI: 10.1193/070113EQS184M
  26. 26. Budritz R.J., Apostolakis G., Boore D.M., Cluff L.S., Coppersmith K.J., Cornell C.A., Morris PA. Recommendations for probabilistic seismic hazard analysis: guidance on uncertainty and use of experts. U.S. Nuclear Regulatory Commission Report NUREG/CR-6372. 1997.
  27. 27. Campbell K.W. Prediction of strong ground motion using the hybrid empirical method and its use in the development of ground-motion (attenuation) relations in eastern North America // Bull. Seismol. Soc. Am. 2003. V. 93. № 3. P. 1012–1033.
  28. 28. Cauzzi C., Edwards B., Fah D., Clinton J., Wiener S., Kasili P., Cua G., Giardini D. New predictive equations and site amplification estimates for the next-generation Swiss ShakeMaps // Geophys. J. Int. 2015. V. 200. № 1. P. 421–438. DOI: 10.1093/gji/ggu404
  29. 29. Chen Y.-S., Weatherill G., Pagani M., Cotton F. A transparent and data-driven global tectonic regionalization model for seismic hazard assessment // Geophys. J. Int. 2018. V. 213. № 2. P. 1263–1280. DOI: 10.1093/gji/ggy005
  30. 30. Cornell C. A. Engineering seismic risk analysis // Bull. Seismol. Soc. Am. 1968. V. 58. № 5. P. 1583–1606.
  31. 31. Costa G., Panza G.F., Suhadole P., Vaccari F. Zoning of the Italian territory in terms of expected peak ground acceleration derived from complete synthetic seismograms // J. Appl. Geophys. 1993. V. 30(1–2). P. 149–160. DOI: 10.1016/0926-9851(93)90023-R
  32. 32. Douglas J. Ground motion prediction equations 1964–2021. Department of Civil and Environmental Engineering. University of Strathclyde. 2021. http://www.gmpe.org.uk/gmpereport2014.pdf
  33. 33. Drouet S., Cotton F. Regional stochastic GMPEs in low-seismicity areas: scaling and aleatory variability analysis — application to the French Alps // Bull. Seismol. Soc. Am. 2015. V. 105. № 4. P. 1883–1902. DOI: 10.1785/0120140240
  34. 34. Flynn E.A., Engdahl E.R., Hill A.R. Seismic and geographical regionalization // Bull. Seismol. Soc. Am. 1974. V. 64. № 3–2. P. 771–993.
  35. 35. Hanks T.C., McGuire R.K. The character of high frequency strong ground motion // Bull. Seism. Soc. Am. 1981. V. 71. P. 2071–2095.
  36. 36. Joyner W.B., Boore D.M. Methods for regression analysis of strong motion data // Bull. Seismol. Soc. Am. 1993.V. 83. №2. P. 469–487.
  37. 37. Joyner W.B., Boore D.M. Methods for regression analysis of strong motion data. ERRATA // Bull. Seismol. Soc. Am. 1994. V. 84. №3. P. 955–956.
  38. 38. Orozova I. M., Suhadole P. A deterministic-probabilistic approach for seismic hazard assessment // Tectonophys. 1999. V. 312. №2–4. P. 191–202. DOI:10.1016/s0040-1951(99)00162-6
  39. 39. Pavlenko O.V. Simulation of ground motion from strong earthquakes of Kamchatka region (1992–1993) at rock and soil sites // Pure Appl. Geoph. 2013. V. 170. №4. P. 571–595.
  40. 40. Pavlenko O., Kozlovskaya E. Characteristics of radiation and propagation of seismic waves in the Northern Finland estimated based on records of local earthquakes // Pure Appl. Geoph. 2018. V. 175. №12. P. 4197–4223 https://doi.org/10.1007/s00024-018-1919-5
  41. 41. Riebrock A., Strasser F., Edwards B. A stochastic ground-motion prediction model for the United Kingdom // Bull. Seismol. Soc. Am. 2013. V. 103. №1. P. 57–77. DOI:10.1785/0120110231
  42. 42. Ryzhiy B.P., Druzhinin V.S., Yunusov F.F., Ananyin I.V. Deep structure of the Urals region and its seismicity // Physics of the Earth and Planetary Interios. 1992. V. 75. P. 185–191.
  43. 43. Scherbaum F., Delavaud E., Riggelsen C. Model selection in seismic hazard analysis: an information-theoretic perspective // Bull. Seismol. Soc. Am. 2009. V. 99. №6. P. 3234–3247. DOI:10.1785/0120080347
  44. 44. Tavakoli B., Pezeshk S. Empirical-stochastic ground-motion prediction for eastern North America // Bull. Seismol. Soc. Am. 2005. V. 95. №6. P. 2283–2296. DOI:10.1785/0120050030
  45. 45. Toro G.R., Abrahamson N.A., Schneider J.F. Model of strong ground motions from earthquakes in central and eastern North America: Best estimates and uncertainties // Seismol. Res. Lett. 1997. V. 68. №1. P. 41–57.
  46. 46. Young J.B., Presgrave B.W., Aichele H., Wiens D.A., Flinn E.A. The Flinn-Engdahl regionalisation scheme: the 1995 revision // Phys. Earth Planet Int. 1996. V. 96. №4. P. 223–297. DOI:10.1016/0031-9201(96)03141-X
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека