2015年1月10日阿图什5.0级地震强震动记录特征

张振斌 魏 斌 何金刚 王宝柱

（中国乌鲁木齐 830011新疆维吾尔自治区地震局）

2015年1月10日阿图什5.0级地震强震动记录特征

张振斌 魏 斌 何金刚 王宝柱

（中国乌鲁木齐 830011新疆维吾尔自治区地震局）

2015年1月10日新疆阿图什发生5.0级地震，新疆强震台网共获取加速度记录8条，选取3个典型台加速度记录进行常规处理，对比分析记录波形、振幅、反应谱地震动幅值等特征，分析不同场地地震动对应不同周期的相关性。

强震动；地震；特征；反应谱；加速度

0 引言

2015年1月10日新疆阿图什发生5.0级地震，震中位于阿图什东部柯坪块体西段哈拉峻盆地内，盆地两侧发育逆冲断裂，1970年以来震中50km范围内发生13次5级以上地震，其中3次6级地震。新疆强震台网8个强震台获取此次5.0级地震数据，其中6个为固定台，2个为临时台，获取的最大峰值加速度为13.4 cm ·s-2，烈度小于Ⅴ度，与震中附近破坏存在明显差异。本文通过对固定台和临时台获取的数据，从波形、振幅等分析此次5.0级地震特征。

1 强震记录

新疆阿图什5.0级地震发生在柯坪块体西段哈拉峻盆地，新疆强震台网共有8个台获取地震数据，图1为获取数据台站与震中分布。从图1可以看出，6个固定台位于震中西南方，2个临时台位于震中以东，距震中相对较远，其中固定台65HLJ位于震中西侧柯坪块体，其余固定台位于柯坪块体前缘盆地，临时台65KEP位于柯坪块体，65TSK位于盆地。根据此次地震强震台网获取数据情况，选取位于块体的65HLJ固定台和65KEP临时台与位于块体前缘盆地的65XKR固定台记录数据进行分析，见表1。65HLJ台距震中39km，位于南天山西段拉铁热克山与喀拉格山之间近东西向的断陷谷地内，地形平坦，高程1 592 m，岩性为粉砂土。65XKR台距震中45.4km，位于柯坪块体前缘平原交汇处，属南天山、西昆仑山和塔里木盆地交汇地带。65KEP台距震中150.9km，3个台站监测仪器均采用ETNA，除65KEP台安装在地面，均安装在摆墩上。

图2为3个台的加速度时程曲线，可见3个台地震波形纵波初动较小，峰值加速度也较小，65XKR台的NS分量峰值最大为13.4 cm ·s-2。

表1 3个强震动台及强震动记录参数Table 1 The strong stations and their recording parameters

图1 台站及震中分布Fig.1 The distribution of epicenter and stations

图2 校正3个台加速度时程（a）东西分量；（b）南北分量；（c）垂直分量Fig.2 The time history cure of acceleration

2 反应谱分析

反应谱法已成为抗震规范中成熟的地震反应分析方法（温瑞智，2013）。反应谱是指单质点体系地震最大反应与场地及结构自振周期之间的关系，通过一系列理想简化的单质点体系动力反应来描述地震动频谱特性。

选取65HLJ固定台、65KEP流动台及65XKR固定台进行反应谱分析，见图3。由图3可见，65KEP台反应谱值较大，场地反应主周期约0.2 s，65HLJ台场地反应主周期0.07 s，65XKR台在0.07—0.8 s之间，反应谱值较突出。

图3 反应谱Fig.3 Response spectrum

3 台站背景噪声分析

环境背景噪声可以用来分析场地特征（张振斌，2011）。采用传统的单点谱比法进行数据分析，该方法由NaKamura提出（NaKamura，1989），具有简便经济，对环境要求低等优点。其原理是，基于同一地表测点地脉动水平分量与竖直分量傅里叶幅值谱比值（H/ V ratio）估计场地特征。对65HLJ、65KEP、65XKR台阿图什5.0级地震数据按同一带宽进行滤波，计算傅里叶幅值谱，进而进行谱比计算，见图4。

由图4可见，65HLJ台水平向卓越频率约2 Hz，谱比峰值较突出，垂直向在频率范围0.2—3 Hz谱比峰值较突出； 65KEP流动台水平向在频段0.1—3 Hz出现多个谱比峰值，最大谱比峰值出现在频点0.15 Hz左右，垂直向同样在频段0.1—3 Hz出现多个谱比峰值；65XKR固定台水平向卓越频率2 Hz，谱比峰值较突出，垂直向频点5 Hz左右谱比峰值较突出。

图4 地震记录谱比曲线Fig.4 H/V spectral ration of earthquake recorder

4 讨论

2015年1月阿图什发生5.0级地震，震中位于柯坪块体，有8个获取加速度记录的强震台站，有位于柯坪块体的固定台、临时台，还有位于该块体前缘与平原交汇处的固定台。针对此次地震，就不同场地、不同类型台站加速度记录进行分析，进一步认识局部场地条件和地形对地震动的影响。

（1）此次5.0级地震，台站加速度记录初动比较模糊，最大峰值加速度台站位于块体与平原交汇处。从3个不同台站记录看，位于柯坪块体的两个台相对持时较长，位于块体与平原交汇处的台站相对持时较短，在大峰值处出现较大面波。

（2）从3个台反应谱分析看，加速度拾振器在自由场地上卓越周期为0.2 s，在摆墩上卓越周期约0.07 s，其中在块体与平原交汇处台站主周期在0.07—0.8 s。

（3）从3个台谱比分析发现，位于柯坪块体在频段0.2—2 Hz放大明显；在柯坪块体与平原交汇处，在频点2 Hz左右放大明显，垂直向在频点5 Hz放大明显。

温瑞智，任叶飞，黄旭涛，等.庐山7.0级地震强震动记录及其震害相关性［J］.地震工程与工程振动，2013，33（4）：2-11.

张振斌，史勇军 吕桂林.新疆乌恰2次5.1级地震加速度记录特征对比分析［J］.地震地磁观测研究，2011，32（6）：51-55.

Nakamura Y.A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface ［J］.QR of RTRI，1989，30（1）：25-23.

Strong motion records and its characteristics of ATS MS5.0 earthquake on Jan.10，2015

Zhang Zhenbin，Wei Bin，He Jingang and Wang Baozhu
（Earthquake Administration of Xinjiang Uygur Autonomous Region，Urumqi 830011，China）

The ATS MS5.0 earthquake occurred on Jan.10，2015，at Xinjiang Uygur Autonomous Region.8 strong motion records were accumulated by Xinjiang Strong Motion Observation Net.It is found from the distribution map of stations that，some stations are located on block，some are located on free site and some are located on intersection，providing good data for the understanding of the effect of site conditions on earthquake damage.In this paper，acceleration records of 3 typical stations are selected for routine processing.The characteristics of waveform，amplitude and response spectrum of the 3 records are comparatively analyzed.The correlation between different periods and ground motion at different sites is also analyzed.

strong motion，earthquake，characteristics，response spectrum，acceleration

10.3969/j.issn.1003-3246.2015.05.004

张振斌（1975—），男，高级工程师，主要从事地震监测、强震资料的应用和研究

新疆地震局青年科学基金项目（200508）和（200606）联合资助

本文收到日期：2015-04-27