一种精细地震动场快速构建方法及装置

本发明涉及地球物理，特别是指一种精细地震动场快速构建方法及装置。

背景技术：

1、地震动场的构建是城市抗震分析的重要基础。然而，断层的震源滑动模型多样且难以确定，不同滑动模型会产生不同的地震动场。

2、针对多种震源滑动模型，传统的大尺度宏观场地地震模型所需的计算量较大且计算单元多，导致计算效率低下，难以快速获得不同震源滑动模型下的地震动场。

3、此外，考虑不同深度土层的不同波速且大尺度模型下精细场地结构的丢失，仅依靠大尺度宏观场地模型难以准确反映特定区域精细场地的局部属性，且无法得到准确的区域精细地震动场结果。

技术实现思路

1、为了解决传统的大尺度宏观场地地震模型所需的计算量较大且计算单元多，导致计算效率低下，难以快速获得不同震源滑动模型下的地震动场，仅依靠大尺度宏观场地模型难以准确反映特定区域精细场地的局部属性，且无法得到准确的区域精细地震动场结果的技术问题，本发明提供了一种精细地震动场快速构建方法及装置。

2、本发明实施例提供的技术方案如下：

3、本发明的第一方面提供了一种精细地震动场快速构建方法，包括：

4、s1：建立包含震源和断层特性的大尺度宏观场地地震分析模型；

5、s2：建立待分析区域的小尺度精细场地地震分析模型；

6、s3：选取多种震源滑动模型，计算宏观场地地震动场，结合大尺度宏观场地地震分析模型与小尺度精细场地地震分析模型之间的边界协调关系，计算在每种震源滑动模型影响下的局部场地地震动场；

7、s4：建立震源滑动模型与局部场地地震动场之间的平均时频域关联关系；

8、s5：对任意震源滑动模型，根据平均时频域关联关系，快速构建局部场地地震动场。

9、本发明的第二方面提供了一种精细地震动场快速构建装置，包括：

10、第一建立模块，用于建立包含震源和断层特性的大尺度宏观场地地震分析模型；

11、第二建立模块，用于建立待分析区域的小尺度精细场地地震分析模型；

12、计算模块，用于选取多种震源滑动模型，计算宏观场地地震动场，结合大尺度宏观场地地震分析模型与小尺度精细场地地震分析模型之间的边界协调关系，计算在每种震源滑动模型影响下的局部场地地震动场；

13、第三建立模块，用于建立震源滑动模型与局部场地地震动场之间的平均时频域关联关系；

14、快速构建模块，用于对任意震源滑动模型，根据平均时频域关联关系，快速构建局部场地地震动场。

15、本发明的第三方面提供了一种精细地震动场快速构建系统，包括：

16、处理器；

17、存储器，存储器上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行时，实现如第一方面的精细地震动场快速构建方法。

18、本发明的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面的精细地震动场快速构建方法。

19、本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

20、在本发明中，将大尺度宏观场地地震分析模型与小尺度精细场地地震分析模型进行融合，选取多种震源滑动模型，结合大尺度宏观场地地震分析模型与小尺度精细场地地震分析模型之间的边界协调关系，计算在每种震源滑动模型影响下的局部场地地震动场，建立震源滑动模型与局部场地地震动场之间的平均时频域关联关系，进而对任意震源滑动模型，根据平均时频域关联关系，快速构建局部场地地震动场，实现针对城市区域精细地震动场的快速构建，提升计算效率，提升区域精细地震动场计算的准确性，突出精细、快速的特点，能够为结构抗震分析提供科学、合理的工具。

技术特征：

1.一种精细地震动场快速构建方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的精细地震动场快速构建方法，其特征在于，所述大尺度宏观场地地震分析模型在水平方向的尺寸为百公里级及以上，竖向的尺寸为十公里级及以上；所述大尺度宏观场地地震分析模型包括分析范围内的地形、断层位置、断层尺寸、断层破裂属性、震源位置、场地速度结构、密度以及阻尼。

3.根据权利要求1所述的精细地震动场快速构建方法，其特征在于，所述小尺度精细场地地震分析模型的分析范围不超过所述大尺度宏观场地地震分析模型的范围，所述小尺度精细场地地震分析模型的尺寸为米级至十公里级；所述小尺度精细场地地震分析模型包括局部场地的地形、场地速度结构、密度、阻尼以及外荷载输入边界。

4.根据权利要求1所述的精细地震动场快速构建方法，其特征在于，所述s3具体包括：

5.根据权利要求1所述的精细地震动场快速构建方法，其特征在于，所述s4具体包括：

6.根据权利要求1所述的精细地震动场快速构建方法，其特征在于，所述s5具体为：

7.一种精细地震动场快速构建装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的精细地震动场快速构建装置，其特征在于，所述大尺度宏观场地地震分析模型在水平方向的尺寸为百公里级及以上，竖向的尺寸为十公里级及以上；所述大尺度宏观场地地震分析模型包括分析范围内的地形、断层位置、断层尺寸、断层破裂属性、震源位置、场地速度结构、密度以及阻尼。

9.根据权利要求7所述的精细地震动场快速构建装置，其特征在于，所述小尺度精细场地地震分析模型的分析范围不超过所述大尺度宏观场地地震分析模型的范围，所述小尺度精细场地地震分析模型的尺寸为米级至十公里级；所述小尺度精细场地地震分析模型包括局部场地的地形、场地速度结构、密度、阻尼以及外荷载输入边界。

10.根据权利要求7所述的精细地震动场快速构建装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

技术总结本发明提供一种精细地震动场快速构建方法及装置，涉及地球物理技术领域。所述方法包括：建立包含震源和断层特性的大尺度宏观场地地震分析模型；建立待分析区域的小尺度精细场地地震分析模型；选取多种震源滑动模型，计算宏观场地地震动场，结合大尺度宏观场地地震分析模型与小尺度精细场地地震分析模型之间的边界协调关系，计算在每种震源滑动模型影响下的局部场地地震动场；建立震源滑动模型与局部场地地震动场之间的平均时频域关联关系；对任意震源滑动模型，根据平均时频域关联关系，快速构建局部场地地震动场。本发明可以实现针对城市区域精细地震动场的快速构建，突出精细、快速的特点，能够为结构抗震分析提供科学、合理的工具。技术研发人员：田源,刘思梦,陈思颖,岳清瑞,许镇,顾栋炼受保护的技术使用者：北京科技大学技术研发日：技术公布日：2024/8/5