 |
|
|
|
以作者查詢圖書館館藏 、以作者查詢臺灣博碩士 、以作者查詢全國書目 、勘誤回報 、線上人數：80 、訪客IP：3.142.255.252
姓名 鄭斐文(Fei-Wen Cheng) 查詢紙本館藏 畢業系所 地球物理研究所 論文名稱 利用甲仙地震研究台灣西南部場址特性
(Analysis of the Site Effect in Southwestern Taiwan From the 2010 Jiasian, Taiwan, Earthquake)相關論文 檔案 [Endnote RIS 格式]
[相關文章]
[文章引用]
[完整記錄]
[館藏目錄]
[檢視]
- 本電子論文使用權限為同意立即開放。
- 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
- 請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。
摘要(中) 2010年3月4日8時18分53秒，高雄甲仙地震站東偏南方約17公里發生震源深度22.64公里、芮氏規模6.4的地震，主要造成災害的區域為台南和高雄。此次地震造成災害主要為建築物損毀或倒塌、土壤液化及高鐵出軌。
影響地震動的因素相當複雜，主要因素有三個：震源效應、路徑效應、場址效應。本研究希望藉由甲仙地震發生時收集到的資料及1993~2009年的弱震資料，利用Nakamura（1989）提出的單站頻譜比法做為分析地震資料的方法研究，瞭解台灣西南部的場址特性。
由甲仙地震的主頻分布圖和不同頻率的H/V Ratio分布圖，以及弱震的主頻分布圖，可得知0.3~2Hz主要分布於海岸帄原， 2~4Hz主要分布於帄原、丘陵和接近山區的地方，而大於4以上的主頻分布主要在山區。而不同樓層數建築物之主頻與不同主頻對應的放大區域相吻合，於建築樓層設計時應避免與區域的共振主頻相同，或在耐震設計上應加入考量。
透過甲仙地震、弱震和微地動主頻分布比較得知：弱震是多筆資料帄均的結果，反應為地層主要的綜合反應，甲仙地震為單筆地震記錄，因此可能有些測站反應的僅是某一地層，造成與弱震挑選出的主頻有所差異。而微地動測量與分析與地震發生時淺層地層的反應相同。
最後，討論高鐵脫軌事件，假設高鐵告警系統能與強地動站和即時站做連線，可得更多時間煞車，並透過地震波波形的觀察，推測其脫軌原因可能為表面波所造成。
摘要(英) The Jiasian earthquake occurred at 8:18:53 A.M. on March 4th, 2010 and it was a large earthquake with magnitude ML=6.4 and focal depth 22.6 km. occurred on land in Taiwan. It also caused many structures damage, soil liquefaction, and a high speed rail car derailed.
The factors affect the ground motions are quite complex. The main factors are source, path, and local site effects. In this study, the data from the Jiasian earthquake and the weak motion data from 1993~2009 are analyzed by using the single station spectral ratio method (Nakamura, 1989) to study the site effect in southwestern Taiwan.
From the dominant frequency contour map and the H/V Ratio maps of different frequency bands show that at the coast plain the dominant frequencies are about 0.3~2 Hz; at the plain, hill, and the area near mountain the dominant frequencies are about 2~4 Hz; at the mountain areas the dominant frequencies are greater than 4. And the higher stories school buildings are damaged at the high H/V Ratio area of low frequency bands, in contrast, the lower stories school buildings are damaged at the high H/V Ratio area of higher frequency bands. So, structure design should avoid the structure frequency around the same with the local dominant frequency; or need to consider the local dominant frequency in the seismic design of structure.
Compared the dominant frequency distribution observed from Jiasian earthquake, weak motion, and microtremor data in the study area, it would understand that the weak motion results are averaged response from many earthquakes. The result of Jiasian earthquake was a signal event so it might present the certain of layers. It was the reason of the differencet between the dominant frequency of Jiasian earthquake and weak motion for some stations. And the microtremor response can be used to infer the response of shallow layer when the earthquake happened.
Finally, the event of high speed rail car derail was discussed. Assumed the earthquake warning system also installed on the all of strong motion stations it would increase much more time to brake the trains and decrease the probability of derail. After observed the waveform from Jiasian earthquake, it might infer that the reason of high speed rail car derail were due to the surface wave generation.
關鍵字(中) ★ 場址效應
★ 弱震
★ 單站頻譜比法
★ 主頻
★ 甲仙地震關鍵字(英) ★ Dominant Frequency
★ H/V Ratio
★ Weak Motion
★ Jiasian Earthquake
★ Site Effect論文目次 目錄
中文摘要 ........................................................................................................... i
英文摘要 .......................................................................................................... ii
致謝 ............................................................................................................... iii
目錄 ............................................................................................................... iv
圖目錄 ............................................................................................................. vi
表目錄 ............................................................................................................. ix
第一章 緒論 .................................................................................................. 1
1.1 前言 ........................................................................................................................... 1
1.2 2010年3月4日甲仙地震 ..................................................................................... 1
1.3 研究動機與目的 ....................................................................................................... 1
1.4 文獻回顧 ................................................................................................................... 2
1.5 本文內容 ................................................................................................................... 4
第二章 研究區域與地質概況 ................................................................... 10
2.1 前言 ......................................................................................................................... 10
2.2 研究區域地形概況 ................................................................................................. 10
2.3 研究區域地質概況 ................................................................................................. 12
2.3.1 西部麓山帶 ........................................................................................................... 12
2.3.2 西部帄原區 ........................................................................................................... 13
2.4 斷層 ......................................................................................................................... 13
第三章 研究方法與資料處理 ................................................................... 21
3.1 前言 ......................................................................................................................... 21
3.2 傅氏振幅譜 ............................................................................................................. 21
3.3 研究原理與方法 ..................................................................................................... 22
3.3.1 雙站頻譜比法 ....................................................................................................... 22
3.3.2 單站頻譜比法 ....................................................................................................... 23
3.4 資料處理過程 ......................................................................................................... 25
3.4.1 資料選取 ............................................................................................................... 25
3.4.2 S波的挑選 ............................................................................................................. 25
3.4.3 資料處理步驟 ....................................................................................................... 26
第四章 研究結果與分析討論 ................................................................... 33
4.1 前言 ......................................................................................................................... 33
4.2 主頻挑選 ................................................................................................................. 33
4.3 甲仙地震和弱震頻譜分析 ..................................................................................... 35
4.4 比較微地動結果 ..................................................................................................... 40
4.5 不同頻率的H/V Ratio值分布圖 .......................................................................... 41
4.6 高鐵脫軌事件討論 ................................................................................................. 43
第五章 結論 ................................................................................................ 82
5.1 結論 .............................................................................................................................. 82
5.2未來可研究方向 ........................................................................................................... 84
參考文獻 ........................................................................................................ 85
附錄一 ............................................................................................................ 88
參考文獻 參考文獻
Anderson, J. G., Bodin, P., Brune, J. N., Princ,e J., Singh, S. K., Quaas, R., and Onate, M., Strong ground motion from the Michoacan, Mexico earthquake, Science, 233, 1043-1049, 1986.
Angelier, J., Preface to the special issue on “ Geodynamics of the Eurasian-Philippine Sea Plate Boundary ”: Tectonophysics 125, pp.
Borcherdt, R. D., Effects of local geology on ground motion near San Francisco Bay, Bull. Seism. Soc. Am., 60, 29-61, 1970.
Chavez-Gracia, F. J., Pedotti, G., Hatzfeld, D., and Bard, P. Y., An experimental study of site effects near Thessaloniki （Northern Greece）, Bull. Seism. Soc. Am., 86, 646-654, 1990.
Field, E. H., Jacob, K. H., and Hough, S. E., Earthquake site response estimation：a weak-motion case study, Bull. Seism. Soc. Am., 82, 2283-2306, 1992.
Field, E. and Jacob, K., The theoretical response of sedimentary layers to ambient seismic noise, J. Geophys. Res. Lett. 20, 2925-2928, 1993.
Gutenberg, B., Effects of ground on earthquake motion. Bull.Seism. Soc, Am. 47, 221-250, 1957.
Hanks, T. C. and Brady, A. G., The Loma Prieta earthquake, ground motion, and damage in Oakland, Treasure Island, and San Francisco, Bull. Seism. Soc. Am. 81, 2019-2047, 1991.
Horike, M., Zhao, B., and Kawase, H., Comparison of Site Response Characteristics Inferred from Microtremors and Earthquake Shear Waves, Bull. Seism. Soc. Am., 91, 1526-1536, 2001.
Hsieh, S. H., Geology and gravity anomalies of the Pingtung plain, Taiwan, Proc. Geol. Soc. China. 13, 76-89, 1970.
Huang H. C. and Teng, T. L., An evaluation on H/V ratio vs. spectral ratio for site response estimation using the 1994 Northridge earthquake sequence, Pure & Applied Geophysics, 156, 631-649, 1999.
Krawinkler, H., Nassar, A., and Rahnama, M., Damage potential of Loma Prieta ground motions, Bull. Seism. Soc. Am. 81, 2048-2069, 1991.
Lermo, J. and Chavez-Garcia, F. J., Site effect evaluation using spectral ratios with only one station, Bull. Seism. Soc. Am., 83, 1574-1594, 1993.
Lermo, J. and Chavez-Garcia, F. J., Are microtremors useful in site response evaluation ?, Bull. Seism. Soc. Am., 84, 1350-1364, 1994.
Molas, G. L. and Yamazaki, F., Attenuation of earthquake ground motion in Japan including deep focus events, Bull. Seism. Soc. Am. 85, 1343-1358, 1995.
Nakamura, Y., A method for dynamic characteristies estimation of subsurface using microtremor on the ground surface, QR of RTRI, 30,no.1, February, 25-33, 1989.
Pan, Y. S., Interpretation and seismic coordination of the Bouguer anomalies obtained in southwestern Taiwan: Petroleum Geology of Taiwan, no. 6, p. 197-208, 1968.
Theodulidis, N. and Bard, P. Y., Horizontal-to-vertical spectral ratio and geological conditions：an analysis of strong motion data from Greece and Taiwan (SMART-1), Soil Dyn. Earthquake Eng. 14, 177-197, 1995.
Theodulidis, N. and Bard, P. Y., Archuleta R., and Bouchon M., Horizontal-to-vertical spectral ratio and geological conditions. The case of Garner Valley Downhole Array in Southern California, Bull. Seism. Soc. Am. 86, 306-319, 1996.
Tomita, Y., Some geomorphological considerations to the Chaochow fault in south Taiwan (Formosa), China. The Science Reports of the Tohoku University (Japan), ser.7, no.4, p.58-66, 1955.
Tsan, S. F. and Keng, W. P., The Neogene rocks and major structural features of southwestern Taiwan. Proc. Geol. Soc. China, no.11, p.45-49, 1968.
Wang, S., ERTS-1 satellite imagery and its application in regional geologic study of southwestern Taiwan: Petrol. Geol. Taiwan, no.13, 37-57, 1976.
Yamazaki, F. and Anstry, M. A., Horizontal-to-vertical spectrum ratio of earthquake ground motion for site characterization, Earthquake Eng. And Struct. Dyn. 26, 671-689, 1997.
中央地質調查所，五十萬分之一之台灣地質圖，經濟部中央地調所，2000。
中央地質調查所，五萬分之一高雄地質圖，經濟部中央地調所，2001。
中央地質調查所，五萬分之一麥寮、西螺地質圖，經濟部中央地調所，2002。
中央地質調查所，二十五萬分之一台灣地質圖，經濟部中央地調所，2003。
中央地質調查所，五萬分之一雲林地質圖，經濟部中央地調所，2004。
中央地質調查所，五萬分之一新化地質圖，經濟部中央地調所，2005。
中央地質調查所，五萬分之一中埔地質圖，經濟部中央地調所，2009。
中央地質調查所，20100304 地震地質調查報告，2010。
中央研究院地球科學研究所，甲仙地震報告，2010。
中國石油公司臺灣油礦探勘總處，臺南地質圖（1:100,000），中國石油公司出版，1989。
古美鈴，高屏地區場址效應之探討，國立中央大學地球物理所碩士論文，2001。
吉田要，高雄州旗山南西部油田調查報告及旗山南西部油田地質圖（三萬分之一），臺灣總督府殖產局，第610 號，共162頁，1932。
交通部高速鐵路工程局，高鐵地震告警系統檢討及相關議題期末報告，台灣高速鐵路公司，2010。
何春蓀，臺灣地質概論－臺灣地質圖說明書，經濟部中央地質調查所，1986。
林啟文、張徽正、盧詩丁、石同生、黃文正，臺灣活動斷層概論，五十萬分之一臺灣活動斷層分布圖說明，第二版，經濟部中央地質調查所特刊，第13號，共122
頁，2000。
林士棋，利用微地動量測探討台北盆地之場址效應，國立中央大學地球物理所碩士論文，2006。
柯孝勳、黃明偉、蘇文瑞、葉家承、劉淑燕、柯明淳、吳秉儒、吳子修、陳秓雲，20100304 甲仙地震分析評估摘要，災害防救電子報，第57期，2010。
耿文溥，臺灣南部甲仙及旗山間之地質，臺灣省地質調查所彙刊，第19號，第1-13頁，1967。
徐慶雲，台南縣坑內、龍船及高雄縣小滾水構造地質核查報告，中油內部報告，1975。
徐鐵良，地質與工程，中國工程學會，第6至52頁，2000。
鳥居敬造，高雄州旗山油田調查報告及旗山油田地質圖（三萬分之一），臺灣總督府 殖產局，第633號，共36頁，1933。
張徽正、林啟文、陳勉銘、盧詩丁，臺灣活動斷層概論，五十萬分之一臺灣活動斷層圖說明書，經濟部中央地質調查所特刊，第10號，共103頁，1998。
黃雋彥，利用微地動量測探討台灣地區之場址效應，國立中央大學地球物理所碩士論文。
彭瀚毅，台北盆地場址效應之研究，國立中央大學地球物理所博士論文，1998。
楊耿明，台灣西部帄原區和麓山帶的地質構造，台灣之活動斷層與地質災害研討會論文集，p.143-153，2003。
詹新甫，臺灣南部楠梓仙溪流域之地質，臺灣省地質調查所彙刊，第15號，第35-64頁，1964。
謝宏灝，利用井下地震儀陣列探討單站頻譜比法之應用，國立中央大學地球物理所碩士論文，2001。
http://geo.ncree.org.tw/GeoDatabaseWeb.htm，全國強震測站場址工程地質資料庫，國家地震工程研究中心、中央氣象局共同計畫，2000~2010
指導教授 溫國樑(Kuo-Liang Wen) 審核日期 2011-8-24 推文 plurk
funp
live
udn
HD
myshare
netvibes
friend
youpush
delicious
baidu
網路書籤 Google bookmarks
del.icio.us
hemidemi
facebook
twitter
google
reddit