博碩士論文 101622008 詳細資訊




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:7 、訪客IP:3.232.133.141
姓名 黃琮倫(Cong-lun Huang)  查詢紙本館藏   畢業系所 地球科學學系
論文名稱 台灣西南部地區考慮經驗場址修正之隨機式地動模擬
(Site Correction of Stochastic Ground Motion Simulation in Southwestern Taiwan)
相關論文
★ 利用井下地震儀陣列探討單站頻譜比法之應用★ 高屏地區場址效應之探討
★ 以地震儀陣列及基因演算法推估近地表剪力波波速★ 臺灣中部地區強地動波形模擬
★ 利用接收函數法推估蘭陽平原淺層速度構造★ 蘭陽平原場址效應及淺層S波速度構造
★ 探討不同地質區強震站之淺層S波速度構造★ 震源破裂過程及地表強地動特性之陣列分析研究
★ 利用微地動探討桃竹苗地區之場址效應★ 利用微地動量測探討台灣中部地區之場址效應
★ 利用有限斷層法探討台北盆地之場址效應★ 利用微地動量測探討台北盆地之場址效應
★ 以恆春地震探討高屏地區之場址效應★ 利用隨機式震源模型探討蘭陽平原之場址效應
★ 利用時頻分析技術檢視土壤非線性反應★ 台灣潛勢地震之發生機率評估
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 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。
  3. 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) 發生在1906年3月17日芮氏規模7.1的梅山地震,對台灣西南部地區造成了難以數計的災害(鄭世楠和葉永田,1998),藉由這個地震事件我們認知到,強地動預估在降低地震造成的災害方面是相當重要的一環。
本研究利用隨機式點震源模擬法(Stochastic Point Source Simulation,Boore, 1983; Boore, 2003a),模擬臺灣地區強地動觀測計畫(TSMIP)自1991~2013年間的淺源事件紀錄,並利用雙站法(Borcheret, 1970)計算觀測與模擬紀錄之間的差值,建立西南部地區強地動測站0.2Hz到10Hz的經驗地層轉換函數(Empirical Transfer Function)。我們利用此轉換函數針對數個目標地震進行場址修正後得到預估PGA值,與Jean et al. (2006)和張毓文等人(2010)使用的強地動預估模式(Ground Motion Prediction Equation, GMPE)計算得到結果並無太大的差異。而針對規模較大且破裂機制較為複雜的目標地震,我們使用隨機式有限斷層模擬法(Stochastic Finite Fault Simulation,Beresnev and Atkinson, 1998; Motezedian and Atkinson, 2005; Boore, 2009)模擬並同樣利用經驗轉換函數進行場址修正。結果顯示針對甲仙地震,本研究方法所得之預估PGA值會優於GMPE的預估結果,而此方法也能提供0.2Hz到10Hz間的可信頻譜。而我們認為未來在建立經驗地層轉換函數時,除了震源深度與規模外,還可以加入方位角與PGA大小作為篩選的依據。
最後本研究參考台灣地震模型(TEM)提供的梅山斷層基本參數,依照日本防災科學技術研究所公布的強地動預估方法”Recipe”(NIED, 2009)計算其餘參數,接著利用隨機式有限斷層法進行模擬,並使用經驗地層轉換函數進行場址修正得到預估PGA值。結果顯示針對梅山斷層進行的特徵地動模擬,利用本研究方法獲得的PGA大小與分布狀況和GMPE預估的結果差異性並不大。藉由本次研究可以得知,使用隨機式模擬方法配合經驗地層轉換函數進行場址修正,在強地動預估上能有不錯的表現,未來在地震紀錄較少的地區可以使用此方法進行強地動預估的工作。
摘要(英) On March 17, 1906, the Meishan earthquake (ML7.1) hit southwestern Taiwan, caused severe damage and lost (鄭世楠和葉永田,1998). This event noticed that the ground motion prediction plays an important role in reducing the earthquake hazard.
In this study, we simulate the shallow earthquake event which record by TSMIP from 1991 to 2013, with the stochastic point source simulation (Boore, 1983; Boore, 2003a). The empirical transfer function from 0.2Hz to 10Hz for each station in southwester area will be calculated by H/H method (Borcheret, 1970). After doing the site correction with these empirical transfer functions for several target event, the prediction of PGA shows no large difference compare to the result calculating by ground motion prediction equation (GMPE, Jean et al., 2006; 張毓文,2010). The stochastic finite fault simulation (Stochastic Finite Fault Simulation,Beresnev and Atkinson, 1998; Motezedian and Atkinson, 2005; Boore, 2009) and empirical site correction also show well performance on March 4, 2010, Jiashiang earthquake. The result not only shows the PGA prediction is better than the result calculate by GMPE but also provides reliable spectrum form 0.2Hz to 10Hz. We think the earthquake azimuth and PGA value are to be concerned in calculating the empirical transfer function except the depth and magnitude in the future.
The last part is the Meishan fault ground motion simulation with the parameters provides by TEM and calculate with strong ground motion prediction method “Recipe” (NIED, 2009). Both the PGA value and PGA distribution are according with the GMPE result and it represent that the empirical site correction of stochastic simulation can provide good result in ground motion prediction.
關鍵字(中) ★ 場址修正
★ 隨機式模擬
★ 經驗轉換函數
關鍵字(英) ★ Site Correction
★ Stochastic Simulation
★ Empirical Transfer Function
論文目次 摘要 i
Abstract ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 viii
表目錄 xi
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 文獻回顧 3
1.2.1 雙站頻譜比法 3
1.2.2 地動模擬方法 4
1.3 本文內容 5
第二章 研究區域與使用資料 7
2.1 區域地質概況 7
2.1.1 西部海岸平原 7
2.1.2 西部麓山帶 8
2.2 斷層 9
2.2.1 九芎坑斷層 9
2.2.2 觸口斷層 10
2.2.3 梅山斷層 10
2.3 使用資料 11
第三章 研究方法 18
3.1 雙站頻譜比法 18
3.2 單站頻譜比法 19
3.3 隨機式點震源模擬法 20
3.3.1 震源效應 21
3.3.2 路徑效應 22
3.3.3 場址效應 22
3.3.4 儀器響應 23
3.3.5 形狀視窗 24
3.4 隨機式有限斷層模擬法 24
3.5 隨機式模擬法使用參數 27
3.5.1 地震規模轉換式 27
3.5.2 應力降 27
3.5.3 剪力波速與地殼密度 28
3.5.4 幾何衰減項 28
3.5.5 衰減因子 28
3.5.5 高頻衰減因子 29
3.6 資料處理流程 29
3.6.1 單站頻譜比法 29
3.6.2 地層轉換函數之建置 30
第四章 結果與討論 37
4.1 地層轉換函數 37
4.2 點震源模擬結果 37
4.2.1 2004年5月19日 Mw 5.9,台東縣東方外海地震 38
4.2.2 2003年12月10日 Mw 6.23,台東縣地震 38
4.2.3 2006年12月27日 Mw 5.68,高雄市西南方外海地震 39
4.3 甲仙地震模擬結果 40
4.4 梅山斷層模擬 42
4.4.1 斷層位態與破裂面積 42
4.4.2 地震規模大小計算 43
4.4.3 Asperity個數與相對滑移量 43
4.4.4 建立滑移量模型 44
4.4.5 模擬結果 44
第五章 結論 68
5.1 結論 68
5.2 未來研究方向 70
參考文獻 71
附錄A TSMIP測站資料 78
附錄B 各測站平均地層轉換函數 81
附錄C 隨機式點震源模擬法各測站修正頻譜與模擬波形(2004/05/19) 91
附錄D 隨機式點震源模擬法各測站修正頻譜與模擬波形(2003/12/10) 98
附錄E 隨機式點震源模擬法各測站修正頻譜與模擬波形(2006/12/27) 106
附錄F 隨機式點有限斷層模擬法各測站修正頻譜與模擬波形 114
參考文獻 Aki, K. (1968). Seismic displacement near a fault. J. Geophys. Res., 73, 5359-5376.
Anderson, J. G., and Hough, S. E. (1984). A model for the shape of the Fourier amplitude spectrum of acceleration at high frequencies. Bull. Seismol. Soc. Am., 74(5), 1969-1993.
Anderson, J. G., Bodin, P., Brune, J. N., Prince, J., Singh, S. K., Quaas, R., and Onate, M. (1986). Strong ground motion from the Michoacan, Mexico, earthquake. Science, 233(4768), 1043-1049.
Assatourians, K., and Atkinson, G. M. (2007). Modeling variable-stress distribution with the stochastic finite-fault technique. Bull. Seismol. Soc. Am., 97(6), 1935-1949.
Beresnev, I. A., and Atkinson, G. M. (1997). Modeling finite-fault radiation from the ωn spectrum. Bull. Seismol. Soc. Am., 87(1), 67-84.
Beresnev, I. A., and Atkinson, G. M. (1998). Stochastic finite-fault modeling of ground motions from the 1994 Northridge, California, earthquake. I. Validation on rock sites. Bull. Seismol. Soc. Am., 88(6), 1392-1401.
Borcherdt, R. D. (1970). Effects of local geology on ground motion near San Francisco Bay. Bull. Seismol. Soc. Am., 60(1), 29-61.
Boore, D. M. (1983). Stochastic simulation of high-frequency ground motions based on seismological models of the radiated spectra. Bull. Seismol. Soc. Am., 73(6A), 1865-1894.
Boore, D. M. (2003). Simulation of ground motion using the stochastic method. Pure. Appl. Geophys., 160(3-4), 635-676.
Boore, D. M. (2009). Comparing stochastic point-source and finite-source ground-motion simulations: SMSIM and EXSIM. Bull. Seismol. Soc. Am., 99(6), 3202-3216.
Brune, J.N. (1970). Tectonic stress and the spectra of seismic shear waves from earthquakes, J. Geophys. Res., 75, 4997-5009.
Chen, W. S., Yang, C. C., Shih, R. C., Yang, H. C., Yen, Y. C., Chen, Y. G., and Lu, S. T. (2003). Structural characteristics of the Chiuchiungkeng fault. Sp. Pub. MOEACGS, 14, 123-139.
D’Amico, S., Akinci, A., and Malagnini, L. (2012). Predictions of high‐frequency ground‐motion in Taiwan based on weak motion data. Geophys. J. Int., 189(1), 611-628.
Fujiwara, H., Kawai, S., Aoi, S., Morikawa, N., Senna, S., Kudo, N., and Narita, A. (2009). Technical reports on national seismic hazard maps for Japan. Tech. Note NIED, 336.
Haskell, N.A. (1969). Elastic displacements in the near-field of a propagating fault, Bull. Seismol. Soc. Am., 59, 865-908.
Heaton, T. H. (1990). Evidence for and implications of self-healing pulses of slip in earthquake rupture. Phys. Earth Planet. In., 64(1), 1-20.
Hsu, L. M. (1984). Pleistocene formation with dissolved-in-water type gas in the Chianan plain, Taiwan. Petro. Geo. Taiwan, 20, 199-213.
Irikura, K. (1983). Semi-empirical estimation of strong ground motions during large earthquakes. Bull. Disaster Prevention Res. Inst. (Kyoto Univ.), 33(298), 63-104, 1983.
Jean, W. Y., Chang, Y. W., Wen, K. L., and Loh, C. H. (2006). Early estimation of seismic hazard for strong earthquakes in Taiwan, Nat. Hazards, 37, 39-53,
Kuo, C. H., Wen, K. L., Hsieh, H. H., Lin, C. M., Chang, T. M., and Kuo, K. W. (2012). Site classification and Vs30 estimation of free-field TSMIP stations using the logging data of EGDT. Eng. Geol., 129, 68-75.
Lee, S. J., Mozziconacci, L., Liang, W. T., Hsu, Y. J., Huang, W. G., and Huang, B. S. (2013). Source complexity of the 4 March 2010 Jiashian, Taiwan, Earthquake determined by joint inversion of teleseismic and near field data. J. Asian Earth Sci., 64, 14-26.
Lermo, J., and Chávez-García, F. J. (1993). Site effect evaluation using spectral ratios with only one station. Bull. Seismol. Soc. Am., 83(5), 1574-1594.
Lermo, J., and Chávez-García, F. J. (1994). Are microtremors useful in site response evaluation?. Bull. Seismol. Soc. Am., 84(5), 1350-1364.
Mayeda, K., and Malagnini, L. (2009). Apparent stress and corner frequency variations in the 1999 Taiwan (Chi‐Chi) sequence: Evidence for a step‐ wise increase at Mw∼5.5. Geophys. Res. Lett., 36(10).
Motazedian, D., and Atkinson, G. M. (2005). Stochastic finite-fault modeling based on a dynamic corner frequency. Bull. Seismol. Soc. Am., 95(3), 995-1010.
Nakamura, Y. (1989). A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface. RTRI, Q. Re., 30(1).
Omori, F. (1907a). Earthquake of the Chiayi area. Taiwan, 1906: Introduction of Earthq., 103-147. (in Japanese)
Omori, F. (1907b). Preliminary Note on the Formosa Earthquake of March 17, 1906. Imp. Earthq. Invest. Comm. Bull., 1(2), 53-69.
Rodolfo Saragoni, G., and Hart, G. C. (1973). Simulation of artificial earthquakes. Earthq. Eng. Struct. Dyn., 2(3), 249-267.
Saragoni, G. R. and Hart, G. C. (1974). Simulation of artificial earthquakes. Earthq. Eng. Struct. Dyn., 2(3), 249-267.
Somerville, P., Irikura, K., Graves, R., Sawada, S., Wald, D., Abrahamson, N., Iwasaki, Y., Kagawa, T., Smith, N., and Kowada, A. (1999). Characterizing crustal earthquake slip models for the prediction of strong ground motion. Seismol. Res. Lett., 70(1), 59-80, 1999.
Sokolov, V. (2000). Spectral parameters of ground motion in different regions: comparison of empirical models. Soil Dyn. Earthq. Eng., 19(3), 173-181.
Sokolov, V. Y., Loh, C. H., and Wen, K. L. (2003). Evaluation of hard rock spectral models for the Taiwan region on the basis of the 1999 Chi–Chi earthquake data. Soil Dyn. Earthq. Eng, 23(8), 715-735.
Sokolov, V., Loh, C. H., and Jean, W. Y. (2006). Strong ground motion source scaling and attenuation models for earthquakes located in different source zones in Taiwan. In: Proceedings of the 4th international conference on earthquake engineering, Taipei, Taiwan.
Sokolov, V., Wen, K. L., Miksat, J., Wenzel, F., and Chen, C. T. (2009). Analysis of Taipei Basin. Terr., Atmos. Ocean. Sci., 20(5).
Zaslavsky, Y., Shapira, A., and Arzi, A. A. (2000). Amplification effects from earthquakes and ambient noise in the Dead Sea rift (Israel). Soil Dyn. Earthq. Eng., 20(1), 187-207.

中國石油公司(1986),比例尺1:100,000地質圖-嘉義幅。中國石油公司台灣油礦探勘總處。
中央地質調查所 (2010),五十萬分之一臺灣活動斷層分布圖。
吉田要 (1931),所謂觸口斷層,臺灣地學記事,2(2),27-29 。(日文)
何春蓀 (1971),台灣之第三紀盆地,台灣省地質調查所彙刊,23,1-52。
何春蓀 (1986),台灣地質概論台灣地質圖說明書,增訂第二版,經濟部中央地質調查所,1-164。
吳東錦 (1990),台南台地台南層之碳十四定年研究及其在新構造運動上之意義,國立台灣大學地質學研究所碩士論文,1-59。
林泓毅 (2005),以淺層反射震測法探究梅山斷層地下構造。國立中央大學地球物理研究所碩士論文,1-88。
林哲民 (2009),台灣西部平原之淺部速度構造、場址特性及三維震波模擬, 國立中央大學地球物理研究所博士論文,1-142。
洪李陵、黃偉倫、劉坤松、林昭儀 (1998),台灣地區建築物高度與基本振動周期之相關性研究,中央氣象局地震測報中心科技報告彙編,19,161-238。
胡植慶,劉啟清,饒瑞鈞,李元希,鄭錦桐,張午龍,陳卉萱,景國恩,唐昭榮 (2002),嘉南地區變形特性, 斷層活動性觀測研究第二階段-斷層監測與潛勢分析研究(4/4),經濟部中央地質調查所101年度委託專業服務計畫執行期末報告書,92-95。
陳文山,楊志成,石瑞銓,楊小青,顏一勤,陳于高,張徽正,林啟文,林偉雄,李元希,石同生,盧詩丁 (2003a),九芎坑斷層的斷層特性與活動性研究。經濟部中央地質調查所特刊,14,113-128。
陳文山,石瑞銓,楊小青,楊志成,葉明官,李龍昇,劉力豪,顏一勤,彭秋雯,張徽正,林啟文,陳于高,李元希,林偉雄,石同生,盧詩丁 (2003b), 梅山斷層的構造特性與古地震研究。經濟部中央地質調查所特刊,14, 137-146。
張毓文,簡文郁,邱世彬 (2010),金、馬及澎湖地區之設計地震研擬,國 家地震工程研究中心技術報告,報告編號NCREE-10-016。
張錫齡 (1967),嘉義凍子腳及中崙構造地下地質之研究,臺灣石油地質,5, 1-21。
彭秋紋,石瑞銓,張徽正,林啟文,陳文山,石同生,盧詩丁 (2004),梅山斷層與其淺部剪切帶構造特徵,經濟部中央地質調查所特刊,15,85-89。
葉永田,鄭世楠 (1998),活動斷層地球物理探勘計畫87年度報告-由歷史地震資料探討1906年梅山地震斷層的分布。經濟部中央地質調查所。
楊耿明 (2002),台灣西部平原區和麓山帶的地質構造,台灣之活動斷層與地震災害研討會論文集,143-153。
鄭世楠,王子賓,林祖慰,江嘉豪 (2010),台灣地區地震目錄的建置,中央氣象局地震技術報告彙編,54,575-606。
盧建中 (2006),台灣西南平原末次冰期以來之地層及構造運動. 中央大學應 用地質研究所學位論文,1-143。
詹新甫,耿文甫 (1968),臺灣西南部新第三紀地層及主要地質構造,中國地質學會彙刊,11,45-59。
謝宏灝 (2001),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研究所碩士論文,1-99。
指導教授 溫國樑(Kuo-liang Wen) 審核日期 2014-7-8
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明