博碩士論文 90622012 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:18 、訪客IP:34.207.78.157
姓名 廖士毅(Shr-Yi Liau)  查詢紙本館藏   畢業系所 地球物理研究所
論文名稱 台灣ShakeMap震度之研究-以九二一集集地震序列為例
(The research of ShakeMap intensity in Taiwan - the Chi-Chi Earthquake sequence for example.)
相關論文
★ 利用S波與尾波探求蘭陽平原局部場址效應★ 以地表位移量推算921地震時車籠埔斷層之錯動參數
★ 利用921地震序列之強地動資料對台灣強地動衰減模式與反應譜速估之研究★ 1999年集集地震序列強地動峰值隨方位角變動及以偏極化分析輔助地震定位方法之研究
★ 九二一集集大地震序列各地累積絕對速度值(CAV)之研究★ 以反應譜比值法推求地震時結構物振動行為之研究
★ 紅河斷裂帶地震活動以及東南亞地殼與上部地函構造之研究★ 台灣地區地震危害度的不確定性分析與參數拆解
★ 台灣小規模地震再發統計模式參數研究★ 斷層錯動、地殼變位及強地動與地震災害相關性之研究: 以1935年及1999年台灣中部兩次地震為例
★ 利用傅氏振幅譜比法分析全台灣強震站的場址★ 以Gamma Model對台灣餘震叢集現象之研究
★ 台灣西南部GPS資造時間序列分析與地殼變形模式研究★ 機率式地震誘發山崩危害度分析–以國姓地區為例
★ 探討地震發震構造之辨識與分布:以集集地震序列為例★ 1999年集集大地震前後地震活動、震源機制及地殼應力分佈與變化之研究
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) 本研究之目的為利用美國地質調查所﹙U. S. Geological Survey,USGS﹚於1999年提出之新的災害評估技術—ShakeMap震度圖,以此求得集集地震序列台灣各地地動震度分布的情形,並進一步分析ShakeMap震度隨距離之衰減關係,以瞭解各地之地動特性。此外也希望能建立起震度與災害之間的關係,提昇以地震震度做為震災評估參數的可行性。
ShakeMap震度與地動峰值的關係式為:
I = 3.66㏒(PGA)-1.66 ( V ≦I ≦ VIII,σ= 1.08 ) (公式1)
I = 3.47㏒(PGV)+2.35 ( V ≦I ≦ IX,σ= 0.98 ) (公式2)
I = 2.20㏒(PGA)+1.00 (IX ≦I ≦ V) (公式3)
實際應用上,MMI震度VII以上使用公式2,MMI震度V以下使用公式3,MMI震度V和VII之間則使用公式1和2,採權重方式計算,便可得到以地震記錄換算而來的MMI震度值。
本研究內容分為兩部分,第一部分利用中央氣象局及中央研究院提供之強震記錄,探討集集大地震序列中台灣地區的地動震度分布及其特性;第二部分將集集大地震的災情統計資料與本研究之ShakeMap震度做比較,研究地震震度與地震災害之間的關係。
由本研究結果可以獲得下列幾點結論:
1.Wald et al.(1999a)結合PGA、PGV估計ShakeMap震度之方法則優於僅使用PGA或PGV所得到的震度分布型態,因此本研究也採用此法。
2.集集主震為大規模斷層錯動破裂的地震,對地震動的斷層效應明顯表現出兩大特性,即以車籠埔斷層為主軸,震度分布呈東強西弱、北強南弱。前者乃因逆衝斷層型態所致,而後者則因斷層破裂由南向北擴大所引起。
3.整體說來,集集餘震序列、嘉義地震及瑞里地震的震度分布在接近震央的地區會有大致以震央為圓心之震度往外呈同心圓擴散的現象,最高震度可能會受震源機制甚至深度的影響而偏向一邊,震度分布的空間型態也可能會因為震源機制而有所不同。
4.本研究分別取整數型態及實數型態之震度值與距離進行廻歸分析,發現集集主震以最近斷層面距離的廻歸關係式均較以震源距離廻歸者為佳。此外亦發現震度取整數值進行廻歸分析時的結果比使用實數型態的震度得到的廻歸關係式差。
5.由主震得到的殘差值可以反映出其斷層效應,利用集集餘震序列、嘉義地震及瑞里地震得到之各地平均殘差值基本上可以反映出不同地區之場址特性。
6.經由集集主震的ShakeMap震度圖與中部地區實際的房屋倒塌及死亡分布情形相對照,顯示ShakeMap震度在反映實際災情方面有不錯之效果,統計結果顯示,在MMI震度VII便會開始發生較為嚴重的房屋全倒率,本研究進一步分析得到不同Mw規模5.7~7.6與ShakeMap震度VII以上之面積的關係式,用此關係式可於強震發生時快速推估可能的災區面積,若能進一步配合ShakeMap震度圖對於緊急救災應會有所幫助。
摘要(英) none.
關鍵字(中) ★ 集集地震序列
★ 地震災害評估
★ 地震震度
★ 即時震度圖
關鍵字(英) ★ seismic intensity
★ ShakeMap
★ ShakeMap intensity
★ Chi-Chi earthquake
★ Chi-Chi earthquake sequence
★ earthquake hazard analysis
論文目次 目 錄 頁碼
摘要……………………………………………………………………………….....i
致謝…………………………………………………………………………………...ii
目錄…………………………………………………………………………………..iii
圖目…………………………………………………………………………………...v
表目…………………………………………………………………………………viii
第一章、緒論………………………………………………………………………...1
1.1 研究動機與目的……………………………………………………………..1
1.2 文獻回顧……………………………………………………………………..2
1.3 本文內容……………………………………………………………………..3
第二章、研究方法與資料處理……………………………………………………...8
2.1 研究方法……………………………………………………………………..8
2.1.1 地震震度﹙Seismic Intensity Scales﹚…………………………………8
2.1.2 ShakeMap地震震度﹙ShakeMap Intensity Scales﹚………………….11
2.1.3 ShakeMap震度圖﹙ShakeMap Intensity Maps﹚……………………..18
2.2 集集大地震序列之強地動資料……………………………………………20
2.2.1 集集大地震序列之分布特性………………………………………….20
2.2.2 強地動記錄之蒐集與選取…………………………………………….23
2.2.2.1 中央氣象局強地動觀測網之強震資料……………………………23
2.2.2.2 中央研究院中央山脈強震觀測網之強震資料……………………29
2.2.2.3 中央研究院花蓮地區SMART-2之強震資料…………………….29
2.3 測站地盤之場址分類………………………………………………………32
第三章、集集地震序列ShakeMap震度結果……………………………………..39
3.1 集集大地震主震……………………………………………………………39
3.1.1 主震之ShakeMap震度圖……………………………………………..39
3.1.2 集集地震主震ShakeMap震度之斷層效應…………………………..41
3.1.3集集地震主震ShakeMap震度之場址效應…………………………...43
3.2 集集餘震序列………………………………………………………………45
3.2.1 餘震序列之ShakeMap震度圖………………………………………..45
3.2.2 餘震序列ShakeMap震度之場址效應………………………………..51
第四章、ShakeMap震度隨距離衰減關係式……………………………………...54
4.1 三分量之震度隨距離衰減關係式…………………………………………54
4.2 整數型態之震度隨距離衰減關係式………………………………………58
第五章、ShakeMap震度與災害之關係…………………………………………...61
第六章、結論與討論……………………………………………………………….69
參考文獻…………………………………………………………………………….71
附錄A……………………………………………………………………………….76
附錄B1……………………………………………………………………………...84
附錄B2……………………………………………………………………………...86
附錄C……………………………………………………………………………….89
圖 目 頁碼
圖1.1 利用強震記錄得到的1994年美國北嶺地震
﹙Northridge earthquake﹚之ShakeMap震度圖………………………..6
圖1.2 2001年2月26日美國華盛頓州西雅圖地區發生規模6.8之Nisqually地震於網路上之即時震度分佈圖…………………………7
圖2.1 各種地震震度制比較圖………………………………………………….10
圖2.2(a) 個別地震事件之MMI震度與PGA的關係圖…………………………13
圖2.2(b) 個別地震事件之MMI震度與PGV的關係圖…………………………13
圖2.3(a) 全部地震事件之MMI震度與PGA的關係圖…………………………16
圖2.3(b) 全部地震事件之MMI震度與PGV的關係圖…………………………16
圖2.4 台灣西部地區地震活動分布圖﹙1973~2000﹚……………………….21
圖2.5 集集大地震主震及餘震的震源機制…………………………………….22
圖2.6 本研究9個地震的震央位置與所觸發之測站的分布圖……………….25
圖2.7 中央氣象局自由場強震站及速報站位置圖…………………………….27
圖2.8(a) 以中央氣象局TSMIP站記錄到的集集地震主震資料所繪出之台灣地區東西方向的PGA等值圖……………………………………...30
圖2.8(b) 以中央氣象局TSMIP站加上中央研究院強震站記錄到的集集主震資料所繪出之台灣地區東西方向的PGA等值圖……………….30
圖2.9 中央研究院中央山脈強震站分布圖…………………………………….31
圖2.10 SMART-2強震站分布圖………………………………………………...33
圖2.11 Seed et al.(1976)不同場址狀況之加速度反應譜……………………….36
圖2.12 中央氣象局自由場強震站場址分類圖…………………………………..38
圖3.1 集集主震的ShakeMap震度圖…………………………………………...40
圖3.2(a) 只用PGA得到的MMI震度分佈圖……………………………………42
圖3.2(b) 只用PGV得到的MMI震度分佈圖……………………………………42
圖3.3(a) 集集主震之MMI震度與震源距離之關係圖…………………………..44
圖3.3(b) 集集主震之MMI震度與最近斷層面距離之關係圖…………………..44
圖3.4 集集主震各地殘差值分布圖…………………………………………….46
圖3.5(a) EQ2的ShakeMap MMI震度圖………………………………………..47
圖3.5(b) EQ3的ShakeMap MMI震度圖………………………………………..47
圖3.5(c) EQ4的ShakeMap MMI震度圖………………………………………..48
圖3.5(d) EQ5的ShakeMap MMI震度圖………………………………………..48
圖3.5(e) EQ6的ShakeMap MMI震度圖………………………………………..49
圖3.5(f) EQ7的ShakeMap MMI震度圖………………………………………..49
圖3.5(g) EQ8的ShakeMap MMI震度圖………………………………………..50
圖3.5(h) EQ9的ShakeMap MMI震度圖………………………………………..50
圖3.6 EQ2~EQ9之各地平均殘差值分布圖…………………………………52
圖4.1(a) EQ1~EQ9各種水平分量震度與垂直分量震度關係圖﹙震度取實數值﹚………………………………………………………55
圖4.1(b) EQ1~EQ9各種水平分量震度與垂直分量震度關係圖﹙震度取整數值﹚………………………………………………………55
圖4.2 EQ1~EQ9三個分量之震度對距離的廻歸關係線﹙震度取實數值﹚………………………………………………………57
圖4.3 EQ1~EQ9之震度對距離的廻歸關係圖﹙震度取整數值﹚………....59
圖5.1 集集大地震中部地區各鄉鎮市房屋全倒戶數與全倒率統計及MMI震度等值圖………………………………………………………..62
圖5.2 集集大地震中部地區各鄉鎮市房屋全倒戶數與全倒率統計及水平分量PGA等值圖…………………………………………………...63
圖5.3 集集大地震中部地區各鄉鎮市死亡人數與死亡率統計及MMI震度等值圖………………………………………………………..64
圖5.4 集集大地震中部地區各鄉鎮市死亡人數與死亡率統計及水平分量PGA等值圖…………………………………………………...65
圖5.5 ShakeMap MMI震度與集集地震中部地區房屋全倒率之關係………..67
圖5.6 ShakeMap MMI震度與集集地震中部地區死亡率之關係……………..67
圖5.7(a) Mw規模與ShakeMap MMI震度VII以上面積之關係圖………………68
圖5.7(b) M 規模與ShakeMap MMI震度VII以上面積之關係圖…………….68
表 目 頁碼
表2.1 Wald et al.﹙1999a﹚所使用之地震事件…………………………….…..12
表2.2 MMI震度值與相對應之PGA、PGV範圍……………………………..17
表2.3 本研究所用之地震參數………………………………………………….24
表2.4(a) 中央氣象局各種強震儀的種類及特性比較……………………………28
表2.4(b) 中央氣象局各種強震儀不同分量的方位與極性比較………………...28
表2.5 郭鎧紋使用的場址地盤分類標準………………………………………36
表2.6 本研究使用的場址地盤分類標準………………………………………37
表2.7 本研究所使用強震站之場址分類統計…………………………………37
參考文獻 Aki, K., 1988. Local site effects on strong ground motion, in Earthquake Engineering and Soil Dynamic II: Recent Advances in Ground Motion Evaluation, American Society of Civil Engineers. Geotechnical Special Publication, 20, 103-155.
Boore, D. M., W. B. Joyner, T. E. Fumal, 1993. Estimation of response spectra and peak accelerations from Western North American earthquakes: an interim report, U.S. Geol. Surv. Open-File Rept., 93-509.
Building Seismic Safety Council (BSSC), 1998. 1997 Edition NEHRP Recommended Provisions for Seismic Regulations for New Buildings and Other Structures, FEMA 302/303, Part 1 (Provisions) and Part 2 (Commentary), developed for the Federal Emergency Management Agency, Washington, DC., 337 pp.
Campbell, K. W., 1997. Empirical near-source attenuation relationships for horizontal and vertical components of peak ground acceleration, peak ground velocity, and pseudo-absolute acceleration response spectra, Seism. Res. Lett. 68, 1, 154-179.
Chang, C.-H., Wu, Y.-M., Shin, T.-C, Wang, C.-Y., 2000. Relocation of the 1999 Chi-Chi Earthquake in Taiwan, TAO, 11, 581-590.
Chiu, H.-C., 2001. Data files from the SMART-2 strong-motion array for the Chi-Chi Earthquake, Bull. Seism. Soc. Am., 91, 1391-1392.
International Conference of Building Officials (ICBO), 1991. Uniform Building Code, Whittier, California., 1050 pp.
International Conference of Building Officials (ICBO), 1997. Uniform Building Code, Whittier, California., 492 pp.
Lee, C.-T, Cheng, C.-T., Liao, C.-W., Tsai, Y.-B., 2001. Site classification of Taiwan free-field strong-motion stations, Bull. Seism. Soc. Am., 91, 1283-1297.
Lee, W. H. K., T.-C. Shin, K.-W. Kuo, K.-C. Chen, and C.-F. Wu, 2001a. CWB Free-Field Strong-Motion Data from the 921 Chi-Chi Earthquake: Processed Acceleration Files on CD-ROM, Strong-Motion Data Series CD-001, Seismological Observation Center, Central Weather Bureau, Taipei, Taiwan.
Lee, W. H. K., T.-C. Shin and C.-F. Wu, 2001b. CWB Free-Field Strong-Motion Data from Three Major Aftershocks of the 1999 Chi-Chi Earthquake: Processed Acceleration Data Files on CD-ROM, CWB Strong-Motion Data Series CD-002, Seismological Observation Center, Central Weather Bureau, Taipei, Taiwan.
Lee, W. H. K., T.-C. Shin and C.-F. Wu, 2001c. CWB Free-Field Strong-Motion Data from 30 Early Aftershocks of the 1999 Chi-Chi Earthquake: Processed Acceleration Data Files on CD-ROM, CWB Strong-Motion Data Series CD-003, Seismological Observation Center, Central Weather Bureau, Taipei, Taiwan.
Liu, K.-S., T.-C. Shin and Y.-B. Tsai, 1999. A free field strong motion network in Taiwan: TSMIP, TAO, 10, 377-396.
Murphy, J. R. and L. J. O’Brien, 1977. The correlation of peak ground acceleration amplitude with seismic intensity and other physical parameters, Bull. Seism. Soc. Am., 67, 877-915.
Kao, H. and J. Angelier, 2001. Stress tensor inversion for the Chi-Chi Earthquake sequence and its implications on regional collision, Bull. Seism. Soc. Am., 91, 1028-1040.
Kao, H. and W. P. Chen, 2000. The Chi-Chi earthquake sequence of September 20, 1999 in Taiwan : seismotectonics of an active, out-of- sequence thrust, submitted to Science, Feb., 17, 2000.
Reiter, L., 1991. Earthquake hazard analysis : issues and insights, 30-48.
Richter, C. F., 1958. Elementary Seismology, San Francisco California: W. H. Freeman.
Seed, H. B., C. Ugas and J. Lysmer, 1976. Site-dependent spectra for earthquake-resistant design. Bull. Seism. Soc. Am., 66, 221-243.
Shannon, Wilson, INC. and Agbabian Associates, 1974. Soil behavior under earthquake loading conditions in procedures for evaluation of vibratory ground motion of United States Atomic Energy Commission, Division of Reactor Safety Research.
Shin, T.-C., 2000. Some seismological aspects of the 1999 Chi-Chi Earthquake in Taiwan, TAO, 11, 555-566.
Shin, T.-C. and T.-L. Teng, 2001. An overview of the 1999 Chi-Chi, Taiwan, Earthquake, Bull. Seism. Soc. Am., 91, 895-913.
Trifunac, M. D. and Brady, A. G., 1975. On the correlation of seismic intensity scales with the peaks of recorded strong ground motion, Bull. Seism. Soc. Am., 65, 139-162.
Tsai, Y.-B., 2002. Some observations about the Chi-Chi, Taiwan Earthquake of September 21, 1999, Seismotectonics in Convergent Plate Boundary, 325-366.
Tsai, Y.-B., T.-M. Yu, H.-L. Chao, C.-P. Lee, 2001. Spatial distribution and age dependence of human-fatality rates from the Chi-Chi, Taiwan, Earthquake of 21 September 1999, Bull. Seism. Soc. Am., 91, 1298-1309.
Wald, D. J., Quitoriano, V., Heaton, T. H., Kanamori, H., 1999a. Relationships between peak ground acceleration, peak ground velocity, and modified Mercalli intensity in California, Earthquake Spectra, 15, 557-564.
Wald, D. J., Quitoriano, V., Heaton, T. H., Kanamori, H., Scrivner C. W., Worden C. B., 1999b. TriNet “ShakeMaps”: rapid generation of peak ground motion and intensity maps for earthquakes in Southern California, Earthquake Spectra, 15, 537-555.
Wood, H. O. and Neumann, F., 1931. Modified Mercalli Intensity scale of 1931, Bull. Seism. Soc. Am., 21, 277-283.
Wu, Y.-M., T.-C. Shin, C.-H. Chang, 2001. Near real-time mapping of peak ground acceleration and peak ground velocity following a strong earthquake, Bull. Seism. Soc. Am., 91, 1218-1228.
Yamakawa, K., 1998. The Prime Minister and the earthquake: Emergency management leadership of Prime Minister Marayama on the occasion of the Great Hanshin-Awaji earthquake disaster, Kansai Univ. Rev. Law and Politics, 19, 13-55.
辛在勤,1993。台灣地區強地動觀測計畫,台灣地區強地動觀測計畫研討會論文摘要,1-10。
吳逸民,1999。地震速報與預警系統之發展-台灣經驗,國立中央大學博士論文。
邱宏智,溫錦富,劉文相,倪顯德,李龍,1994。SMART-2強震記錄分析第一冊,中央研究院地球科學研究所。
林昭儀,1997。以反應譜研究台北盆地之強地動場址效應,國立中央大學碩士論文。
郭鎧紋,1992。台北都會區強地動觀測網之地質特性,中央氣象局研究報告第CW81-1A-10號。
郭鎧紋,1993。中央氣象局強地動觀測網之地質特性研究(二)-桃、竹、苗地區,中央氣象局研究報告第CW82-1A-11號。
郭鎧紋,1994。中央氣象局強地動觀測網之地質特性研究(三)-嘉南地區,中央氣象局研究報告第CW83-1A-12號。
鄭世楠、葉永田、徐明同、張建興、辛在勤,1998。台灣地區十大地震災害地震圖集的整理與製造,第七屆台灣地區地球物理研討會論文集,309-318。
指導教授 蔡義本(Yi-Ben Tsai) 審核日期 2003-7-20
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