2.2　地震参数

地震参数是指描述地震的所有相关参数，包括地震发生的时间、位置、震源、距离、场地及振幅、频率及持时等信息，如强震动记录的震源机制、地震震级、震中距、震源距、断层距、剪切波速VS30、场地类别、PGA、PGV、PGD、加速度反应谱Sa(Ti)、EPA、EPV、Tg等。其中，加速度反应谱是强震动记录选取的重要依据[6]。下面将分别对震源信息、场地条件、距离、地震动峰值进行统计描述。

2.2.1　震源信息

震源信息包括地震发生时的时间、位置、震级、震源机制等，其中，震级、震源机制是描述震源信息的主要参数。

1.震级

震级是地震动的重要参数，由于地震发生的时间、地点不同，因此地震震级的表示方法也不同，常见的震级有里氏震级ML、面波震级MS、体波震级Mb及矩震级Mw。1979年，地震学家金森博雄提出了具有严格物理意义的矩震级的概念，由于矩震级不存在饱和问题，因此得到了广泛应用。

矩震级Mw已逐步成为国际上多数地震台网和地震观测组织推荐使用的震级度量单位。但不同国家对地震研究的历史原因不同，我国对外公布的地震震级为面波震级。因此，在研究强震动记录选取的过程中，应特别考虑震级的标度问题，避免混淆。强震动记录数据库中的震级类型分布直方图见图2.2.1，其中，使用矩震级Mw标度的强震动记录的数量最多，为13018组。因此，本书采用矩震级Mw作为地震震级的标度参数，用来研究与震级相关的强震动记录的地震参数的相关关系，矩震级分布直方图见图2.2.2。

图2.2.1　震级类型分布直方图

图2.2.2　矩震级分布直方图

2.震源机制

震源处介质的破裂和错动是地震发生的根本原因，因此，可根据地震发生处断层面的方位角和断层错动方向对震源机制进行分类，并研究震源处断层破裂特征与强震动记录的关系。按滑移角，可将震源分为走滑断层SS、正断层N、逆断层R、逆滑断层RO和正滑断层NO。为讨论震源机制对地震动参数及其相关性的影响，将强震动记录数据库按震源机制分组，震源机制分布直方图见图2.2.3。

图2.2.3　震源机制分布直方图

2.2.2　场地条件

通常用获得强震动记录的台站场地地表以下30m范围内的等效剪切波速VS30来表示场地条件，并按VS30对建筑场地进行分类。但是，我国建筑场地分类标准是地表以下20m深度土层范围内的等效剪切波速VS20和剪切波速大于500m/s的土层覆盖层厚度。吕红山等[25]通过对场地土层波速测试资料进行分析，提出了我国场地类别和VS30的对应关系。本书将Ⅰ类场地与台站场地VS30大于510m/s的情况相对应，将Ⅱ类场地与260～510m/s范围内的VS30之间的情况相对应，将Ⅲ类场地与在150～260m/s范围内的VS30的情况相对应，将Ⅳ类场地与VS30在 150m/s以下的情况相对应。按场地类别统计强震动记录分布情况，场地类别直方图见图2.2.4。

图2.2.4　场地类别直方图

2.2.3　距离

震源与场址的距离反映了强震动记录的传播路径信息，其中包括震源距（Epicenter Distance）、震中距（Hypocentral Distance）、场地到断层投影的最短距离（Joyner-Boore Distance，以下简称断层距）及场地到断层的最短距离（Campbell R Distance）等。由于地震动衰减关系模型多以断层距为距离变量，因此本书采用断层距来代表距离进行统计描述，断层距分布图见图2.2.5。

图2.2.5　断层距分布图

2.2.4　地震动峰值

地震动峰值是重要的地震动强度指标，包括强震动记录时程加速度峰值PGA、速度峰值PGV、位移峰值PGD、有效加速度峰值EPA等。地震动强度参数分布图见图2.2.6（a）～（d）。从地震动峰值的分布情况可见，NGA-WEST2强震动记录数据库中大量的强震动记录峰值远小于抗震设防目标（抗震设防最小的PGA为0.05g）。

图2.2.6　地震动强度参数分布图