DSpace at VNU: Mô phỏng băng gia tốc bằng phương pháp ngẫu nhiên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÀ VĨNH LONG MÔ PHỎNG BĂNG GIA TỐC BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGẪU NHIÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÀ VĨNH LONG MÔ PHỎNG BĂNG GIA TỐC BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGẪU NHIÊN Chuyên ngành: Vật lý Địa cầu Mã số: 60440111 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN LÊ MINH HÀ NỘI – 2015 LỜI CÁM ƠN Trong q trình nghiên cứu hồn thành luận văn , ngồi nỡ lực thân, nhận quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình nhiều quan, tổ chức, cá nhân, bạn bè đồng nghiệp Nhân dịp xin gửi lời cảm ơn chân thành quan tâm q báu Trước hết tơi xin trân trọng cảm ơn thầy, cô giáo Khoa Vật lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội dạy dỗ, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập trường Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đế n TS Nguyễn Lê Minh hướng dẫn, bảo phương pháp làm việc, nghiên cứu giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Xin trân trọng cảm ban lãnh đạo Viện Vật lý Địa cầu, Phòng Quan sát Động đất, bạn bè, đồng nghiệp ủng hộ suốt thời gian học tập Tôi xin bày tổ giúp đỡ khoa học tài của: Nhiệm vụ hợp tác quốc tế khoa học công nghệ cấp Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam “Cấu trúc địa chấn phía biển Đơng Việt Nam ý nghĩa với hoạt động kiến tạo khu vực Đông Nam Á” thời gian thực luận văn Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè ghiệp ln tạo điều kiện giúp đỡ, động viên suốt thời gian nghiên cứu hoàn thiện luận văn./ Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2015 Tác giả Hà Vĩnh Long LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn có xuất xứ, nguồn gốc cụ thể Việc sử dụng thơng tin q trình nghiên cứu hoàn toàn hợp lệ Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2015 Tác giả Hà Vĩnh Long KẾT LUẬN Trong luận văn này, học viên đạt số kết sau: - Tìm hiểu sở lý thuyết ngẫu nhiên,phương pháp mô băng gia tốc sử dụng phương pháp ngẫu nhiên.Tìm hiểu chương trình SMSIM, tham số mơ hình chương trình mô dao động mạnh sử dụng phương pháp ngẫu nhiên - Áp dụng mô thành công băng ghi gia tốc tần số lớn hớn Hz cho khu vực California dựa thông số cơng bố Theo đó, kết so sánh hình dạng băng ghi, giá trị gia tốc cực đại, phổ biên độ Fourier, phổ gia tốc, cường độ Arias tương đối phù hợp Bước đầu thử nghiệm mô băng gia tốc cho động đất Điện Biên với độ lớn M=5.3, M=4.8 M=4.7 Các kết thu ban đầu cho thấy tiềm áp dụng phương pháp việc xây dựng sở liệu dao động mạnh dành cho Việt Nam Từ trình nghiên cứu áp dụng, học viên nhận thấy: Để thực tốt việc áp dụng phương pháp ngẫu nhiên cho điều kiện thực tế Việt Nam, cần có nghiên cứu cụ thể tham số sử dụng trình mô hoạt động nguồn động đất, hàm lan truyền sóng Z(R), hàm chất lượng Q(f), hệ số suy giảm 𝜅, hàm khuếch đại A(f) Các hàm xác định thông quan nghiên cứu mang tính thực nghiệm Phương pháp ngẫu nhiên chưa thể xây dựng băng ghi gia tốc giả định dải tần số Hz Do đó, để có sở liệu dao động mạnh cách hiệu xác nên tiến hành sử dụng phương pháp lai (hay phương pháp tổ hợp) phương pháp ngẫu nhiên phương pháp tất định, phương pháp ngẫu nhiên nhiều phương pháp khác để có tham số cách hoàn thiện nhiều giải tần số khác mà nhà thiết kế kháng chấn quan tâm./ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bộ xây dựng (2006), TCXDVN 375 : 2006, thiết kế cơng trình chịu động đất, Nhà xuất Xây dựng Lê Tử Sơn, Nguyễn Quốc Dũng (2003), Kết quan sát gia tốc Việt Nam Tạp trí khoa học Trái đất T.25, 1, 78-85 Lê Tử Sơn (2004), Động đất Điện Biên Ms=5.3, ngày 19-02-2001 Tạp chí khoa học Trái đất T.26, 1, 112-121 Nguyễn Ánh Dương (2004), Mô chuyển động mạnh phương pháp hàm Green thực nghiệm, Luận văn thạc sỹ khoa học, Trường đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Phạm Văn Thục (2007), Địa chấn học động đất Việt Nam, Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ Trầ n Thi My ̣ ̃ Thành (2008), Mô phỏng băng gia tố c dao động nề n cho thiế t kế kháng chân Việt Nam , Tuyể n tâ ̣p các công trin ̀ h nghiên cứu Vâ ̣t lý Điạ cầ u 2008, Viê ̣n Vâ ̣t lý Điạ cầ u – Viê ̣n Khoa ho ̣c và Công nghê ̣ Viê ̣t Nam Tiếng Anh Aki, K (1966), Generation and Propagation of G Waves from the Niigata Earthquake of June 16, 1964 Part Estimation of Earthquake Moment, Released Energy, and Stress-strain Drop from the G-Wave Spectrum, Bull Earthq Res Inst 44, 73–88 Aki, K (1967),Scaling law of seismic spectrum, J Geophys Res, 72, 12171231 Aki, K (1980), Attenuation of Shear-waves in the Lithosphere for Frequencies from 0.05 to 25 Hz, Phys.Earth Planet Inter 21, 50–60 10 Anderson, J G and Hough, S E (1984), A Model for the Shape of the Fourier Amplitude Spectrum of Acceleration at High Frequencies, BSSA 74, 1969– 1993 11 Arias, A A (1970), Measure of Earthquake Intensity.In Seismic Design for Nuclear Power Plants (Robert J.Hansen, ed.), (The M.I.T Press, Cambridge, Mass 1970) pp 438–483 12 Atkinson, G M and D M Boore (1995).Ground-motion relations for eastern North America, BSSA.85, 17-30 13 Atkinson, G M and Hanks, T C (1995), A High-frequency Magnitude Scale, BSSA.85, 825–833 14 Atkinson, G M and Silva, W (2000), Stochastic Modeling of California Ground Motions, BSSA 90, 255–274 15 Boore, D M (1983), Stochastic simulation of high-frequency ground motions based on seismological models of the radiated spectra, BSSA.73, 1865–1894 16 Boore, D M (1984), Use of Seismoscope Records to Determine ML and Peak Velocities, BSSA 74, 315–324 17 Boore, D M.and Boatwright, J (1984), Average Body-wave Radiation Coefficients, BSSA 74, 1615–1621 18 Boore, D M and Joyner, W B (1984), A Note on the Use of Random Vibration Theory to Predict Peak Amplitudes of Transient Signals, BSSA 74, 2035–2039 19 Boore, D M and Joyner, (1997), Site amplifications for Generic Rock Sites, BSSA 87, 327–341 20 Boore, D M (2003) Simulation of ground motion using the stochasticmethod, Pure Appl Geophys 160 635–675 21 Boore, D M (2005) SMSIM—Fortran programs for simulating ground motions from earthquakes: Version 2.3—A revision of OFR 96-80-A, U.S Geol Surv Open-File Rept 00-509, 55 pp 22 Brune, J N (1970) Tectonic stress and the spectr a of seismic shear waves from earthquakes, J Geophys Res., 75, 4997-5009 23 Brune, J N (1971) Correction, J Geophys Res 76, 5002 24 Cong, et al, (2003), Distribution of Lg coda Q in the Chinese continent and its adjacent region, Science in China (series D) 46(6), 530-539 25 Guzman, R.A and P.C Jennings (1976) Design spectra for nuclear power plants, Journal of the Power Division, ASCE, 102, No P02, Proc Paper 12521, 165-178 26 Hanks, T C (1982), fmax, BSSA 72, 1867–1879 27 Hanks, T C and Boore, D M (1984), Moment-Magnitude Relations in Theory and Practice, J Geophys.Res 89, 6229–6235 28 Hanks, T C., and R K McGuire (1981).The character of high-frequency strong ground motion,BSSA 71, 2071-2095 29 Hanks, T C and Kanamori, H (1979), A Moment Magnitude Scale, J Geophys Res 84, 2348–2350 30 Haskell, N.A (1966), Part II A statistical source model, BSSA 56, 125-140 31 Hartzell, S H (1978), Earthquake Aftershocks as Green’s Functions, Geophis Res Lett., 5, 32 Heaton, T.H (1990), Overview of Seismological Methods for the Synthesis of Strong Ground Motion, Proceedings of the EPRI/Stanford/USGS workshop on modeling ground motion at close distances, held at Palo Alto, CA, Sept 33 Irikura, K (1983), Semi-empirical estimation of strong ground motions during large earthquake, BDPRI, Kyoto Univ, 33 Part 2, No 298, 63-104 34 Irikura, K (1986), Prediction of Strong Acceleration Motion using Empirical Green’s Function, Proc th Japan Earthquake Engineering Symposium, 151156 35 Irikura, K and H Miyake (2011),Lecture Note on Strong Motion Seismology, IISEE-UNESCO Lecture Notes Archive, S1-100-2010, 74pp 36 Kanamori, H (1977), The energy release in great earthquakes, J Geophys Res 82 (20): 2981–2876 37 Kanamori, H and Anderson, D.L (1975) Amplitude of the earth’s free oscillations and longperiod characteristics of the earthquake source J Geophys Res 82, 1075-1078 38 Le Minh Nguyen et al(2011) The first ML scale for North of Vietnam, Journal of Asian Earth Sciences 40 279–286 39 McGuire, R K et al (1984) Spectral estimates of seismic shear waves, BSSA 74, 1427-1440 40 Papageprgiou, A S and Aki, K (1983b), A Specific Barrier Model for the Quantitative Description of Inhomogeneous Faulting and the Prediction of Strong Ground Motion Part II Applications of the Model, BSSA 73, 953– 978 41 Silva, W.J and Lee, K (1987), WES RASCAL code for Synthesizing Earthquake Ground Motions, State-of-the-Art for Assessing Earthquake Hazards in the United States, Report 24, U.S Army Engineers Waterways Experiment Station, Misc Paper S-73-1 42 Silva, W J Et al (1997), Description and Validation of the Stochastic Ground Motion Model, Final Report Brookhaven National Laboratory, Associated Universities, Inc Upton, New York 43 Tran Viet Hung and Osamu Kiyomiya (2013) Source parameter estimation and stochastic ground motion based on recorded accelerograms in northwestern Vietnam, Journal of Earthquake Engineering, 17:3, 304-332 44 Wells, D and K Coppersmith (1994) New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surfacedisplacement, BSSA 84, 974–1002 45 Xu, Y et al, (2010) Preliminary high-frequency ground-motion scaling in Yunnan and Southern Sichuan, China BSSA 100(5B), 2508–2517 46 Youngs, R R and Silva, W J (1992), Fitting the ω-2 Brune SourceModel to California Empirical StrongMotion Data (abs.), Seism Res Lett 63, 34 Trang Web 47 Số liệu dao động mạnh California http://www.strongmotioncenter.org/ 48 Số liệu băng ghi động đất tồn cầu:http://ds.iris.edu/wilber3/ 49 Trang thơng tin động đất cục địa chấn hoa kì:http://www.usgs.gov/ 50 Cơ sở liệu danh mục động đất giới ISC: http://www.isc.ac.uk/iscbulletin/search/catalogue/ 51 Trang web cá nhân củaD M Boore:http://daveboore.com/ 52 Trang chủ bang California:http://www.conservation.ca.gov/ 53 Tiêu chuẩn xây dựng cơng trình Hoa Kỳ: http://peer.berkeley.edu/ngawest2/databases/ 10 ... thuyết ngẫu nhiên ,phương pháp mô băng gia tốc sử dụng phương pháp ngẫu nhiên. Tìm hiểu chương trình SMSIM, tham số mơ hình chương trình mơ dao động mạnh sử dụng phương pháp ngẫu nhiên - Áp dụng mô. ..ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - HÀ VĨNH LONG MÔ PHỎNG BĂNG GIA TỐC BẰNG PHƯƠNG PHÁP NGẪU NHIÊN Chuyên ngành: Vật lý Địa cầu Mã số:... tiến hành sử dụng phương pháp lai (hay phương pháp tổ hợp) phương pháp ngẫu nhiên phương pháp tất định, phương pháp ngẫu nhiên nhiều phương pháp khác để có tham số cách hồn thiện nhiều giải tần số