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山脊地震后,网络樘谷川みゆき揭示了洛杉矶盆地震动的巨大变化

地球 2022-02-07 00:00:08

美国地震学会 信用:CC0公共领域 根据《地震学研究快报》的一份新报告,2019年脊峰地震序列揭示了洛杉矶盆地高层建筑震动放大最大的区域

2019年7月6日7级

1级地震发生在洛杉矶以北200公里(124英里)处,没有造成城市结构性破坏

但是洛杉矶市中心的一些高层建筑发生了严重的震动——以至于他们的居民报告说对这场运动感到恶心

所有建筑物都有一个自然的“振动”或摇摆,土木工程师和地震学家称之为建筑物最长的自然周期,因为它标志着建筑物在平行于地面的平面上一个周期内来回移动所需的时间

15层或15层以上的高层建筑、大跨度桥梁和大直径燃料储罐以及其他结构通常具有三秒或更长的自然周期

使用来自洛杉矶地震台站网络的数据

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加州理工学院的莫尼卡·科勒和她的同事确定,长期建筑经历了脊峰地震最大的震动放大

但整个盆地的效果并不相同

在6秒和8秒的周期内,最大的放大发生在左半球的西部

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盆地和圣费尔南多山谷中南部

研究人员得出结论,如果未来发生类似于里奇克雷斯特的地震,这些地区的高层建筑可能会经历比洛杉矶市中心建筑大四倍的地震

在一栋52层的建筑中,这意味着上面的楼层可能会来回摇摆一米(约3英尺),或者在7级地震中摇摆两米

6级地震,破坏了建筑物的结构完整性

当地震波进入填充在盆地中的较软沉积物时,它们减速,能量“堆积”,产生更大振幅的波,导致更强的震动

世界各地的研究人员发现,总的来说,盆地最深处——基岩上沉积最多的地方——经历的放大作用最大

然而,科勒和他的同事在他们的研究中只发现了盆地深度和放大之间的部分相关性

“人们一直认为沉积物越深或盆地越厚

你会看到越多的放大,我们认为我们会看到我们的结果。”

“但是在超过三秒的长时间内扩增最大的位点并不靠近盆地的最深处

" “这是一个值得关注的问题,因为下一代建筑规范正在开发中,这样它就包含了考虑深盆效应的参数,”她补充道,“如果你把放大效应的位置弄错了,你将会使用不适合特定位置的建筑规范。”

" 在整个地区500多个地震台站网络的帮助下,科学家们能够看到脊峰地震后场地放大的模式,其中包括属于社区地震网络(CSN)的360个台站

CSN由遍布洛杉矶地区的低成本加速度计组成,尤其是在洛杉矶联合学区的建筑中

来自网络的数据可以在传感器站点或云中进行处理,科勒称之为“一个已经工作了十年的公民科学项目的一个非常好的例子”

" 科勒解释说:“地震网络越密集,分辨率越好,你就能更好地看到地面震动的小空间尺度变化。”

她将这一结果比作突然能够用更好的望远镜从宇宙模糊中挑选出单个恒星的特征

“我们看到的细节水平比以前要高得多

" 科勒指出,可能有几种现象导致了盆地周围震动放大的变化

她和她的同事对一种可能性特别感兴趣:与历史水道和油气开发相关的浅埋藏沉积物可能起了作用

“我们正在积极研究这些古老的和现在的水系与洛杉矶有无空间联系

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科勒说:“河流可能会产生影响,在水系存在的地方和曾经存在的地方之间是否有关系,以及你在地面运动中看到的放大效应

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