Модели сильных движений грунта для вероятностного детального сейсмического районирования территории РСО-Алания. Часть 2

В статье описываются модели спектров и акселерограмм колебаний грунта, а также нехарактерных («спектральных») моделей балльности сотрясений, разработанные в рамках исследований по созданию нового варианта вероятностной карты ДСР территории РСО-Алания. Спектры Фурье и спектры реакции моделируются в виде наборов уровней спектральной плотности (|S|) и спектральных ускорений (SA) на различных частотах (f). Эти параметры рассматриваются как случайные величины, имеющие лог. нормальное распределение вероятностей при различных сочетаниях магнитуд землетрясений (М) и расстояний до очага (D). Построение функций распределения выполнено в два этапа. Сначала определены «среднестатистические» оценки |S| (М, D, f) или SA (М, D, f), а затем путем корректировок эти оценки приближены к условиям рассматриваемой территории. Корректировки сделаны на основе анализа сейсмогеологических особенностей района, влияющих на рассматриваемые параметры СДГ. Базовые («среднестатистические») построения проведены с использованием более 2500 спектров ускорений колебаний грунта при землетрясениях различных районов мира с М=2,5‑7,7, D=2‑808 км и I=3‑10 баллов MSK. Применен также новый метод восстановления спектров колебаний грунта при землетрясениях по их макросейсмическому полю. Для этого использованы данные макросейсмических обследований 27 сильных землетрясений региона с M=3,5‑7,0 и силой сотрясений в эпицентре 6‑9 баллов MSK. Привлечены также данные о силе сотрясений в эпицентрах 189 ощутимых и сильных землетрясений данного района из работы А. А. Никонова. «Спектральные» балльности (Iс) рассчитываются через спектры Фурье по зависимостям из работы Ю. К. Чернова и А. Ю. Чернова (2008 г.). Акселерограммы моделировались как в виде временных функций, генерируемых методом случайных колебаний, так и подбором записей реальных землетрясений с последующим их масштабированием в спектрально-временной области. В обоих случаях критериями точности построений являлись близости спектров, а также амплитуд, периодов и длительностей, измеренных на акселерограммах к соответствующим моделям спектров и описанным в первой части статьи моделям единичных параметров. Получаемые посредством разработанных моделей оценки всех параметров СДГ сопоставлялись между собой, а также с оценками по другим известным в мире моделям – тесты на «внутреннюю» и «внешнюю» согласованность. Показан высокий уровень согласованности и непротиворечивости всех моделируемых параметров СДГ при землетрясениях всех рассматриваемых M и D. Выполне