2018年台湾花莲地震中在米伦断层附近集中出现较丰富的速度脉冲记录。而近断层速度脉冲型地震动对柔性结构具有特殊的破坏作用。因此，在近断层区域内的工程设计及概率地震危险性分析中应考虑速度脉冲效应的影响。普遍认为传统的地震动预测模型会低估速度脉冲型地震动。随着预测模型的发展，目前还未有关最新NGA-West2地震动预测模型对速度脉冲型地震动（原始脉冲记录和提取长周期脉冲后的残余记录）适用性的研究。此外，方向性模型（SB2011，Chang2018以及Rupakhety2011模型）对速度脉冲的适用性也鲜有研究。

本文基于2018年台湾花莲地震中丰富且高质量的速度脉冲记录，研究了NGA-West2地震动预测模型以及方向性模型对本次地震中速度脉冲记录的适用性。研究发现（1）NGA-West2预测模型在短周期范围内（T<1.0 s）均高估了原始和残余的脉冲记录，而在长周期范围内(T≥1.0 s)内可较好地描述残余记录，但低估了原始速度脉冲记录?？杉鸑GA-West2并不总是对残余记录有较好的预测。这与Shahi and Baker（2011）研究结果存在差异。（2）本次地震中速度脉冲周期偏长。充分探讨脉冲类型、场地条件以及脉冲周期确定方法对脉冲周期的影响，发现断层的破裂过程是造成本次地震脉冲周期较长的主要原因。此外，通过与脉冲周期的预测模型进行比较还发现，除震级外，断层的破裂细节是影响脉冲周期的重要原因。（3）充分考虑场地线性和非线性的影响，研究发现速度脉冲型地震动在长周期区域的放大作用主要受速度脉冲效应的影响。此外目前考虑窄带效应的方向性模型（SB2011和Chang2018）以及脉冲谱形的Rupakhety（2011）预测模型均低估了本次地震中速度脉冲的长周期放大作用。

花莲地震中速度脉冲型地震动观测值反应谱与BSSA2014预测模型预测值的比较

花莲地震中速度脉冲放大作用系数观测平均值随周期比的变化曲线及与SB2011以及Chang2018的Af预测模型的比较

本研究对NGA-West2地震动预测模型以及方向性模型的进一步发展提供了重要参考价值。此外，花莲地震中速度脉冲记录幅值偏大、脉冲周期偏长、脉冲放大作用偏大等特点与以往对速度脉冲的认识存在很大的不同，本文为速度脉冲特性研究提供了研究基础。

研究成果发表于“Bulletin of the Seismological Society of America”。研究受“国家重点研发计划（2017YFC1500405）；国家自然科学基金（51378477,51639006,51738001）；国家重点研发计划（2018YFC1504602-04）”资助。

【文献列表】

Zhao, X., Z. Wen, J. Xie, Q. Xie, and K.-E. Ching (2021).Comparison of Near-Fault Velocity Pulse-Like Ground Motions from the 2018 Mw 6.4 Hualien, Taiwan, Earthquake with the Next Generation Attenuation (NGA)-West2 Ground-Motion Models and Directivity Models, Bull. Seismol. Soc. Am. 111,686–703.

Boore, D. M., J. P. Stewart, E. Seyhan, and G. M. Atkinson (2014). NGA-West2 equations for predicting PGA, PGV, and 5% damped PSA for shallow crustal earthquakes, Earthq. Spectra 30, no. 3, 1057–1085.

Shahi, S. K., and J. W. Baker (2011). An empirically calibrated framework for including the effects of near-fault directivity in probabilistic seismic hazard analysis, Bull. Seismol. Soc. Am. 101, no. 2, 742–755.

Chang, Z., X. Sun, C. Zhai, J. X. Zhao, and L. L. Xie (2018). An empirical approach of accounting for the amplification effects induced by near-fault directivity, Bull. Earthq. Eng. 16, no. 5, 1871–1885.

【个人简介】

赵晓芬，博士毕业于中国地震局地球物理研究所固体地球物理专业。2021年就职于中国地震局地球物理研究所第二研究室温增平研究员课题组。主要从事工程地震学领域的研究?？菇喜愕卣鸲匦约捌涠越峁褂跋?、以及工程抗震减灾设计地震动输入确定相关理论、方法和应用等方面研究工作。目前发表相关研究论文7篇，其中第一作者论文4篇。