Rupture directivity effect on the seismic ground motion parameter during Italy MW6.6 earthquake on October 30，2016
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摘要: 2016年10月30日意大利中部发生了MW6.6地震，这是继8月24日MW6.2地震后的又一次浅源破坏性地震，意大利国家强震台网在此次地震中获得了丰富的强震动三分向加速度记录。本文从工程强震动数据中心下载了三分向加速度记录，经基线校正和滤波等常规数据处理后发现，强震动体现出明显的方向性效应。根据震源机制解将强震动台站分为破裂前方区域的NW组和破裂后方区域的SE组，采用最小二乘法回归了不同分组的地震动峰值加速度、反应谱和持时的衰减规律，得出断层破裂方向性对地震动参数的幅值影响较大，在断层距相同的情况下，破裂前方区域的加速度和加速度反应谱幅值均高于破裂后方区域，而破裂前方区域的地震动持时远小于破裂后方区域，破裂方向性显著。Abstract: On October 30, 2016, another shallow-source MW6.6 earthquake occurred in cen-tral Italy after August 24 MW6.2 earthquake. A large number of three-component acceleration recordings of strong ground motion were collected by Italian strong-motion network and were downloaded from Engineering Strong Motion database （ESM） and analyzed by the base-line correction, filtering and other conventional data processing. Strong motion observation stations were divided into two groups as front rupture area NW and rear rupture area SE according to the focal mechanism solutions. Attenuation relationships of ground motion parameters, including amplitude, response spectrum and durations, were regressed by using the least squares method in the different two groups and we found that acceleration amplitude was affected by rupture directivity remarkably, and the amplitude and response spectrum of acceleration in the NW group were greater than those in the SE group in the case of the same Joyner-Boore distance RJB, while the duration in NW group was more less than that in SE group. In conclusion, near-source ground motion recordings were much rich and the characteristics of strong ground motion were greatly influenced by rupture directivity.
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引言
自2016年8月24日意大利中部MW6.2地震发生后，截至2016年10月30日19时（UTC），该地区已经发生了57次MW≥4.0地震（USGS，2016），包括8月24日地震后一小时发生的MW5.6余震、10月26日17时10分发生的MW5.5余震和19时18分发生的MW6.1余震，这些余震的震源深度范围为2.5—11.7 km，以及10月30日6时40分18秒（UTC）发生的MW6.6地震（42.86°N，13.10°E），震源深度为8.0 km，该地震是自1980年伊尔皮尼亚（Irpinia）MW6.9地震以来，在意大利中南部发生的震级最大的地震，上述地震均可认为是2016年8月24日MW6.2地震的余震。
其实意大利中部地区连续发生如此多的浅源地震并不令人意外，在过去30年间，意大利曾发生过近10次5.0＜MW＜7.0地震，例如：1997年9月MW6.0地震，距2016年10月30日MW6.6地震震中西北偏西35 km，该地震造成11人死亡、超过100人受伤，马尔凯（Marche）和翁布里亚（Umbria）地区接近8万间房屋被毁，此次地震是翁布里亚-马尔凯（Umbria-Marche）地震序列中一次较大的余震（Emolo，Zollo，2001；Anzidei et al，2008 ）；2009年4月意大利中部阿布鲁佐省（Abruzzo）首府拉奎拉市（L’Aquila）附近山区发生的MW6.3地震（Amato et al，2011 ；Zambonelli et al，2011 ），距2016年10月30日MW6.6地震震中东南偏南60 km，该地震造成至少295人死亡、1 000多人受伤、55 000余人无家可归、多处珍贵建筑倒塌；2012年5月20日博洛尼亚（Bologna）地区MW5.9地震及2012年5月29日MW5.8地震（Samsonov et al，2014 ）共造成20多人死亡、逾50人受伤、约1.4万人无家可归、部分房屋坍塌；2016年8月24日阿库莫利市（Accúmoli）发生MW6.2地震，造成约300人遇难、数百人受伤及失踪、大量建筑被破坏，损失严重（Peresan et al，2016 ）。
意大利中部地区之所以更容易发生浅源性地震，是因为该地区处于非洲板块与欧亚板块之间的亚平宁（Apennine）半岛上，而板块交界处更易形成地震带；另外，半岛以东存在一个朝东北方向移动的阿德里亚小板块，几大板块间的挤压或拉伸可能引发地质活动（Cinti et al，2000 ），促使意大利半岛构造活动更为活跃，且非洲板块以2 cm/a的速度向北上升移动并释放能量，待能量累积到一定程度就会爆发地震，尤其是意大利中部地区地震频发；再者，该地区地质构造极其复杂，地质断层几乎贯穿整个意大利半岛。
在2016年10月30日意大利MW6.6地震中，意大利民防部门（Protezione Civile e Difesa，简写为DPC）负责运行的国家强震动台网（Rete Accelerometrica Nazionale，简写为RAN）及其它系统记录到了较为完整的、高质量的三分向强震动记录（Pacor et al，2011 ），尤其是近场地震记录颇为丰富。这些强地震动数据丰富了意大利乃至全球的强震动记录数据库，对于地震工程的研究作用甚大。
已有研究表明，破裂传播效应对地震动参数的影响较大。例如：在破裂前方的地震动幅值比较大，而后会随着距离逐渐衰减（Somerville et al，1999 ；胡聿贤，2006；胡进军，谢礼立，2011）；主破裂方向上的地震动表现出高幅值和短持时的特征（Wen et al，2015 ）。
本文拟通过对上述强震动记录的地震动参数的特征进行分析，研究破裂方向性效应对此次地震动参数的影响，为强震动数据能够在工程中得到应用提供参考。
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图 1 2016年10月30日意大利MW6.6地震震中、台站（a）及余震（b）分布图余震信息来自USGS（2016）发布统计结果Figure 1. Distribution of earthquake epicenter，stations （a） and aftershocks （b） of Italy MW6.6 earthquake on October 30，2016. Aftershocks are from USGS （2016）1. 数据
1.1 震源参数
地震发生后，USGS （2017）确定了此次地震的震源机制解，即节面I的走向、倾角和滑动角分别为162°，27°和−84°（图1）；节面II的走向、倾角和滑动角分别为335°，63°和−93°。此次地震表现出以下主要特征：① 震级较大，MW6.6；② 震源深度为8.0 km，属于浅源地震；③ 此次地震发生在NW−SE走向的正断层上，节面I为此次地震的破裂面。
1.2 地震动数据
本文从工程强震动数据库（Engineering Strong Motion database，简写为ESM） （2016）中下载得到此次地震的强震动记录（Luzi et al，2016 ），经过筛选，共计217个台站的三分向加速度记录满足条件。这些强震动记录从意大利地球和火山科学研究所（Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia，简写为INGV）的意大利强震动数据库（Italian Accelerometric Archive，简写为ITACA）中获得。首先对获得的强震动加速度记录进行基线校正（Boore，Atkinson，2008）和巴特沃斯2阶带通滤波（低通截止频率为0.03 Hz，高通截止频率为30 Hz）等常规数据处理，之后计算水平向加速度的几何平均值，并求出其峰值（horizontal component of peak ground motion acceleration，简写为PGA-H）。在这些台站中有8个台站记录到了此次地震300—900 cm/s2范围内的较大峰值加速度PGA，台站位置及加速度时程如图2所示，台站信息列于表1。距震中12 km的台站IV.T1213记录到了此次地震的最大PGA值（东西向为779.3 cm/s2，南北向为850.0 cm/s2，垂直向为868.9 cm/s2）；其次为距震中11.38 km的台站IV.T1214 （东西向为593.2 cm/s2，南北向为413.0 cm/s2，垂直向为632.9 cm/s2）；距离震中最近的台站IT.NRC （震中距为4.6 km）记录到的东西向加速度峰值为476.4 cm/s2，南北向为365.1 cm/s2，垂直向为367.5 cm/s2。所选的217个强震动台站数量与距离的统计关系如图3所示（Wessel，Smith，1998），其中有138个台站分布于震中距小于150 km的近震源附近，这为近震源强震动参数特性分析提供了较为丰富的数据基础。
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图 2 近震源附近不同场地条件下台站（震中距R＜100 km）的分布和8个台站的三分向加速度时程图Figure 2. Distribution of near-source stations with R＜100 km and the acceleration time history at eight stations根据台站场地的类别信息，研究不同场地条件下强震动记录的特性。根据欧洲08建筑抗震设计规范（Eurocode 8，design of struc-tures for earthquake resistance，Part I，简写为EC08）（BSI，2004；刘洁平等，2006；丁玉琴，张永兴，2010）中场地类别的划分标准，对所选用的台站进行分类，分类情况如图4的饼状图所示。从图中可以看出，记录到此次地震的台站大部分为B类场地，其次为A类和C类。
表 1 部分台站和强震动记录信息Table 1. Information of partial stations and ground motion recordings台站名称 场地类型 北纬/° 东经/° 震中距
/kmRJB/km PGA/（cm·s−2） PGA-H
/（cm·s−2）东西向 南北向 垂直向 IV.T1213 A 42.72 13.13 12.0 7.8 779.3 850.0 868.9 574.3 IV.T1214 B 42.76 13.21 11.4 7.2 593.2 413.0 632.9 416.1 IT.AMT B 42.63 13.29 26.5 21.4 521.6 393.6 317.8 382.6 IT.ACC A 42.70 13.24 18.6 14.0 425.9 384.7 546.9 340.0 IT.CLO A 42.83 13.21 7.8 3.9 418.6 571.4 782.0 326.2 IT.NRC B 42.79 13.10 4.6 0.9 476.4 365.1 367.5 307.7 IT.CNE C 42.89 13.15 7.7 3.8 466.7 288.3 536.5 286.1 IT.FOC C 43.03 12.90 27.8 22.6 372.2 335.6 219.2 264.9 ![]()
图 3 强震动记录数量与震中距Repi及RJB直方图Figure 3. Histogram of the strong motion recordings number and the epicentral distance Repi as well as RJBThis page contains the following errors:
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$R_{\rm JB}=a+bR_{\rm epi}\;,$
(1) 式中：a，b为考虑不同矩震级时的统计关系系数，本文中a取−3.144，b取0.936；Repi为震中距（Chiou et al，2008 ）。
根据已有研究，此次地震的震源参数与2009年4月6日拉奎拉MW6.3地震及2016年8月24日意大利中部MW6.2地震基本一致，这3次地震处于同一地质构造区域，且断层破裂方向基本一致（Akinci et al，2010 ；姜永正等，2017）。因此本文以垂直于震源机制解节面I的走向162°处经震中设置分界线，将所选217个台站分为破裂前方区域NW组和破裂后方区域SE组，其中NW组一共99个台站（56个台站RJB＜100 km），SE组一共118个台站（64个台站RJB＜100 km），RJB＜100 km的120个台站的分布情况如图2所示。由于地震动受到破裂方向性效应的影响，平行于断层方向与垂直断层方向的地震动可能存在一定的差异，为减小这种差异，本文将台站的东西向和南北向地震动加速度记录按照断层走向进行坐标正交旋转，使之成为平行于断层走向和垂直于断层走向的分量，进而研究方向性效应对地震动参数的影响。
2. 破裂方向性效应对地震动幅值的影响
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图 5 水平向（a）和垂直向（b）地震动峰值加速度PGA的空间分布Figure 5. Distribution of horizontal （a） and vertical （b） peak ground motion accelerations图5给出了本次地震中水平向PGA-H和垂直向PGA-UD随RJB的空间分布图，从图中可看出，PGA较大值主要分布于震中附近，且具有一定的方向性，呈NW−SE向展布，与震源机制解节面I的走向基本一致。
参考Bindi等（2010，2011）选取意大利最新强震动数据库（ITACA）中震级范围在4.0＜MW＜7.0的99次地震时所使用的震中距为200 km以内的150个台站记录到的769组地震动记录为基础，建立了适用于不同场地类型的地面运动预测方程（以下称为ITA10），求出相同距离下的值作为预测值，分别与NW组和SE组的观测值进行对比分析（图6）。从图6中可以看出，无论何种场地，其观测值与预测值的衰减趋势均基本一致，但当RJB＞100 km时，观测值则略低于预测值。为进一步分析断层破裂方向性效应对此次地震的强震动幅值的影响，采用地震动预测方程分别拟合此次地震台站NW组和SE组的PGA-H和PGA-UD （霍俊荣，1989；俞言祥，2002；卢建旗等，2009；于海英等，2009），方程的表达式为
$\lg Y=C_1+C_2 \lg(R_{\rm {JB}}+C_3) +\varepsilon\;,$
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方程中参数的拟合结果列于表2，PGA-H和PGA-UD随RJB距离的衰减曲线如图6e，f所示。从图中很明显地看出，NW组拟合曲线明显高于SE组，也就是说，当RJB相同时，无论水平向还是垂直向的PGA，NW组始终高于SE组，体现了破裂方向性效应对峰值加速度的影响，破裂前方区域峰值加速度值高于破裂后方区域，且破裂方向性效应明显。
表 2 峰值加速度PGA随RJB变化关系拟合系数表Table 2. Parameters of regression equations for PGA changes versus RJB分组 方向 C1 C2 C3 ε NW组 水平向 6.352 −2.598 20.5 0.453 垂直向 6.344 −2.607 20.5 0.501 SE组 水平向 5.892 −2.512 20.5 0.500 垂直向 5.889 −2.509 20.5 0.421 ![]()
图 6 NW组和SE组峰值加速度PGA随RJB的变化关系图（a）−（d）分别为场地A，B，C和D，E；图（e），（f）分别为NW组和SE组的PGA-H和PGA-UDFigure 6. The relations of peak ground motion acceleration with RJBFigs. （a）−（d） are sites A，B，C and D，E；Figs. （e） and （f） are PGA-H and PGA-UD of NW and SE groups respectively3. 破裂方向性效应对强震动持时的影响
地震动参数中的持时，在工程结构抗震设计与研究中起着重要作用，为建（构）筑物的抗震设防提供科学依据（胡聿贤，2006）。在地震学中，常把自初始地震波到达时刻至可见波消失并出现脉动信号这一时段称为地震动持时，亦称绝对持时；而在地震工程学中，常把强烈的地震动持续的时间称为地震动持时（Trifunac，Brady，1974；Bommer et al，2009 ）。因此根据不同的研究目的、计算方法和阈值的选取，各国研究人员给出了几十种地震动持时的定义，这些定义可以归纳为两类：一是与加速度阈值（该阈值通常取0.025g，0.05g和0.1g）有关的持时，如括号持时（bracket duration，简写为DB）和一致持时（uniform duration，简写为DU）；二是与能量积累有关的持时，如有效持时（effective duration，简写为DE）和重要持时（significant duration，简写为DS）。
根据不同地震动持时的定义，括号持时和一致持时与地震动的绝对阈值有关，地震波随着距离的增加而衰减，持时也随之减小；而重要持时和有效持时与能量的积累有关，其随着距离的增加而变长。本文计算中选取2016年10月30日意大利中部MW6.6地震强震动加速度记录中RJB＜100 km的120个台站的地震动持时，然后按照NW和SE分组，分别分析几种持时随距离的变化，并将水平方向上的东西向和南北向分量视为独立的观测持时分量。
根据各种持时的特点，选择不同的数学公式拟合其随距离的变化。
对于括号持时DB （0.025g，0.05g，0.1g），一致持时DU （0.025g，0.05g，0.1g）以及有效持时DE，存在以下关系
$D=a{\rm e}^{bR}+\varepsilon\;,$
(3) 对于重要持时DS （5%—75%）和DS （5%—95%）存在
$D={\rm a}+bR+\varepsilon\;,$
(4) 式中：D为持时；R为距离项，本文选取RJB；a，b为回归系数；ε为均方根误差。式中参数的拟合结果列于表3。
表 3 水平向地震动持时随RJB变化关系的拟合参数表Table 3. Parameters of regression equations for durations in horizontal components versus RJB破裂前方区域 （NW） 破裂后方向区域 （SE） 持时/s 拟合公式 平行于断层走向 垂直于断层走向 平行于断层走向 垂直于断层走向 a b ε a b ε a b ε a b ε DB （0.025g） D=aebR＋ε 20.16 0.01 6.95 20.84 0.02 6.49 23.61 0.01 8.21 21.76 0.01 6.43 DB （0.05g） 16.81 0.03 2.95 18.14 0.04 2.42 15.41 0.02 3.87 16.28 0.02 3.86 DB （0.1g） 12.97 0.05 2.54 13.00 0.04 1.93 10.26 0.02 3.92 12.93 0.03 4.54 DU （0.025g） 11.74 0.04 1.52 12.37 0.04 1.39 9.80 0.03 2.36 10.53 0.04 2.60 DU （0.05g） 11.46 0.04 1.44 12.09 0.04 1.48 9.51 0.03 2.39 9.82 0.03 2.72 DU （0.1g） 11.20 0.04 1.63 11.33 0.03 1.56 8.65 0.01 2.32 9.53 0.02 3.06 DE 10.91 0.03 1.68 10.98 0.03 1.68 10.29 0.02 3.19 11.25 0.02 3.12 DS （5%—75%） D=a＋bR＋ε 1.27 0.16 3.08 2.34 0.13 2.84 3.50 0.17 4.15 3.83 0.17 4.31 DS （5%—95%） 2.68 0.33 6.26 4.17 0.29 5.01 6.14 0.37 9.77 7.07 0.35 9.61 将表3的回归结果和图7所示的4种持时随RJB变化关系图与Bommer等（2009）基于新一代地震动衰减模型（next generation attenuation，简写为NGA）的全球强震动记录数据库建立的地震动持时经验预测关系进行对比。结合图4可知，多数强震动台站场地为B类，因此假设vS30 （地表到地下30 m的平均剪切波速）为580 m/s，尽管假设存在一定的误差，但并不影响本文对持时特性的分析。分别比较此次地震中所计算的RJB≤100 km时的两种重要持时、3种括号持时和3种一致持时。从图7中可以看出，采用相对阈值时，持时DS会随着距离的增加而增加（图7h，i），采用绝对阈值时，持时DB会随着距离的增加而减少（图7a−g），这与Bommer等（2009）的研究结果（图7中的红色虚线）一致。出现这种结果与地震波在不同介质中的传播有关，比如不同介质中的波速不同、波在传播过程中的多次反射和折射等，还与地震波幅值随距离的增大而减小，能量的累积速率变缓等有关。括号持时和一致持时要高于Bommer等（2009）的拟合曲线，而重要持时基本与Bommer等（2009）的拟合曲线一致，但破裂前方区域NW组的持时拟合曲线略低于Bommer等（2009）的拟合曲线。
对比图7中NW组破裂前方区域组和破裂后方区域SE组，总体来看，此次MW6.6地震的地震动持时受破裂方向性效应的影响较为显著。3种不同阈值的括号持时（图7a−c）和一致持时（图7d−f），在NW组和SE组所表现出的衰减趋势基本一致，而当RJB＞10 km时，无论括号持时还是一致持时，NW组低于SE组，这与前人研究得到的规律相一致（Bommer et al，2009 ；胡进军，谢礼立，2011；王倩，2015；Wen et al，2015 ），即相同断层距的情况下，SE组的地震动持时远大于NW组。对于SE组与NW组的有效持时，其随断层距的衰减趋势相似，SE组的有效持时比NW组长，尤其当RJB＞10 km时更为显著。同样对于SE组与NW组的重要持时，随RJB的增长趋势一致，SE组的重要持时依然比NW组长。由此可见，在破裂方向性效应的影响下，无论何种持时，SE组基本长于NW组。
比较平行于断层方向与垂直于断层方向的持时（图7），对于与相对阈值有关的持时，后者的持时要高于前者；对于与绝对阈值有关的持时，两者基本一致。总之，由破裂方向性效应引起的平行于断层方向的持时与垂直于断层方向的持时在此次地震中的差异较小，基本可以忽略。
图8给出了不同场地条件下的4种地震动持时，可以看出土层场地（D类和E类场地）的地震动持时比基岩场地（A，B，C类场地）持时要略微偏高，但差异较小。对于此次地震，不同场地类型对地震动持时的影响并不明显，尽管土层场地对地震动幅值具有一定的放大作用（任叶飞等，2013，2014），但对持时的放大作用并不明显。
4. 破裂方向性效应对地震动谱值的影响
为了分析2016年意大利MW6.6地震的破裂方向性效应对地震强震动反应谱特性的影响，分别计算了当阻尼比为5%且周期在0—3 s时NW组和SE组的水平向峰值加速度反应谱（peak acceleration response spectrum，简写为PSA-H），结果如图9所示。采用式（2），分别拟合RJB＜100 km时NW组和SE组的地震动峰值加速度反应谱PSA，拟合系数列于表4。从图9中可以看出，NW组的PSA普遍较SE组高，尤其是整个周期内的PSA平均值，NW组明显高于SE组，说明此次地震破裂方向对地震动谱的幅值的影响较大，也就是说，破裂前方区域的地震动谱值高于破裂后方区域地震动谱幅值。
表 4 峰值加速度反应谱PSA随RJB变化关系的拟合系数表Table 4. Parameters of regression equations for PSA changes versus RJBT/s NW组 SE组 C1 C2 C3 ε C1 C2 C3 ε 0.2 6.35 −2.58 21.2 0.45 0.2 5.68 −2.21 21.6 0.5 6.38 −2.51 20.5 0.47 0.5 5.96 −2.49 20.5 1.0 6.08 −2.51 21.5 0.50 1.0 5.89 −2.51 20.5 2.0 5.89 −2.47 20.5 0.50 2.0 5.77 −2.52 20.5 ![]()
图 7 不同分组时的地震动持时随RJB的变化规律Figure 7. Relations of ground motion durations in different groups versus RJB（a） DB （0.025g）；（b） DB （0.05g）；（c） DB （0.1g）；（d） DU （0.025g）；（e） DU （0.05g）；（f） DU （0.1g）；（g） DE （0.025g）；（h） DS （5%—75%）；（i） DS （5%—95%）![]()
图 8 不同的地震动持时在不同的场地条件下随RJB变化的分布图Figure 8. Distribution of different ground motion durations at different site conditions with RJB（a） DB （0.025g）；（b） DB （0.05g）；（c） DB （0.1g）；（d） DU （0.025g）；（e） DU （0.05g）；（f） DU （0.1g）；（g） DE （0.025g）；（h） DS （5%—75%）；（i） DS （5%—95%）![]()
图 9 NW组和SE组台站记录的水平向峰值加速度反应谱PSA-H图（a）—（d）分别为T=0.2，0.5，1.0和2.0 s时水平向峰值加速度反应谱PSA-H随RJB的变化曲线；图（e）为NW组和SE组水平向峰值加速度反应谱PSA-H的比较Figure 9. Peak acceleration response spectrum of group NW and SEFigs. （a）−（d） are relationships of PSA-H of NW and SE groups at 0.2，0.5，1.0 and 2.0 s versus RJB respectively，Fig. （e） is comparison of PSA-H of NW group with SE group5. 讨论与结论
本文统计了从ESM中下载的2016年10月30日意大利中部MW6.6地震的217组强震动三分向记录，完成了原始数据的基线校正和滤波等常规数据处理；根据震源机制解对强震动台站进行分组，以分析破裂方向性效应对地震动幅值、持时和反应谱幅值的影响；分别计算了不同周期下阻尼比5%的加速度反应谱，回归了不同分组时的地震动幅值、不同类型的持时及反应谱衰减规律，得出以下几点结论：
1） 此次地震的强震动幅值受断层破裂方向性影响较大，破裂前方区域峰值加速度高于破裂后方区域，整体呈与断层走向一致且近震源处幅值较大的特点；不同场地条件下的PGA衰减趋势与ITA10基本保持一致。
2） 回归了3种阈值下的括号持时和一致持时以及两种重要持时DS （5%—75%）和DS （5%—95%），同时还分析了有效持时与RJB的经验关系，整体趋势与Bommer等（2009）相吻合。采用相对阈值的持时（重要持时）会随着距离的增加而增加，采用绝对阈值的持时（括号持时、一致持时和有效持时）会随着距离的增加而减少；在破裂方向性效应的影响下，无论何种持时，破裂后方区域基本长于破裂前方区域；由破裂方向性效应引起的平行于断层方向的持时与垂直于断层方向的持时在此次地震中的差异较小，基本可以忽略；对于此次地震，不同场地类型对地震动持时的影响并不明显，尽管土层场地对地震动幅值具有一定的放大作用，但对持时的放大作用并不明显。
3） 通过拟合并比较RJB＜100 km时NW组和SE组的地震动加速度反应谱可得，地震破裂方向性对地震动谱幅值的影响较大，破裂前方区域的地震动谱幅值高于破裂后方区域的地震动谱幅值。
综上，通过对强震动台站沿垂直于断层走向进行分组，分析强震动加速度记录的地震动参数，结果表明，在近震源区域，断层的破裂方向是影响地震动特征的一个重要因素，破裂前方区域的地震动幅值及反应谱幅值高于破裂后方区域，而破裂前方区域的地震动持时小于破裂后方区域。
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图 1 2016年10月30日意大利MW6.6地震震中、台站（a）及余震（b）分布图
余震信息来自USGS（2016）发布统计结果
Figure 1. Distribution of earthquake epicenter，stations （a） and aftershocks （b） of Italy MW6.6 earthquake on October 30，2016. Aftershocks are from USGS （2016）
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图 2 近震源附近不同场地条件下台站（震中距R＜100 km）的分布和8个台站的三分向加速度时程图
Figure 2. Distribution of near-source stations with R＜100 km and the acceleration time history at eight stations
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图 3 强震动记录数量与震中距Repi及RJB直方图
Figure 3. Histogram of the strong motion recordings number and the epicentral distance Repi as well as RJB
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图 5 水平向（a）和垂直向（b）地震动峰值加速度PGA的空间分布
Figure 5. Distribution of horizontal （a） and vertical （b） peak ground motion accelerations
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图 6 NW组和SE组峰值加速度PGA随RJB的变化关系
图（a）−（d）分别为场地A，B，C和D，E；图（e），（f）分别为NW组和SE组的PGA-H和PGA-UD
Figure 6. The relations of peak ground motion acceleration with RJB
Figs. （a）−（d） are sites A，B，C and D，E；Figs. （e） and （f） are PGA-H and PGA-UD of NW and SE groups respectively
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图 7 不同分组时的地震动持时随RJB的变化规律
Figure 7. Relations of ground motion durations in different groups versus RJB
（a） DB （0.025g）；（b） DB （0.05g）；（c） DB （0.1g）；（d） DU （0.025g）；（e） DU （0.05g）；（f） DU （0.1g）；（g） DE （0.025g）；（h） DS （5%—75%）；（i） DS （5%—95%）
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图 8 不同的地震动持时在不同的场地条件下随RJB变化的分布图
Figure 8. Distribution of different ground motion durations at different site conditions with RJB
（a） DB （0.025g）；（b） DB （0.05g）；（c） DB （0.1g）；（d） DU （0.025g）；（e） DU （0.05g）；（f） DU （0.1g）；（g） DE （0.025g）；（h） DS （5%—75%）；（i） DS （5%—95%）
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图 9 NW组和SE组台站记录的水平向峰值加速度反应谱PSA-H
图（a）—（d）分别为T=0.2，0.5，1.0和2.0 s时水平向峰值加速度反应谱PSA-H随RJB的变化曲线；图（e）为NW组和SE组水平向峰值加速度反应谱PSA-H的比较
Figure 9. Peak acceleration response spectrum of group NW and SE
Figs. （a）−（d） are relationships of PSA-H of NW and SE groups at 0.2，0.5，1.0 and 2.0 s versus RJB respectively，Fig. （e） is comparison of PSA-H of NW group with SE group
表 1 部分台站和强震动记录信息
Table 1 Information of partial stations and ground motion recordings
台站名称 场地类型 北纬/° 东经/° 震中距
/kmRJB/km PGA/（cm·s−2） PGA-H
/（cm·s−2）东西向 南北向 垂直向 IV.T1213 A 42.72 13.13 12.0 7.8 779.3 850.0 868.9 574.3 IV.T1214 B 42.76 13.21 11.4 7.2 593.2 413.0 632.9 416.1 IT.AMT B 42.63 13.29 26.5 21.4 521.6 393.6 317.8 382.6 IT.ACC A 42.70 13.24 18.6 14.0 425.9 384.7 546.9 340.0 IT.CLO A 42.83 13.21 7.8 3.9 418.6 571.4 782.0 326.2 IT.NRC B 42.79 13.10 4.6 0.9 476.4 365.1 367.5 307.7 IT.CNE C 42.89 13.15 7.7 3.8 466.7 288.3 536.5 286.1 IT.FOC C 43.03 12.90 27.8 22.6 372.2 335.6 219.2 264.9 
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表 2 峰值加速度PGA随RJB变化关系拟合系数表
Table 2 Parameters of regression equations for PGA changes versus RJB
分组 方向 C1 C2 C3 ε NW组 水平向 6.352 −2.598 20.5 0.453 垂直向 6.344 −2.607 20.5 0.501 SE组 水平向 5.892 −2.512 20.5 0.500 垂直向 5.889 −2.509 20.5 0.421
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表 3 水平向地震动持时随RJB变化关系的拟合参数表
Table 3 Parameters of regression equations for durations in horizontal components versus RJB
破裂前方区域 （NW） 破裂后方向区域 （SE） 持时/s 拟合公式 平行于断层走向 垂直于断层走向 平行于断层走向 垂直于断层走向 a b ε a b ε a b ε a b ε DB （0.025g） D=aebR＋ε 20.16 0.01 6.95 20.84 0.02 6.49 23.61 0.01 8.21 21.76 0.01 6.43 DB （0.05g） 16.81 0.03 2.95 18.14 0.04 2.42 15.41 0.02 3.87 16.28 0.02 3.86 DB （0.1g） 12.97 0.05 2.54 13.00 0.04 1.93 10.26 0.02 3.92 12.93 0.03 4.54 DU （0.025g） 11.74 0.04 1.52 12.37 0.04 1.39 9.80 0.03 2.36 10.53 0.04 2.60 DU （0.05g） 11.46 0.04 1.44 12.09 0.04 1.48 9.51 0.03 2.39 9.82 0.03 2.72 DU （0.1g） 11.20 0.04 1.63 11.33 0.03 1.56 8.65 0.01 2.32 9.53 0.02 3.06 DE 10.91 0.03 1.68 10.98 0.03 1.68 10.29 0.02 3.19 11.25 0.02 3.12 DS （5%—75%） D=a＋bR＋ε 1.27 0.16 3.08 2.34 0.13 2.84 3.50 0.17 4.15 3.83 0.17 4.31 DS （5%—95%） 2.68 0.33 6.26 4.17 0.29 5.01 6.14 0.37 9.77 7.07 0.35 9.61
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表 4 峰值加速度反应谱PSA随RJB变化关系的拟合系数表
Table 4 Parameters of regression equations for PSA changes versus RJB
T/s NW组 SE组 C1 C2 C3 ε C1 C2 C3 ε 0.2 6.35 −2.58 21.2 0.45 0.2 5.68 −2.21 21.6 0.5 6.38 −2.51 20.5 0.47 0.5 5.96 −2.49 20.5 1.0 6.08 −2.51 21.5 0.50 1.0 5.89 −2.51 20.5 2.0 5.89 −2.47 20.5 0.50 2.0 5.77 −2.52 20.5
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