中国大陆地震死亡率的标度律及其在预测中的应用

研究了中国大陆华北地区、西南地区和西北地区自1500年以来因地震造成人员死亡率的自相似指数标度律, 并将其应用于泊松模型中, 对未来地震人员死亡数作了长期预测。预测表明, 在2020年前, 华北地区、西南地区发生地震死亡1 000人以上事件以及西北地区发生地震死亡100人以上事件的概率都在0. 8以上。     

基于聚类分析的多尺度相似地震快速识别方法及其在汶川地震东北端余震序列分析中的应用

相似地震是具有相似波形记录的一组地震,往往以地震丛集的方式发生.而重复地震是一种特殊的相似地震,一般具有相近的震源机制解和几乎重合的破裂面积.对相似地震特别是重复地震的研究是我们认识断层的结构和变化的重要手段.本文提出了一种基于相似度距离概念和聚类分析技术的相似地震识别方法,可以利用单个台站对其记录到的地震事件进行快速的相似地震和重复地震识别.我们将此方法应用于汶川地震东北端的余震序列,获得了该地区相似地震的分布图像,并对其中存在的重复地震的发震机制进行了讨论分析.     

什么类型的地震能被预测?

每当一次严重破坏性地震发生后,关于其能否被预测一直是备受争议的话题.本文基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论,分析了能被预测的地震类型,指出:(1)在特定地震区地震目录完整且准确的情况下,除第1锁固段在体积膨胀点发生的标志性地震不能被预测外,后续标志性地震均能被预测;(2)利用次级锁固段破裂在"时间域"或"空间域"的自相似模式,可预测某些标志性预震.本文的研究结果表明,特定地震区内某些标志性地震与标志性预震,因其发生的物理机制明确且有规律可循,故能被预测;这些可预测地震仅与锁固段破裂对应的地震事件类型有关,而与其地震震级无关.     

非稳态泊松模型预测西北地区地震带的应用

地震概率预测 ,即根据某个地震构造区 (地震带或震源区 )内已发生的地震 ,预测未来一定时段发生某一震级段或某一震级下限以上地震的可能次数和概率 .这一方法在地震危险性分析和地震预测等方面 ,都有广泛的研究和应用 .该方法的主要特点 ,是根据地震构造区已发生的地震事件 ,建立适宜的地震统计模型 ,而不必考虑地震事件的详细过程和活动图象 .随着对一些地震构造区地震事件现象及其发生的地球物理、力学机制和数学物理模式的不断研究 ,相继发展了一些概率预测模型 ,以描述不同的地震事件过程 .目前研究和应用较多的主要有稳态和非稳态泊松…     

考虑接连两次地震影响的群体建筑物震害预测方法

利用文献[2]推荐的方法得到了不同地震组合情况下的等效地震影响系数,将其与传统的钢筋混凝土框架结构震害预测方法相结合,得到两次地震作用对建筑物所造成的损伤,进而得到了该类建筑物的群体震害预测结果。结果分析表明,接连两次地震对建筑物的累积破坏作用显著。最后以福建省泉州市规划区范围内的钢筋混凝土框架结构群体震害预测为例,证明了该方法具有简便实用的特点。     

利用前兆事件对云南地区地震进行中短期预测研究

对某些类型的主震事件, 进行中短期预测也许是可能的. 利用Varnes, Bufe和Varnes提出的破裂时间法模拟前兆地震能量加速释放模型,通过实际观测资料与理论公式的拟合, 可以建立主地震事件的中短期预测技术, 用以确定表示主震的地点、时间和震级大小. 本文使用的是云南区域台网的地震目录资料，覆盖的时间段为1965~2002年. 统计分析表明，在此37年时间内，等于或大于2.5级地震资料是相当完整的. 本文对云南地区的30次主震事件进行了模拟，其中25次主震事件由前兆序列模拟得到的预测时间和震级与实际值相当接近，主震震级预测精度约0.57个震级单位，假定已知前兆序列中最后一次事件，则预测主震发生时间误差约0.64年.对另外的5次主震事件，由于没有足够的前兆事件来充分确定前兆能量加速曲线或是存在对能量加速释放曲线的干扰事件，而不能进行破裂时间法模拟.本文的研究结果还表明，由于云南是破坏性地震和中小地震活跃的地区，因此，主地震与前兆事件最佳搜索半径不存在明显的线性关系.主震矩与系数k，m之间存在强烈的相关性，利用主震地震矩与系数的关系和限制指数m的取值范围，可进一步缩小预测时间和预测震级的最佳拟合区范围，提高了模拟主震事件的预测精度. 本文采用破裂时间法对30次主震事件进行拟合，80％以上获得了较好的结果. 显示出该方法在预测已知主震事件序列的能力方面大有希望，因此，利用前兆事件对未来主震事件进行中短期预测的前景是令人鼓舞的.      

地震状态下高层建筑物安全防护避让距离的估计研究

高层建筑物在地震作用下易出现倒塌状况,严重影响人身安全,因此高层建筑物地震安全防护距离的预测至关重要。设计以基础数据库为核心的高层建筑物地震安全防护距离预测系统,通过高层建筑物基本信息系统采集高层建筑物高度、宽度、结构类型等基本数据信息,并将这些信息存储到震害数据库系统中;地震危害模型分析系统依据数据库系统中存储的这些建筑物基本信息,分析地震危险性后,通过研究地震时高层建筑上部结构水平、底部及顶部先接触地面三种落地状态情况下,计算得到薄弱层和薄弱层上部结构高度的安全防护距离。实验验证在人工地震波作用下,利用该预测系统可有效获取实验小区高层建筑物的安全防护距离界定示意图,且其能够准确分析地震作用下高层建筑物晃动时"飞石"安全距离,以及三种地震波作用下建筑物地震安全防护距离分布规律和主要影响范围,其预测效果好。     

地震人员伤亡与压埋人员评估方法的初步研究——以福建省漳州市区为例

以建筑物震害预测分析为基础,以街道办事处为单元,用最新的人口调查数据对福建省漳州市区进行了不同地震烈度情况下的人员伤亡预测,并提出了地震灾害中因建筑物倒塌而被压埋人员的评估方法,初步预测了不同地震烈度下、不同时间段内各街道办事处可能的压埋人数.这一结果对于制定地震紧急救援决策和灾害减轻措施、采取有效的地震应急响应具有重要的辅助决策意义.     

四川省芦山“4·20”7.0级地震的前瞻性预测验证及震后趋势分析

针对强(大)震能否预测以及如何预测的科学难题,作者提出了孕震断层多锁固段脆性破裂理论与相关预测方法.将汶川地震区前瞻性强震四要素预测结果(包含震级、震中经纬度、震源深度以及临界Benioff应变值)与2013年4月20日发生在四川省雅安市芦山县的Ms 7.0级地震进行比较,认为该地震已被作者所提出的理论方法成功预测.研究表明:芦山"4·20"7.0级地震是汶川"5·12"地震的一次大余震事件,表明该预测理论及方法能可靠地应用于大震及某些大余震事件的预测.此外,本文对汶川地震区未来地震趋势进行了分析.     

山西省古交市建筑物震害预测

在对古交市建筑物进行调查研究的基础上,对各类建筑物进行了地震易损性分析,预测了在不同烈度下的各工作单元建筑物的总破坏面积,同时还进行了未来１０ａ的动态预测,得出若遭遇地震时,古交市市区震害最重,各镇和某些乡次之的结论     

基于抗震性能普查数据的城区群体建筑震害预测初探

采用孙柏涛等人提出的基于已有震害矩阵模拟的群体震害预测模型,在广东省防震减灾"十一五"重点项目"重点监视防御区县级以上城市建(构)筑物抗震性能普查"数据的基础上,对已做过震害预测城市(区)与普查城市在设防标准、建筑年代、地上层数、建筑用途及平面形状等五方面进行相似度计算,最后得出普查城市的震害矩阵,对比分析结果表明,应用该方法对群体建筑物实施震害预测是可行的。     

A PRELIMINARY STUDY ON THE METHOD OF SEISMIC INTENSITY ASSESSMENT BASED ON RESIDENTIAL BUILDING DATA AND HIGH RESOLUTION REMOTE SENSING IMAGES

After destructive earthquakes, the assessment result of seismic intensity is an important decision-making basis for emergency rescue, recovery and reconstruction. This job requires higher timeliness by government and society. Because remote sensing technology is not affected by the terrible traffic conditions on the ground after the earthquake, large-scale seismic damage information in the earthquake area can be collected in a short time by the remote sensing image. The remote sensing technique plays a more and more important role in rapid acquisition of seismic damage information, emergency rescue decision-making, seismic intensity assessment and other work. On the basis of previous studies, this paper proposes a new method to assess seismic intensity by using remote sensing image, i.e. to interpret the building collapse rate of a residential quarter after an earthquake by high-resolution remote sensing images. If there already are detailed building data and building structure vulnerability matrix data of a residential area, we can calculate the building collapse rate under any intensity values in this residential area by using the theory of earthquake damage prediction. Assuming that the building collapse rate interpreted by remote sensing is equal to the building collapse rate predicted by using the existing data, it will be easy to calculate the actual seismic intensity of the residential area in this earthquake event. Based on this idea, according to the relevant standard specifications issued by China Earthquake Administration, this paper puts forward some functional models, such as the calculation model of building collapse rate based on remote sensing, the data matrix model of residential building structure, the prediction function matrix model of residential building collapse rate and the prediction model of residential building collapse rate. A formula for calculating seismic intensity by using remote sensing interpretation of collapse rate is also proposed. To test and verify the proposed method, this paper takes two neighboring blocks of Jiegu Town after the Yushu M7.1 earthquake in Qinghai Province as an example. The building structure matrix of the study block was constructed by using pre-earthquake 0.6m resolution satellite remote sensing image(QuickBird, acquired on November 6, 2004), post-earthquake 0.2m aerial remote sensing image(acquired by National Bureau of Surveying and Mapping, April 15, 2010) and some field investigation data. The building collapse rate in the two blocks was calculated by using the interpretation results of seismic damage from the Remote Sensing Technology Coordinating Group of China Seismological Bureau. The seismic damage matrix of building structures in Yushu area is constructed by using the abundant scientific data of the scientific investigation team of the project “Comprehensive Scientific Investigation of the Yushu M7.1 Earthquake in Qinghai Province” of China Seismological Bureau. On this basis, the collapse rate prediction function of different structures in Yushu area is constructed. According to the prediction function of collapse rate and the building structure matrix of the two blocks, the building collapse rate under different intensity values is predicted, and the curve of intensity-collapse rate function is drawn. By comparing the building collapse rate interpreted by remote sensing and the intensity-collapse rate function curve of this two blocks, the seismic intensity of both blocks are calculated to be the same value: Ⅸ degree, which is consistent with the results of the field scientific investigation of the earthquake. The validation shows that the method proposed in this paper can effectively avoid the influence caused by the difference of seismic performance of buildings and accurately evaluate seismic intensity when using remote sensing technique. The method has certain application value for earthquake emergency work.     

多因素影响的建筑物群体震害预测方法研究

为了简化震害预测工作,提出了一种多因素影响的建筑物群体震害预测方法。首先,将已有数据库中的资料按不同相似度进行分类,从中选取所需要的样本数据。然后将所选取的样本数据按不同影响因素分类,分别求出考虑各影响因子下的震害矩阵,再由房屋普查资料得出预测区考虑各影响因素时各影响因子下的房屋的建筑面积,并将建筑面积比例作为各影响因子的权重,最终得出预测区某种结构类型整体的震害矩阵。利用文中方法建立了厦门市多层砌体结构的震害矩阵,与厦门市采用单体抽样法得出的震害矩阵相比较,其平均震害指数最大差值不大于0.041,验证了此方法的可行性。     

钢筋混凝土建筑结构的抗地震破坏倒塌能力评估研究

在地震作用下钢筋混凝土建筑结构出现破坏倒塌为地震灾害中的关键,有效评估建筑结构抗地震破坏倒塌能力是建筑结构设计的前提,也是当前建筑结构提高抗震性能与加固的依据。提出变形指标极值、失效判断标准以及钢筋混凝土建筑结构倒塌极限状态判断标准,据此获取倒塌储备系数、倒塌易损性、结构整体超强系数、结构整体延性系数等评估标准。采用Pushover分析法选择相应地震波。依据梁柱线刚比对建筑结构抗倒塌能力的影响,以及柱端弯矩增加系数对建筑结构抗地震破坏倒塌能力的影响,对建筑结构易损性进行分析。结果表明:等跨建筑结构抗地震破坏倒塌能力更强;建筑结构底层是薄弱层,COF值越高,结构越容易倒塌。     

无人机遥感技术在新疆皮山地震灾情获取中的应用

2015年07月03日,新疆维吾尔自治区和田地区皮山县（37.6°N,78.2°E）发生M_S6.5级地震,震源深度10km。本文利用高性能无人机数据采集平台获取灾区高分辨率影像数据,结合地震现场震害调查建立建筑物震害遥感解译特征,采用人工目视解译完成了灾区6个0.01°×0.01°格网评估区房屋类型及损毁程度应急遥感调查,获取测区地震灾情信息。结果表明:测区内房屋结构类型主要包括土木、砖木、砖混结构;倒塌房屋主要为土木结构及个别老旧砖木结构房屋,倒塌和局部倒塌的土木结构房屋占评估区土木结构房屋总数的68%,倒塌和局部倒塌的砖木结构房屋占评估区砖木结构房屋总数的12%;测区砖混结构房屋局部倒塌1间,未倒塌228间,砖混结构显示出良好的抗震性能,对避免人员伤亡和减少经济损失起到重要作用。     

遥感分类方法在建筑物震害提取中的应用（以玉树地震为例）

建筑物损毁情况是地震灾害评估的一项重要指标,利用遥感技术快速提取震后建筑物震害信息,对科学指导地震应急救援工作具有重要意义.利用2010年4月14日青海玉树7.1级地震前后玉树县结古镇团结村高分辨率遥感影像,结合像素光谱和空间特性的纹理、结构等多源信息,基于支持向量机（SVM）方法,对地震前后建筑物信息进行分类提取,变化检测出建筑物损毁情况,并与面向对象多源信息复合的模糊分类法的分类精度、提取效率进行对比分析.研究结果表明,多源数据复合的SVM影像分类方法能够有效解决模糊分类影像破碎问题,地震前后两实相影像分类总精度达到77.53％和73.56％,提高了建筑物震害信息提取精度.     

混凝土高层建筑结构地震破坏抗毁能力评估

提出基于构件性能的混凝土高层建筑结构地震破坏抗毁能力评估方法,采用强度与延性法分析混凝土高层建筑构件强度和变形,以对强震作用下混凝土高层建筑结构性能实施准确描述。基于建筑结构性能以及多条地震波情况下高层建筑结构倒塌极限状态的分析规范,采用IDA方法设置建筑结构抗倒塌能力系数,并依据该系数获取基于构件性能的混凝土高层建筑结构地震破坏抗毁能力评估流程,实现建筑结构地震破坏抗毁能力的准确评估。实验结果说明,所提方法实现了混凝土高层建筑结构地震破坏抗毁能力的准确评估。     

Study on the Uncertainty of Earthquake Damage Prediction Based on Damage Indices for RC Structures

Seismic damage indices of structure are widely used to quantificationally analyze structural damage levels under earthquake action. In this paper, a five-storey building model and a seventeen-storey building model are established. According to seven typical indices and different earthquake-inputs, a structural damage prediction is performed, with the results showing serious uncertainty of structural damage prediction due to different indices. Understanding of this phenomenon aids the comprehension and application of the results of earthquake damage prediction.     

分析汶川“5•12”震害探求房屋“大震不倒”途径

本文围绕“大震不倒”主题,对汶川“5．12”特大地震震害进行了分析探究。文中涉及“大震不倒”设防目标、研究方法、房屋倒塌的震害特点等问题;对倒塌房屋分为薄弱层垮塌、沿开问垮塌、不规则体型垮塌3种类型进行了讨论,分析了垮塌的原因并提出了看法;同时还对“强梁弱柱”现象做了分析。最后,扼要对混凝土框架结构和砖混结构提出“大震不倒”的建议性意见。     

按现行规范设计的Ⅷ度区RC框架结构的倒塌性能评估

选取按照现行规范设计的既有建筑进行有限元建模,考虑地震动的不确定性对其进行大量增量动力分析(IDA),得到模型的IDA曲线簇。在此基础上对其进行地震需求概率分析和概率抗震能力分析,拟合得到结构的易损性曲线,据此对结构的倒塌概率进行定量评估,并比较基于非线性分析与性能评估软件PERFORM-3D的纤维模型和塑性铰模型的分析结果。结果表明:按照我国现行规范设计的钢筋混凝土(RC)框架结构,在预期的罕遇地震作用下倒塌概率较小,可满足"大震不倒"的要求;基于PERFORM-3D的截面纤维模型所得的RC框架结构,经非线性分析所得的倒塌概率相对保守,安全储备更高。