地震危险性分析中潜在震源区范围与震级上限的不确定性分析

目前进行的地震危险性分析计算中, 潜在震源区范围和震级上限的确定过程中存在很大的不确定性。 采用二级划分和三级划分潜在震源区的方法, 对潜在震源区范围不确定性进行了研究; 用震级上限的单边正态分布模型代替固定的震级上限模型, 分析了这种改进对地震危险性分析结果的影响及其工程意义。 结果表明, 用三级划分潜源的方法代替二级划分潜在震源方法可降低局部地区的地震危险性, 对于在潜在震源区附近选址和降低工程成本有重要意义。 震级上限的改进, 使得地震危险性降低, 这对百年使用年限的工程更具有实用性。     

利用潜源区样本空间确定CPSHA模型空间分布函数的方法

提出了一种利用潜源区样本空间确定空间分布函数的思路—潜源区样本空间法。除潜源区和地震目录外,不需要任何额外的资料,该方法就可以给出4套不同的空间分布函数,还可以提供任意震级间隔的空间分布函数,不存在多因子方法中因子分辨率与计算震级档不协调的问题,更好地体现了潜源区之间地震活动的空间差异,适用于多方案潜源区开展概率地震危险性分析。     

基于广义帕累托分布的马尼拉海沟俯冲带地震危险性估计

选取马尼拉海沟俯冲带作为潜源区, 基于广义帕累托分布, 通过对一定时段内超过某一阈值的震级数据进行拟合, 建立该潜源区地震危险性估计模型, 估计强震重现水平和震级上限, 并对估计结果的不确定性进行了分析, 得到马尼拉海沟俯冲带震级上限为9.0级, 10 a、 50 a、 100 a、 200 a马尼拉海沟俯冲带的震级重现水平期望值分别为7.1级、 7.6级、 7.7级、 7.9级。     

融合三维断层源和二维潜在震源区的随机抽样概率地震危险性分析算法研发

文中采用蒙特卡罗随机抽样方法,研发了一套融合传统二维潜在震源区(下文简称“潜源”)和三维断层源的概率地震危险性算法。该算法不仅适用于传统的区域面源,同时还能考虑地震的破裂尺度并兼容三维断层源的概率地震危险性计算。文中研发的算法可高效实现断层源地震事件集的三维模拟,并将地震破裂尺度引入到概率地震危险性计算中,显著提高了近断层地区地震危险性计算的合理性。为了提高程序的执行效率,算法采用预先在平面潜源中充填网格点的方式随机模拟地震事件在潜源内的均匀分布。对于椭圆衰减的地震危险性计算,算法采用了预先构建不同震级、距离及不同场点与潜源长轴方向夹角下的短轴距的三维矩阵,通过查表和插值方式直接获得相应场点的短轴距,避免了循环迭代逼近短轴距计算效率低下的问题。分别利用五代图的概率地震危险性程序和文中研发的算法,计算了湖南长-株-潭(长沙-株洲-湘潭)城市群所处的中强地震活动环境的区域地震危险性以及近断层源的常德、株洲2个场点在不同概率水平下(重现期分别为50a、 475a和2 475a)的地震危险性。比较研究表明,五代图的程序低估了三维断层源附近的地震危险性,且随着概率水平的降低,低估的程度越来越高。...     

基于设定地震确定非基岩场地弹塑性验算输入地震动探讨

对非基岩场地的甲类建筑弹塑性验算输入地震动中存在的问题进行讨论,探讨基于设定地震确定弹塑性验算输入地震动的方法。以某设施厂址为例,采用修改后的概率地震危险性公式计算潜源对工程厂址的影响。按照震级(M)-距离(R)-衰减关系标准差系数(ε)组合,对概率地震危险性分析结果进行分解,将三元变量(M,R,ε)的均值或众值计算的反应谱定义为设定地震动,并根据设定地震及其反应谱,选取实际地震动记录近似模拟地震动的离散;采用随机生成的土层模型进行地震响应分析,最终给出土层地表设定地震动的期望值作为输入地震动。     

华南地区中强地震重复特征初步分析

运用时间相依的布朗过程时间模型和泊松模型,分别计算了炉霍潜源和道孚潜源7.0≤M<7.5和7.5≤M<8.0震级档未来50a的发震概率,并将其与根据中国地震动参数区划图(2001)潜在震源区划分综合方案且运用分档泊松模型所得的计算结果进行对比分析。结果表明:①应用地震矩率方法得到的各断裂段特征化地震复发间隔,无论是BPT模型或泊松模型所得到的炉霍和道孚潜源在7.0≤M<7.5震级档的发震概率计算结果,均远大于根据中国地震动参数区划图(2001)潜在震源区划分综合方案所得的计算结果;②对于使用同样的由地震矩率方法得到的各断裂段特征化地震复发间隔数据,BPT模型和泊松模型所得的计算结果也不相同。     

地震区划中混合地震模型研究——以祁连山为例

以祁连山为研究区,以上限震级７．５和８．０的潜源为特征地震段,利用滑动速率法分别计算上述每个潜源中７．０～７．４级,７．５～７．９级地震的复发间隔。特征地震选用ＮＢ模型条件概率和ＮＢ累积概率模型,中强震采用中国地震区划图（１９９０）的分档泊松模型,组成混合地震模型,用中国西部椭圆地震衰减公式,计算了未来５０ａ,超越概率为１０％的地震烈度。计算结果认为累积概率模型当地震离逝时间长而潜源面积小时影响大,面积大的潜源应进一步考虑潜源的稀释问题     

地震安全性评价中时程的包线与设定地震

"设定地震"概念的提出已有一段时间,但鲜见在我国地震安全性评价中应用。同时,概率方法在地震危险性评价中,由于时程包线函数的确定源于震级-距离组合的不确定性而带有较大的任意性。本文建议在考虑潜源概率贡献的基础上,引入设定地震的期望震级和期望距离组合,用以控制包线函数。通过修改危险性分析椭圆模型的软件,可以进行计算并给出了算例。     

海啸危险性概率分析的不确定性研究

针对海啸危险性概率分析（PTHA）存在的较大不确定性问题,对不确定性产生来源进行了归纳和分类,提出了基于逻辑树与事件树方法合理量化不确定性的思路框架,并以马尼拉海啸潜源为研究对象,给出了量化震级上限、破裂面参数不确定的过程示例。数值模拟分析结果表明:海啸潜源震级上限的改变对危险性评估结果产生了显著影响,通过逻辑树方法可合理量化这种不确定性;地震破裂面的倾角、滑移角和破裂面积的随机不确定性对海啸危险性分析结果产生较为显著的影响,经事件树方法处理后的危险性结果保证率远高于20%,略低于80%,可基本满足工程抗海啸设计要求。      

中国城市直下型地震危险性分析研究

本文根据泊松模型,并采用第四代区划图综合潜源区数据方案,计算了我国(不包含港、澳、台湾地区)大部分城市未来50年发生6级左右和7级以上直下型地震的危险性。并初步探讨如何计算城市和城市群的直下型地震概率。结果表明:我国很多城市都可能发生直下型地震,而且危险性比较高。     

山西省地震灾害风险普查成果与推广应用综述

山西省地震灾害风险普查是全国第一次自然灾害综合风险普查的地震灾种地方工作。根据山西省地震灾害的特征，地震灾害风险普查主要从摸清地震危险源分布、承灾体现状、地震灾害风险隐患和灾害风险水平等方面展开，形成了涵盖地震致灾要素、孕灾要素、隐患评定、风险评估与区划等方面的成果。结合地震灾害风险普查成果在地震灾害防治基础能力的提升、太忻一体化经济区建设等多领域的推广应用，提出山西省防震减灾工作今后发展的建议。     

以空间光滑的地震活动性模型为空间分布函数的地震危险性分析方法

根据华北地区的地震目录,建立了4个空间光滑的地震活动性模型,并以这些模型为空间分布函数,将华北地震区每个地震带的地震年发生率分配到空间格点中,计算这一地区的地震危险性．结果表明,采用仪器记录地震计算得到的地震活动性模型和地震危险性结果能够反映华北地区现今的地震活动水平和地震危险性水平,符合人们对现今华北地区地震危险性的认识;采用历史破坏性地震（Mge;4.7）计算的地震活动性模型和地震危险性结果,较好地反映了华北地区中强地震活动区的地震危险性水平;以地震应变计算地震活动率,并根据点椭圆模型和线椭圆模型计算得到的地震活动性模型,能够较好地反映大地震的活动水平和空间构造特征．将根据4个模型计算得到的50年超越概率10%峰值加速度（PGA）分布加权平均,得到综合的华北地区PGA分布,并将该PGA分布与根据《中国地震动参数区划图》中综合潜源方案计算得到的50年超越概率10%的PGA分布做了比较,发现二者无本质差别,均能反映华北地震区的地震危险性水平．当然,二者也具有一定的差异:前者计算得到的符合PGAge;100 cm/s2条件的区域面积明显要比后者的大,而符合PGAge;250 cm/s2条件的区域面积则比后者的要小. 这主要是由于潜在震源区类型和空间分布函数不同造成的．      

起算震级与衰减不确定性校正

分析表明,起算震级Ｍ０对危险性分析结果的表现为当Ｍ０取取值不够低时,场地的危险性将被低估。此种低估影响与场地的地震危险性高低潜源距场地的距离及衰减公式的形式和标准差有关。     

用空间光滑方法评估弱地震活动区的地震活动性参数

本文以长江中游地震带为研究区域,该区地震活动比较弱,发震构造不清晰,但人口、经济分布集中,中小地震往往会造成强烈的社会影响。自有记载以来,共记录到122次Ms≥4．7级的地震,最大的地震为1631年常德63/4级地震,在这样的区域进行地震危险性分析,依据构造特征和地震活动进行潜源划分的方法会带来较大的不确定性,为了更合理地评价其危险性,本文试图先在研究区内划分活动水平相当的等b值区域,然后利用空间光滑法计算各区的地震年平均发生率分布。结果显示,各分区内年平均发生率存在较大差异,年发生率分布图与现代和历史地震震中分布格局基本一致,为潜源区划分提供了一种量化的空间参考数据。     

潜源划分进展及我国海域和邻近海域区划潜源划分问题研究

对于陆域地区，我国已进行5次全国范围大面积地震区划研究工作，获得了丰富研究成果。但对于海域地区地震区划的研究较薄弱，较少涉及海域潜源划分模型。随着经济发展，涉及海域地区的经济活动日益频繁，对海域地区潜源划分研究及进一步地震区划研究工作的需求越来越强烈。为此，详细介绍代表性国家在潜源划分方面采取的原则和方法，总结我国海域地区地震地质背景及相应的研究现状，并在此基础上提出我国海域地区潜源划分可考虑的原则和基本思路，为后续我国海域地区区划研究提供方案。     

基于特征地震模型含时间的概率地震危险性分析方法及其应用研究

本文介绍了特征地震的对数正态分布模型、 正态分布模型和布朗过程时间模型, 提出了使用地震破裂面源模型的特征地震含时间的概率地震危险性分析理论和方法. 通过具体算例对不同的特征地震模型进行了比较, 并对特征地震危险性分析方法进行了系统探索. 研究结果表明, 特征地震含时间模型在复发周期早期的地震危险性低于不含时间模型, 而在后期其地震危险性则高于不含时间模型. 特征地震复发周期的对数正态分布模型与布朗过程时间模型计算得出的地震危险性差别不大. 在未到期望复发时间时, 正态分布模型与前两种模型计算的地震危险性差别不大; 而接近期望复发时间及之后时段, 正态分布模型计算的地震危险性则迅速增大.      

余震时空丛集对概率地震危险性分析的影响

本文以东北、华北及川滇地区为例,系统研究了余震时空丛集对概率地震危险性分析的影响.采用基于传染型余震序列模型(ETAS)的蒙特卡罗模拟方法,模拟了包含余震和不包含余震的两套地震序列,然后以模拟地震目录为基础输入,采用基于空间光滑地震活动性模型的地震危险性分析方法计算了两套地震危险性结果——PGA(Peak Ground Acceleration,峰值加速度),通过分析比较这两套PGA的绝对差值和相对差值来研究余震时空丛集对概率地震危险性分析的影响.研究结果表明余震对50年超越概率10%地震危险性计算结果的影响均值为6%左右,最大可达10%,并且随着超越概率水平的提高,余震影响也越大.弱地震活动区余震对概率地震危险性分析的影响要高于强地震活动区.研究结果还进一步揭示两套PGA结果绝对差值的最大值约为15 cm·s~(-2),且出现在高PGA区,这意味着余震对概率地震危险性计算结果不会产生显著影响.因此在地震区划或一般性地震危险性分析中可考虑不用删除余震.     

中国东部中强地震潜在震源区地震复发概率分布

本文对中国大陆东部102个中强潜在震源区内1500a以来5—6级地震的复发间隔进行了统计分析,得到了中强地震复发间隔不仅受潜源内断层活动性影响,还与发震构造是否交汇及邻区构造活动等因素有一定关系。中强地震复发间隔大致满足指数分布,通过给出的概率模型可以计算出研究区内各潜在震源区未来一定时间内的发震概率,为地震危险性分析提供一些基础资料。     

型钢混凝土框架结构地震易损性数值模拟研究

基于地震工程模拟平台Open SEES,研究了型钢混凝土(SRC)框架的数值建模方法。根据试验结果对比了3种不同非线性梁柱单元模型的计算效果,确定了最优单元模型。基于Open SEES平台和增量动力分析(IDA)方法研究了型钢混凝土框架结构的地震易损性。设计了3个具有不同柱梁抗弯承载力之比的结构,对其进行IDA分析,获得了各模型的抗震能力曲线。根据结构抗震能力曲线,求解了结构的地震易损性曲线,得到了结构在地震作用下各性态点的超越概率。对场地地震危险性进行分析,获得了场地地震危险性概率模型。基于结构地震易损性曲线及场地地震危险性概率模型,计算了结构各性态点的年平均超越概率。结果表明:柱梁抗弯承载力之比对计算结果的影响显著,随着柱梁抗弯承载力之比的增大,结构在特定地震动作用下倒塌的概率呈减小趋势。     

地震震源机制解在华南及邻区潜源区长轴方向判定中的应用

本文利用34°N以南,105°E以东大陆东南地区中强地震和小震的震源机制解结果,分析了震源机制解与可能的中强震发震构造及潜源区方向的关系.华南及邻区地震震源机制解节面走向和主应力轴方位分布具有明显的优势方向,大部分M≥4.0地震震源机制解中一个节面走向与主要构造走向及大多数潜源区方向对应较好,多数小震的节面走向和主应力轴方位综合统计结果也能为潜源区方向的判定提供比较可靠的依据.同时通过对1996年南黄海Ms6.1地震和1997年福建龙岩-永安Ms5.2地震的震源机制解结果进行分析,并结合区域地质构造、地震活动以及地震的等震线长轴展布、余震分布等资料,探讨了这两个地区潜源区的划分.