断层错动的危险性分析方法

为了分析地震时断层错动对建筑场地的影响,本文在地面震动危险性分析方法基础上提出了一种估计断层错动风险的概率方法,该法考虑了断层破裂边界效应以及参数不确定性的影响。最后文中还给出了一个算例,以展示建议方法的计算过程。     

陕西关中地区不同超越概率水平下地震动峰值加速度关系研究

本文以关中四城市地震小区划工作为基础,统计分析了陕西关中地区不同超越概率水平下基岩地震动峰值加速度之间的关系及空间分布特征。针对中硬场地,统计得出了关中地区多遇地震、罕遇地震与设防地震作用的地面峰值加速度比值的均值分别为0.34和1.69。通过与现行建筑抗震设计规范进行了对比分析认为,若以关中城市地震小区划图作为抗震设防标准,按照《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中有关规定对一般建筑物进行地震作用计算,所考虑的地震作用是合理、安全的。本文研究成果有助于地震小区划图的推广和应用。     

陇东黄土高原地区建筑抗震设防参数研究

通过对陇东黄土高原区地质构造环境、历史地震影响与破坏特征、概率地震危险性计算等几方面的研究,对该区地震动参数特征进行了分析,研究了该区黄土场地及地形地貌对地震动参数的放大效应与分区特征.研究表明,陇东黄土高原地区的地震影响主要来自中远距离的大震,地震动持续时间长,长周期部分相对丰富,黄土场地及地形对地震动具有明显的放大效应,地震动参数具有明显的地貌分区特性.最后对比地震动参数区划图给出了陇东黄土高原地区建筑抗震设防参数的一些建议,认为在抗震设防参数取值中适当提高特征周期,对峰值加速度则按地貌分区取值.     

土层结构对油气管线工程地震动峰值加速度区划图的影响研究

油气管线工程是生命线工程的重要组成部分,工程跨度通常超越几十甚至几千公里,从而导致横穿地区覆盖层中土层结构存在明显差异,对地震动峰值加速度(PGA)产生较大影响,进而影响区划结果。本文采用分区拟合放大系数的方法,对华北平原地区某大型管线进行研究,给出研究区不同土层结构条件下场地放大系数KS-基岩PGA拟合函数结果,得到沿线附近10km范围内的PGA区划图结果,并与第四代和第五代中国地震动参数区划图提出的场地系数公式的计算结果进行比较。三种计算方法的结果表明,研究区内50年超越概率10%条件下实际场地放大系数为1.30~1.45,50年超越概率5%条件下实际场地放大系数为1.15~1.30,均高于我国第四代和第五代区划图对场地系数的建议值。50年超越概率10%下的PGA区划图结果显示,局部区域在第四代和第五代地震动参数区划图场地系数的结果中位于0.15g或0.20g区,由于KS的提高,其实际计算结果会提升为0.20g或0.25g分区,这说明场地系数对峰值加速度区划图结果具有较大影响。     

城市典型建筑地震损失预测方法II：地震损失估计

本文在文[1]的基础上，给出城市典型建筑地震损失估计方法。首先，给出砖砌体结构、排架结构和钢筋混凝土结构的破坏分级描述；其次，介绍城市地震人员伤亡及经济损失估计方法。结合文[1]的结构易损性分析方法，以宁波市为例，给出了市区典型建筑的震害矩阵，并对地震作用下的人员伤亡和财产损失进行了估计。     

城市典型建筑地震损失预测方法Ⅱ:地震损失估计

本文在文[1]的基础上,给出城市典型建筑地震损失估计方法。首先,给出砖砌体结构、排架结构和钢筋混凝土结构的破坏分级描述;其次,介绍城市地震人员伤亡及经济损失估计方法。结合文[1]的结构易损性分析方法,以宁波市为例,给出了市区典型建筑的震害矩阵,并对地震作用下的人员伤亡和财产损失进行了估计。     

基于目标风险的地震区划图

为保证国土范围内建筑倒塌风险的一致性,提出了基于目标风险的地震区划图。该图通过求取地震危险性曲线与结构易损性曲线的卷积的风险积分方法计算目标风险。本文介绍了采用风险积分法确定基于目标风险的地震动参数的基本原理,回顾了这项技术在国内外研究与应用的最新进展。此外,还讨论了基于目标风险的地震区划图未来的发展及可能面临的问题。      

青藏工程走廊地震危险性对比分析及区划

潜在震源区地震活动性参数、地震动衰减关系对地震危险性分析结果至关重要。以中国第五代地震动区划图潜在震源区划分方案为基础,采用2类震级分档分别建立自编及五代图潜在震源区空间分布函数,收集4组青藏高原及周缘地区地震动衰减关系,采用不同组合对青藏工程走廊沿线的81个场点进行概率地震危险性分析计算,得到50年超越概率10%(地震重现期475年)的各场点基岩地震动峰值加速度(PGA),并转换为一般场地(Ⅱ类)PGA,对计算结果进行对比分析,并与第五代地震动区划图归档上下限值进行比较。结果显示:采用我国西部地区地震动衰减关系计算得到的PGA最大,采用云南地区地震动衰减关系得到的PGA最小,采用川藏地区及青藏高原东北缘地震动衰减关系时居中;在同一地震动衰减关系下,采用自编空间分布函数计算得到的PGA普遍略大于采用第五代图空间分布函数时;在震级上限为8.5的潜在震源区及附近地区,潜在震源区空间分布函数震级分档对计算结果有显著影响。综合分析表明,采用自编Ⅱ型震级分档空间分布函数方案与川藏地区地震动衰减关系组合方案的计算结果最为理想。最后,采用该组合方案对青藏工程走廊50年超越概率10%的基岩场地PGA及一般场地PGA进行了区划。     

基于地震动参数的RC框架结构易损性分析

以某典型的12层钢筋混凝土框架结构作为研究对象,研究基于非线性动力时程分析和地震动参数的RC框架结构易损性分析方法。首先采用静力pushover分析判定结构薄弱层,并确定结构性能(capacity)参数;然后应用非线性动力时程分析估计结构地震反应,研究以峰值加速度和基本周期加速度反应谱作为地震动参数结构反应的不确定性,并进一步分析结构地震需求(demand)参数与地震动参数的关系;在此基础上,分别建立该结构基于峰值加速度和加速度反应谱的易损性曲线,通过考虑场地条件对地震动特性的影响,研究场地条件对结构易损性的影响,结果表明不同场地条件下的结构易损性曲线有一定差异。应用本文方法,根据新一代地震区划图或地震安全性评价确定的地震动参数,可以直接估计结构在未来地震中出现不同破坏的概率,这在结构的抗震性能评估和地震损失预测中有一定意义。     

城市建筑群地震灾害风险评估技术探索及应用

地震灾害风险评估是开展风险治理和隐患排查的重要手段,在分析研究国内外地震灾害风险评估研究现状的基础上,开展地震工程多学科的交叉研究,综合考虑震源破裂过程、地震动传播路径、场地条件、建筑结构地震响应等因素,构建城市建筑群地震灾害风险评估体系;以嘉兴市为研究示范区,基于设定地震和多概率地震危险性水平开展城市群体建筑结构地震时程反应分析及震害模拟,构建城市建筑群地震灾害可视化分析平台。该项研究旨在探索城市地震灾害风险评估的有效方法,为地震灾害风险管理提供科技支撑。     

渤海地区地震危险性特征及对工程抗震设防的启示

本文分析了渤海海域地震构造环境及地震活动特征,总结了近年来对该地区潜在震源区划分的一些新认识,分析了地震危险性区划结果.在此基础上,引入地震危险性特征参数K对研究区进行地震危险性分区,通过不同场点的地震危险性曲线证明了地震环境造成的危险性差异,并以研究区内3个概率水准的地震动峰值加速度的比值统计证明了引入地震危险性分区的必要性.研究表明:(1)不同概率水准的地震动参数之间不存在固定的比例关系,受地震环境影响,地震危险性分区和地震动参数区划图结合使用可以更准确地反应地震危险性特征;(2)对于一般工程,根据地震动参数区划图所给的50年超越概率10%的地震动参数折算所得到的小震的地震作用不具有统一的概率水准,抗震设防目标的实现没有科学保证;海洋平台抗震设计中利用强度水平地震推算得到韧性水平地震作用也不具有统一的概率水准;(3)将地震危险性分区和地震动参数区划结合使用或编制统一抗倒塌水准的区划图是一般工程抗震设防的科学做法,对于海洋平台的抗震设防,宜明确韧性水平地震作用的概率水准.     

考虑震害因子耦合作用的砌体建筑群破坏概率模型研究

砌体建筑群在地震中往往破坏严重损失巨大,合理评估地震作用对不同种类砌体结构造成破坏的风险变得至关重要。传统基于后验概率的地震危险性分析方法忽略了砌体建筑个体差异性的影响,未深入考虑多种震害因子的耦合作用。本文以华南地区砌体建筑群为例,开发了一种集成概率方法来对城市砌体结构的破坏风险进行建模,考虑建筑年代、层数、使用用途和墙厚四类震害因子的耦合影响,采用(Kolmogorov-Smirnov)K-S检验,在设定地震动参数下选取Gaussian分布、Log-Normal分布、Gumbel分布和Beta分布四种概率分布对该地区砌体建筑物的破坏状态概率分布参数进行拟合。通过均方根误差(Root Mean Square Error)RMSE进行拟合优度评价,最终建立基于Gaussian分布和Log-Normal分布的砌体建筑物破坏联合概率模型。最后,以华南地区三个城市典型砌体建筑物为例进行实例对比验证,将基于本文建立的建筑破坏概率模型推算出的砌体建筑群震害矩阵与基于单体结构分析得到的震害矩阵进行对比,与理论值最大偏差为0.033 3。研究表明：本文构建的集成概率方法能够获得更加合理的城市砌体建筑...     

关于抗震设计规范与地震动区划图的有关探讨

本文总结了国内外桥梁抗震设计规范和建筑结构抗震设计规范的设计思想和设计方法,介绍了我国和美国地震动参数区划图的发展和现状,对比分析了抗震规范使用地震区划图的情况。针对我国抗震设计规范和地震动参数区划图的现状,提出了两条建议：（1）地震动参数区划图编制部门应直接提供多水准的地震动参数区划图;（2）抗震设计规范应彻底抛弃设防烈度概念,以地震重现期取代原地震危险程度标示方法。     

城市典型建筑的地震损失预测方法Ⅰ: 结构易损性分析

地震作用下结构的易损性分析是地震灾害损失预测方法的重要组成部分。本文针对多层砌体房屋结构、排架结构和多层钢筋混凝土结构等3种城市典型建筑,首先给出了该类单体建筑的地震结构易损性分析方法,然后对群体建筑的地震易损性分析方法,以及群体建筑的易损性分类方法进行了探讨,为城市典型建筑的地震灾害损失预测和评估提供参考,并为宁波市抗震防灾规划的地震损失预测提供基础。     

城市典型建筑的地震损失预测方法I：结构易损性分析

地震作用下结构的易损性分析是地震灾害损失预测方法的重要组成部分。本文针对多层砌体房屋结构、排架结构和多层钢筋混凝土结构等3种城市典型建筑，首先给出了该类单体建筑的地震结构易损性分析方法，然后对群体建筑的地震易损性分析方法，以及群体建筑的易损性分类方法进行了探讨，为城市典型建筑的地震灾害损失预测和评估提供参考，并为宁波市抗震防灾规划的地震损失预测提供基础。     

美国地震区划图的发展——地震危险性图与抗震设计图

在过去的数十年里,美国地震区划图随着建筑抗震设计需求而不断发展变化,从最初的一张图发展成现今抗震设计图和地震危险性图两图共生的形式。地震危险性图主要反映依据地震科学认识与基础观测资料评估得到的国土地震危险性分布,抗震设计图则继承了传统地震区划图的主要功能,反映国土范围内建筑抗震设计所需地震动设计参数的分布,服务于建筑设计。依据抗震设计需求,美国地震区划图的演化过程可划分为地震系数分区区划、设计地震地震动区划和最大考虑地震地震动区划3个阶段,各阶段均始于地震危险性图的改进,并以抗震设计理念与方法的更新换代以及与之相适应的抗震设计图的编制为标志。本文总结了美国地震区划图的演化历程,对地震危险性图与抗震设计图发生变革的技术原因、主要特征、应用意义及其影响进行了重点的分析与论述。     

基于复杂网络的建筑物强震下抗毁性估计模型

城市所处的地震危险性环境和城市建筑物的易损性是影响复杂网络建筑物强震环境下抗毁能力的关键因素。由于现阶段对建筑物抗震抗毁能力的评定仍存在一定困难,对建筑物震害程度测评只能通过强震之后建筑物受破坏的程度进行评估,且评估结果不够精准,因此提出基于复杂网络的建筑物抗震能力的评估方法。考虑到地震中的危险性因素,以地面峰值加速度为参数对强震环境下复杂网络建筑物抗毁性进行测评和分析,在此基础上提出对复杂网络下建筑物的防震抗毁能力进行评估的相对建筑物抗震性能指数,并结合建筑物抗震能力评估标准确定其抗震能力水平;再进行仿真实验加以测量,并结合震害经验,证实该方法的有效性。     

北京地区不同超越概率水准下基岩峰值加速度分析

基于中国地震动参数区划图、华北平原地震带和汾渭地震带地震活动性参数、华北地区地震动参数衰减关系,计算北京地区50年、70年、100年不同超越概率水准下基岩峰值加速度.并分析不同年限各超越概率水准下的峰值加速度与该年限超越概率10％的峰值加速度比值,发现各计算格点的比值普遍偏小,按照当前抗震设防标准,所考虑的地震作用偏于保守且安全.     

The effect of near-fault directivity on building seismic collapse risk

Forward directivity may cause large velocity pulses in ground motion time histories that are damaging to buildings at sites close to faults, potentially increasing seismic collapse risk. This study quantifies the effects of forward directivity on collapse risk through incremental dynamic analysis of building simulation models that are capable of capturing the key aspects of strength and stiffness degradation associated with structural collapse. The paper also describes a method for incorporating the effects of near-fault directivity in probabilistic assessment of seismic collapse risk. The analysis is based on a suite of RC frame models that represent both past and present building code provisions, subjected to a database of near-fault, pulse-like ground motions with varying pulse periods. Results show that the predicted collapse capacity is strongly influenced by variations in pulse period and building ductility; pulse periods that are longer than the first-mode elastic building period tend to be the most damaging. A detailed assessment of seismic collapse risk shows that the predicted probability of collapse in 50 years for modern concrete buildings at a representative near-fault site is approximately 6%, which is significantly higher than the 1% probability in the far-field region targeted by current seismic design maps in the US. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于第四代地震区划的跨越发震断层永久位移概率分析方法

本文主要借鉴了Lee(2007)和Youngs(2003)提出的地表永久位移估计方法,联合中国第四代地震区划图的潜在震源区参数,给出了适合中国跨越发震断层永久位移概率分析方法。震害调查表明,近场的结构破坏不仅是地震动引起的,地震地表的破裂或永久位移引起的破坏也占很大比重。应用与概率估计地震动相似的方法,给出不同概率水准的地震地表永久位移,使之服务于穿越地震发震断层管线、桥梁工程的抗震设防,采取有效的抗御永久地表位移措施,减小地震灾害带来的损失。