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。     

2001年昆仑山口西Ms 8.1地震最大位移讨论

最大位移是认识地震破裂机理和断层未来地震危险性的最重要参数之一。对 2 0 0 1年 11月 14日发生的昆仑山口西 8 1级地震地表破裂带最大位移的调查有多种结果。通过野外调查发现 ,本次地震地表最大同震水平位移 6 4± 1 4m ,位于库赛湖东北 (93 2 2 6 6°E ,35 7779°N) ,最大垂直位移 5 2± 0 2m ,与水平位移分布基本一致。影响本次地震地表破裂带地表位移测量的因素很多 ,其中断裂带多期活动、地震地表破裂带构造形式复杂 ,以及特殊的冰川冻土区地貌位移标志是主要因素。     

活动断层地震地表永久位移研究综述

活动断层地震地表永久位移的研究为地震灾害预防、工程结构抗震设计中地表永久位移的输入,对大型工程选址、避让距离的确定及抗错动措施的选取提供理论依据。因此,其对防震减灾具有十分重要的工程意义和理论价值。本文介绍了地震地表破裂的分类及研究内容,综述了国内外活动断层地震危险性分析和地表永久位移估计的研究现状、成果及主要观点,对其发展走向作了展望。     

考虑动态临界加速度的地震边坡永久位移预测模型研究

在区域边坡地震危险性评价中主要采用永久位移预测模型进行地震边坡永久位移计算。永久位移预测模型以Newmark滑块理论为基础,通过大量实测地震时程记录统计拟合得出。针对Newmark理论中滑动面抗剪强度参数保持不变和已有位移预测模型的计算位移小于实测位移的问题,利用动态临界加速度理论,分别构建含有峰值加速度和阿里亚斯强度的两种位移预测模型。对该模型计算出的永久位移合理性进行讨论,发现永久位移计算结果符合滑坡实测位移的数量级。采用本文模型计算的永久位移更加接近地震滑坡位移实际大小,可以解决一直存在的预测位移小于实测位移的问题。在更进一步讨论发展的基础上,本文模型可满足更多的理论应用和工程实际,为区域边坡地震危险性评价提供思路。     

5·12汶川地震地表破裂基本参数的再论证及其构造内涵分析

地震地表破裂基本参数是反演地震破裂过程的基本约束条件和预测其他活动断层地震危险性不可缺少的物理量.以野外地表破裂带重要观测点全站仪或差分GPS仪实测数据为基础,结合高分辨率遥感资料解译、先存断层陡坎构造地貌标志的识别、以及地形测绘资料的考证等,重新论证了5·12汶川地震地表破裂带展布样式、长度、最大同震位移值等基本参数.结果表明,地震地表破裂带长度可达240 km,最大垂直位移为6.5±0.5 m,最大右旋走滑位移4.9 m,基于倾角向下变缓逆断层模型推测汶川地震在龙门山推覆构造带中段产生了最大~7 m的地壳缩短量,说明青藏高原东缘横向逆断层为将高原内部东向水平运动转换为高原隆升的转换构造,这一研究结果有助于深化认识青藏高原东缘隆升机理.     

设定地震地表破裂阈值下的一种条件概率分析模型

大量的研究表明,地震地表破裂长度（或位移量）L（D）与地震强度之间具有良好的统计关系：LgL（D）=a＋bMs,a、b系数取决于所处地震地质区域及发震断层性质的差异;研究同时表明,地震破裂的错动面积（A′）实际上反映了地震作用沿断层面破裂时的能量转换,它可以描述为：A′=∫L0乙f（L）dL,f（L）的物理意义表示为破裂总位移量（水平位移与垂直位移的矢量和）D′沿破裂长度的分布,D′～N（μ,σ2）。在对发震断层的设定地震进行讨论的基础上,给出了地震地表破裂的分析预测模型,即从建、构筑物的抗震设防水平出发,对于给定的场地容许的破裂尺度L（D）c,不突破此一破裂尺度L（D）c的场地地震地表破裂概率可以表示为：P（L〈Lc）=∫LC0乙g（L）dL,破裂尺度L（D）相对于不同的地震震级服从对数正态分布LN（μ,σ2）。     

基于无人机倾斜航空摄影三维点云测量同震倾滑变形研究

2021年5月22日青海玛多发生M_S7.4地震,震源断层错动在地表形成了长达160 km的同震地表破裂。可靠的地震地表破裂带参数是研究震源断层活动机制和评价地震危险性的重要基础。采用无人机倾斜摄影测量技术可以获得高精度的点云数据并产出DOM和DEM数据。通过跨破裂带的地形测量,获取了玛多M_S7.4地震同震地表变形的垂直位移、水平缩短量和水平拉张量等参数。测量结果显示,玛多M_S7.4地震发震断层在不同破裂段具有不同性质和大小的倾滑分量,其中具有压扭性质的野马滩观测点断层垂直位移为0.69～1.01 m,倾向水平缩短量为0.17～0.41 m,倾滑位移为0.71～1.09 m;具有张扭性质的朗玛加合日段断层垂直位移为0.34～0.54 m,倾向水平拉张量为1.99～2.08 m。     

逆断层地震近场地震动影响场和地表形变模拟

本文设计了一个MW7.0级地震的简单的逆断层有限移动源破裂模型,计算了断层周围64个观测点的加速度、速度和位移时程及峰值,简单讨论了近场地震动峰值、断层附近地表永久位移(或地表形变)的分布特点,并讨论了永久位移和地面运动速度大脉冲的关系。重点研究了断层附近三分量的永久位移(或地表形变)大小、方向和地震动作用特点。     

活动断层的地震地表永久位移研究

正近年来的汶川地震、集集地震、昆仑山口地震、土尔其伊兹米特地震等都引起了大规模的地表破裂,其可能对道路、桥梁、隧道、大坝、输油(气)管网、通讯电缆等大型工程造成严重破坏,导致巨大资产损失。因此,活动断层的地震地表破裂研究已经成为岩土地震工程中关注的焦点课题之一,地表永久位移的分布特征研究对防震减灾具有十分重要的工程意义和理论价值。本文所做的主要工作如下:(1)首先剖析了地震发生的机理和发生过程。认为地震发生的物理过程可以描述为断层     

基于高分辨率地形数据的富蕴M8.0地震地表破裂带精细特征

同震地表破裂带的空间展布及形变特征是地球深部断层活动在地表的直观地貌表现,不但记录着地震破裂和断层运动的信息,还反映了区域应力和地壳运动状况.因此,开展震后地震地表破裂带调查对于了解发震断层的构造活动尤为重要.高精度地形观测技术可以获取前所未有的高时空分辨率的地球表面特征,为辨别历史地震地表破裂遗迹、提取地表同震位移、活动构造地质填图等提供高质量数据.文中选取富蕴1931年地震地表破裂带作为研究区,利用SfM(Structural from Motion)摄影测量技术生成分辨率为1 m的数字高程模型(DEM),详细识别地表破裂并测量冲沟的右旋位移.基于地表破裂的几何及构造地貌特征,将富蕴地震地表破裂带由北向南分为S1、S2、S3、S44段,其间以挤压隆起或拉分盆地相连接.沿破裂带共获得194组最新冲沟的右旋水平位移,得到1931年同震位移的平均值为(5.06±0.13)m.同震位移局部缺失或突变的区域与几何阶区的位置也有良好的对应关系.以上结果填补了对富蕴地震地表破裂精细形态研究的空白,也进一步展示高分辨率的地形数据在活动构造研究中良好的应用价值.     

地震动强度参数相关性对地震滑坡危险性影响分析

本文基于全概率地震滑坡危险性分析方法,利用蒙特卡罗模拟研究在不同临界屈服加速度a_c、永久位移模型、场地类别和断层距情况下,地震动强度参数相关性对地震滑坡危险性结果的影响规律。主要结果表明:在进行滑坡危险性分析时,不考虑多地震动强度参数相关性会造成预测位移值偏小,滑坡风险被低估。因此,考虑地震动强度参数相关性对滑坡危险性评价很有必要,这能使预测结果反映地震动参数样本作为输入时的实际相关性特征,为合理进行滑坡防护提供理论依据和参考。     

场地破裂危险性分析

地表破裂是断裂发育地区主要的地震地质灾害。断层错动、地表破裂对结构物的破坏不是一般的抗震措施所能抵御的。因而地表破裂危险性分析日益引起工程设计人员的重视。利用地震危险性分析的原理,建立了考虑位错衰减的场地破裂危险性分析模型。利用该模型,可以了解场地在未来的有效时间内最大位错超过给定值的可能性。最后,以鲜水河断裂为例,评价了某场地的破裂危险性     

Potential rupture surface model and its application on probabilistic seismic hazard analysis

Potential sources are simplified as point sources or linear sources in current probabilistic seismic hazard analysis (PSHA) methods. Focus size of large earthquakes is considerable, and fault rupture attitudes may have great influ-ence upon the seismic hazard of a site which is near the source. Under this circumstance, it is unreasonable to use the simplified potential source models in the PSHA, so a potential rupture surface model is proposed in this paper. Adopting this model, we analyze the seismic hazard near the Chelungpu fault that generated the Chi-Chi (Jiji) earthquake with magnitude 7.6 and the following conclusions are reached. 1 This model is reasonable on the base of focal mechanism, especially for sites near potential earthquakes with large magnitude; 2 The attitudes of poten-tial rupture surfaces have great influence on the results of probabilistic seismic hazard analysis and seismic zoning.     

典型通信铁塔抗震性能及地震易损性

通信铁塔的地震易损性研究是通信系统震后灾害评估和预测的基础工作之一,但在以往的通信系统地震灾害评估研究中,这一工作被忽略了。在对北方某城市大量通信铁塔进行调研的基础上,选取了3个典型通信铁塔（50 m高四方塔、30 m高四方塔和50 m高单管塔）作为研究对象,采用有限元软件ABAQUS建立了数值模型;通过对3个铁塔的静力推覆分析,得到了处于不同损伤状态下的损伤指标数值;通过增量动力分析,得到了3个通信铁塔的抗震性能和地震易损性曲线,为通信系统地震灾害评估和预测提供参考。     

Shaking hazard compatible methodology for probabilistic assessment of permanent ground displacement across earthquake faults

A methodology for probabilistic hazard assessment of permanent displacement across faults caused by earthquake rupture is presented, compatible with region specific models for ground shaking hazard in California, developed earlier by the authors and coworkers. Assessment of permanent dislocations across faults is important for the design and retrofit of highway bridges and tunnels crossing faults, as well as for other lifelines crossing faults, such as aqueducts, water and gas lines, etc. The methodology is illustrated for two strike-slip faults (prototypes of Class A and Class B faults in California), for 50 years exposure. The illustrations show that, for given seismic moment rate, the hazard estimates are quite sensitive to how the seismic moment is distributed over earthquake magnitudes. They also show that the hazard is small even for very small levels of displacement, in contrast to ground shaking hazard, which is due to the fact that only one fault contributes to the hazard and not every event on that fault necessarily affects the site.     

落地通信基站机房地震易损性及震后功能失效概率评估

机房是移动通信基站的重要组成部分,其地震易损性将决定基站在震后的功能状态,即基站所辖范围内的移动通信服务在震后是否可以正常使用。在对我国北方某市典型落地通信基站机房进行实地考察的基础上,确定了影响机房地震后使用功能的重要设施（即基站板房、内部走线架、通信机柜和蓄电池组）;随后采用有限元软件ABAQUS分别建立了这些设施的数值模型,通过Pushover分析确定了每种设施的损伤模式、损伤水平评价指标及其数值;通过IDA分析得到了每种设施的抗震性能,并通过对IDA分析结果的统计得到了这些重要设施的地震易损性曲线;最后,给出了基于故障树模型的典型通信基站机房震后功能评估的方法。该工作将作为基本环节用于城市及地区移动通信系统的地震后功能状态评估与预测。     

河北省北部地震灾害经济损失预测

地震灾害经济损失预测是震害预测的重要组成部分,在河北省北部地震危险性概率分析、建筑物、生命线工程等震害预测的基础上,确定了震害经济损失预测的各种参数,以乡（镇）、区（市辖区）为基础统计单元,采用动态预测模型,预测河北省北部２００５年前震害经济期望损失：直接经济损失１９．７４亿元,总经济损失３１．９２亿元。若怀来发生５．５级和６级假想地震,震害经济损失分别为３．０６亿元和４．８２亿元,死亡１人和１１     

基于性态的液化场地多跨桥梁桩基地震响应分析

针对液化场地多跨简支桩基桥梁体系,考虑地震随机性的不确定性和认知的不确定性,结合地震危险性曲线自身的不确定性,推导性态指标危险性曲线的解析表达式.利用地震动强度指标PGV/PGA,输入不同幅值的地震动,进行液化场地多跨桩基桥梁体系地震反应有限元分析.基于有限元数值分析结果,选取地震过程中关键位置位移和弯矩的最大值作为性...