台湾地震资料丰富

地震学家和工程师们说 ,去年 9月发生在台湾的多起地震得到的数据使得他们更好地了解了地面运动是怎样影响建筑物的。他们说 ,来自集集的 8次地震的海量资料将会带来建筑设计的进步。这些导致 2 40 0多人丧生的地震几乎发生在一个高度密集的记录台网 ,创作了一幅有关断层破裂期间地面所发生的一切的最完整的画面。南加州大学地球科学系教授邓 (LeonTeng)说 ,“工程师们有 8倍以上的资料研究怎样建筑物、桥梁、高速公路、大坝和港口设计能具有更高的抗震性能。”邓教授和来自台北的科学院地球科学研究所及台湾中央气象局的研究者们制作了一…     

台湾车笼埔断层深井钻探计划(TCDP)概述

台湾车笼埔断层深井钻探计划(TCDP)是台湾车笼埔断层上进行的科学钻探工程。该计划于2004年开始实施,拟通过深达2 000 M的钻探,获取台湾1999年集集MW7.7地震深部断层带的岩芯样本和流体观测资料,并通过一系列的深井探测和观测研究,分析车笼埔断裂产生剧烈错动的原因。本文介绍了台湾车笼埔断层深井钻探计划(TCDP)的基本情况,论述了TCDP项目的科学假设、工作计划、合作项目以及近期的进展。全面了解TCDP相关内容,对我国大陆进行地震研究和深井钻探工作具有重要借鉴意义。     

加州州长签字批准危险建筑物法案

1986年7月2日,德克梅吉恩(Deukmejian)州长签字批准SB547使共成为法律(第250章)。该法律要求地方政府列出其管辖区内的所有无钢筋砖石建筑物的清单。一旦完成这些清单,就要求地方政府对这些建筑物制定减轻计划。清单和减轻计划必须在1990年以前完成。该法律授权地方建筑部门建立一份费用表,以取得鉴定潜在危险建筑物和执行该法律     

抗震建筑的试验

在圣迭戈一洞式的实验室内,工程师和建筑师们将于今年秋季建造一座5层的建筑物,然后试图将其震塌。加州大学圣迭戈分校的工程师、主要合作研究者普里斯特利(NigelPriestly)说,模拟地震将检验新的建筑方法在实际地震中是否经受得住。该项试验研究将包括一个6年完成的联合计划,按该计划要求,美国和日本的研究者正     

GIS和MDOF耦合模型下的结构动力计算及评价

结构动力计算是地震工程和结构动力学的重要环节,将地理信息系统(GIS)与多自由度(MDOF)结构动力计算模型耦合,可以实现大范围区域内结构体动力反应的快速计算。GIS平台下,将建筑物结构体抽象为剪切层模型并以2D或者3D实体存储在空间数据库中,通过Jocabi特征值算法求解MDOF振型和Newmark-β算法求解地震的时程反应,并根据位移计算结果实现了建筑物震害破坏等级的分类评价,最终计算结果可以二维图形或者三维可视化的形式在GIS中显示。实例计算结果表明,GIS耦合模型能够高效地实现震灾影响范围内大量MDOF体系的动力反应计算。根据动力反应结果将建筑物地震破坏进行等级划分,并在GIS中可视化计算结果,这将有助于快速预估建筑物结构的破坏程度和分布,为地震应急救援和损失评估提供有力的数据支持。     

非等步长GM(1,1)模型在建筑物变形监测中的应用研究

将灰色系统理论应用于建筑物变形监测数据分析,针对观测周期的不确定性因素,提出使用非等步长GM(1,1)模型进行监测,并用最小二乘法求解模型参数,给出模型精度的检验方法,并以实际的建筑物的沉降观测数据为例说明应用此方法的全部过程,将分析和预测结果与传统GM模型进行比对,获得了更好的拟合数据和预测数据,且精度更高。     

从最近发生的地震看我们需要进行的研究

最近的地震，特别是发生在土耳其和中国台湾的地震，对地震工程行业来说是具有分水岭性质的事件。这些地震有飞速推进人们的知识水平的潜能。研究的机会跨越行业的所有分支，然而，会议讨论显示如下的特别议题将尤为激励人们进行研究。1．在1999年的地震之前，全世界震级超过7级、且距断层不足20km的地震只有8次记录到了地面运动。8月在土耳其发生的地震又产生了5条记录，几乎是以前有效信息的一倍。而且台湾地震又产生了令人震惊的65条记录。台湾地震的主震和大于M6级的余震被500多台仪器记录到。2．最近的地震产生的地表断裂造成遍布城市和工业区的破裂。工程结构遭到大的走滑断层位移(土耳其位移达5m)和逆断层作用的影响(台湾垂直位移和翘起达数米)。土耳其、台湾和加利福尼亚的地震(兰德斯和赫克托矿)显示出与大的断层破裂有关的地面形变是很难预测的，尤其是在断层经过区和邻近主断层迹线的上盘。3．我们最近对于地壳地震的经验大多局限于7级；台湾和土耳其的地震达到7．2到7．6级。7．5级的地震通常构成设计的基础并且通过外推被用来预测新地震引发的问题。破裂方向性效应比当前模型提出的更难弄清楚。再有，当前模型的意义在于代表中、高频近断层地面运动。宽频带数字记录能提供第一手可靠的近震长周期地面运动的数据。4．一些城市地区被确定能够提供唯一的、非常宝贵的土壤结构相互作用现象的数据和城市规划、应急反应和恢复重建问题的数据。在土耳其的阿达帕扎勒地区，这些效应包括基础设施由于液化导致地基承载力的丧失而下沉和倾斜、宽阔的冲积层充填峡谷的反应(盆地效应)和小范围的软弱、可液化的沉积层的反应。主震之后，城市地基遭到大约6min额外的小激发，其持续能量输入所产生的影响需要查明。台湾的东势市死，亡率非常高，建筑物损坏严重。近断层地面运动相关的重要性是放大了基岩之上坚硬地基的反应，工程建筑物的结构性能问题需要研究，特别是坚硬地基处高烈度地面运动的放大问题。从土耳其的迪兹杰获得的初步信息显示，8月的地震损坏了大约15％的建筑物，而11月的地震损坏了超过50％的建筑物。对这两次事件当中的建筑物反应的评估将会成为理解结构物地震行为的基础。在这一组特例事件中，迪兹杰真正是一个特殊机会。灾害的严重程度和现有的及以后将会得到的数据将会扩展我们的研究能力，包括基于全球合作基础上的能力。本会议报告包括很多专题讨论，与会者感到应作进一步的考虑。建议立即采取如下行动：1．最优先努力获取、归档和组织的基本信息。集中一个由地震学、岩土工程、结构工程、生命线、应急反应、恢复和社会影响等方面的专家组成的小组去开发重要信息的模型。开发这样一个模型的目的是为了提高在多学科、广范围研究中的数据收集的可能性。同时，研究基金机构，例如国家科学基金会、美国地质调查局、联邦紧急事务管理局和其他政府或企业组织应该支持研究的各种建议，用明确的目的进行分类、收集、整理易逝的数据。2．所有直接进行数据收集的项目都必须有计划公布原始的、无条件的信息和接纳其他国家的同行。以下这些被认为是数据分享和试图合作的证据：为访问学者或来自其他国家的研究人员所作的预算、其地国家已有项目或专业人员在从事相同工作的确认、为旅行和指定时间作实地考查研究所作的预算。3．大规模的合作和信息共享应得到鼓励和支持。应从这里显示美国研究人员和其他受影响的国家从交换数据、合作分析和相互学习经验中得到益处。信息交换应包括其他国家对地震危险研究的参与(和近期蛾市地震的经验)，尤其是希腊、日本和墨西哥。合作的范围应包括强震动台网的部署、召开会议、从这些地震中引为特定教训的交流。即使经过很长时间，作为有效的资源，1999年的地震将会是无前例的和不可预见的学习机会。这些机会决不能浪费。地震工程专业人士必须采取主动，向决策者通告。假如我们忽略这些机会，我们的社会将为缺乏行动而付出巨大的代价。     

基于LiDAR的建筑物震害分析

激光雷达技术(light detection and ranging,LiDAR)是近年来在摄影测量与遥感领域发展起来的新型技术,在地震灾后评估工作中的应用仍处于探索及起步阶段,但已经展现出巨大的应用潜力。本文从震害评估的需求出发,基于地面LiDAR技术,深入研究了地震灾区建筑物点云数据采集及处理的方法,在此基础上进行震害信息提取及联合分析。主要研究内容总结如下:(1)传统方法的适应性改进与提高。研究了利用地面LiDAR设备开展测量工作的框架和关键方法,针对震害建筑物点云形状不规则、数据冗余度较高及噪声较多的特点,本文通过改进传统点云数据处理算法的关键参数,给出了合理的兼顾数据处理效率及效果的算法阈值,通过实验检验算法组合的有效性,实现了震害建筑物点云数据的高效处理。(2)首次提出实验性点云震害定量分析模型。提出了基于地面LiDAR的建筑物形状分析模型(terrestrial laser scanning-based building shape analysis model,TLS-BSAM),用于完成建筑物震害程度识别和分析。该模型融合了边缘提取、形状聚类及判别分析方法,有效解决了建筑物等高多边形序列提取、形状离散参数提取、不规则建筑物区块分割和震害分析等问题。模型给出了建筑物等高多边形序列最优采样间隔0.5~1m,最大限度保存建筑物震害特征以实现基于离散点云的形状分析。提出了等高多边形的长宽比r、倾斜方向θ、矩形度R、紧致度C和中心点位置x,y等特征参数,并通过K-means聚类方法,实现不规则建筑物区块准确分割,通过对各参数进行加权平均提取形状离散参数,可有效表达建筑物单体破坏状况的特征。其中倾斜方向、矩形度、紧致度和中心点能较好地反映建筑物的破坏情况,该模型通过建立判别函数对现有建筑物样本震害程度识别效果较理想。(3)拓展点云应用,提高精度。利用面向对象方法,将点云高程、回波次数及回波强度信息等作为特征参数,丰富了传统建筑物特征描述因子,并结合点云的光谱特征构建了建筑物信息提取规则集,阐述了基于点云数据的面向对象方法提取建筑物的关键流程,实现了高精度的建筑物信息提取,与实地调查结果相比,提取精度可达90%以上。(4)建立理论基础,提供新思路与方法。基于LiDAR数据与SAR图像,通过距离-多普勒模型(R-D)及射线追踪法的SAR图像模拟方法,选择典型震害建筑物开展SAR后向散射及三维几何剖面联合分析,阐述了各类震害的表达形式,为震害遥感的定量分析和自动判读建立了良好的理论基础,实现震害建筑物特征的高可信分析及解译,为震后SAR图像解译和建筑物震害分析提供了一种新思路与方法。     

美国总统2007财年自然灾害减灾预算

美国国家标准与技术研究院核心实验室计划将获得5.35亿美元资助(除了指定用途经费外,增加1.04亿美元),这些经费主要用于建筑物飓风安全、火灾和地震,其中地震灾害减轻计划增加200万美元。尽管没有直接表明是用于国家地震灾害减轻计划还是风灾减轻计划,但是用于这方面的目的是很     

基于CityEngine的城市建筑群三维震害模拟研究

对北川县城851栋建筑物的震害资料进行了现场调查,建立了建筑物震害数据库。提取了建筑物不同部位的纹理特征,建立了纹理特征数据库,编写了建筑物三维建模的流程和规则。基于CityEngine平台快速批量地建立了北川县城851栋建筑物的三维模型。采用遥感影像和DEM数据建立了北川县城区域的三维地形,结合建筑物三维模型构建了汶川地震前北川县城的场景。采用建筑物单体震害预测方法,计算分析了不同结构类型建筑物在不同地震烈度(Ⅵ~Ⅺ)下的震害指数和破坏等级。在CityEngine平台中用不同颜色渲染建筑物描述其破坏等级,建立了北川县建筑群三维震害场景。结果表明CityEngine三维快速建模技术比传统3ds Max三维建模技术效率更高,结合单体震害预测方法,可以快速模拟大规模建筑群三维震害场景。     

基于无人机影像的面向对象建筑物结构分级提取方法研究

为提高遥感影像建筑物结构识别精度,综合利用光谱、形状、空间、纹理和数字表面模型(DSM)建立了建筑物结构分级提取方法。基于研究区无人机高分辨率影像,采用面向对象的影像分析策略,首先进行多尺度分割,以最佳分割与合并指数提取影像中建筑物目标;然后分别采用规则、训练样本与DSM方法对建筑物结构进行分类;最后将3种分类方法进行融合,对比分析了单一方法和融合分类方法的建筑物结构分类精度。结果表明:基于规则+样本+DSM的半监督建筑物结构分类方法错分率、漏检率与Kappa系数最优。     

日本开发研制出模拟避难情况的软件

日本清水建筑公司与东京大学生产技术研究所教授片山恒雄等人共同开发了用计算机预测发生楼房火灾等灾害时避难情况的模拟软件。该软件是利用模糊理论预测人类避难行动的。他们计划三年内还将完成把恐慌时群众心理状态等也编进去的软件。这些软件不仅可用于现有建筑物的防灾诊断,而且还将用于楼房等设计阶段的灾害对策评价。新开发的软件是以对发生停电和火灾等灾害时人们的行动进行研究的数据为基础的。由     

日本使用低强度模型进行楼房抗震试验

1985年10月,日本东京大学生产技术研究所的一个研究小组使用容易受地震影响的建筑物模型进行了通过实际地震摇动测量建筑物受损程度的试验。因为这是一次先例不多的试验,所以,人们期待着它的试验结果能够对今后提高建筑抗震性能有所助益。进行这次试验的是该研究所的抗震构造学研究小组(负责人为田村重四郎教授)。他们在千叶市内分别建造了一栋钢筋混凝土结构的五层楼房和一栋钢筋结构的三层楼房。这是两个建筑强度只有建筑规范规定强度的1/2到1/3的“弱小模型”。模型内安放了位移计、加速     

日本研究出用水的楼房减震系统

日本大林建筑公司和三菱重工业公司于1991年10月22日宣布,用水减轻强风和地震时高层建筑晃动的减震系统(MOVICS)已付诸实际应用。该系统是通过使安装在建筑物最上层的水槽的晃动与建筑物晃动的周期同步,让它向抵消建筑物晃动的方向运动。按照计划,减震系统使用的水将用作喷洒灭火装置等的灭     

台湾强震（Ms≥7）的灰色灾变预测

台湾地震东带是我国地震活动性最高的地区。本文根据灰色系统理论,利用台湾地震东带1947—1990年间的年最大地震构成的时间序列,建立了台湾强震(M_s≥7)的灰色灾变预测模型。其地震发生时间的预测模型为:(?)~(1)(t+1)=(47.74+790.30)e~(0.060786t)-790.30外推结果,本带下一次Ms≥7的地震事件将发生在1996年前后。经检验,本模型的拟合精度属第一级“好”。     

台湾将进行大型地震研究

台湾行政院国科会1987年1月22日表示,在未来5年内将以新台币1.3亿支援一项大型地震研究并大幅度更新现有设备,台湾地震资料收集将因此进入更精确、深入而完整的新阶段。这项计划是结合了台湾科研院地球所等单位的19位专家,从地震波传递、地壳构造、地     

基于深度学习的倾斜摄影建筑物表面损毁信息提取

建筑物受损信息是地震受灾程度评估的基础,针对传统建筑物表面信息识别人工成本高、效率低等问题,受深度学习提取建筑物影像的启发,提出利用无人机倾斜摄影模型与深度学习相结合的方法提取震后建筑物表面破损信息。以2019年长宁6.0级地震为例,选用双河镇震后倾斜摄影模型切片图为数据源,对比分析面向对象分类方法、VGG-16模型和DeeplabV3+模型对建筑物表面损毁信息的提取结果。分析结果表明,针对建筑物表面破损信息的提取,尤其是细小裂缝的提取,语义分割网络DeeplabV3+模型具有较强的优势(准确率96.93%、召回率96.85%、总体精度96.89%),可实现建筑物表面破损信息的有效提取,具有较强的应用价值。     

地热新动态(二)

1.加利福尼亚州Imperial谷地区加州的奈兰德(Niland)地热工程收到美国能源部(DOE)地热计划中至今最大的一笔贷款的保证书。由于DOE的保证书,Parsons和Republic地热公司从一家加拿大银行已得到一笔99.6百万美元的贷款。几乎同时,开发组签署了一项三十年的合同,把这个价值135百万美元的热蒸汽电站所生产的电力出售给南加州受迪生公司,这个位于Imperial谷Salton Sea地区的电站的生产能力在本计划第二阶段以后、规模加倍之前,初期将达到     

日本开发出模拟地震时建筑物框架活动的模拟系统

日本一家公司最近开发出通过计算机立体绘图(CG)和加载力等的数值图像模拟地震时建筑物框架活动的系统。该系统除了可在计算机屏幕上用动画的形式确定地震微妙晃动与建筑物框架的关系外,还可在建筑物任何部位获得外力、变形程度和移动加速度等设计者所需的测定数据。此外,这一系统还可用于有效处理高大、特殊建筑物的庞大构造信息、开     

建筑物震害预测的落影贝叶斯原理的应用

运用笔者建议的基于模糊近似推断原理的震害预测总体模型,可以得到一个城市或一个地区适当划分的每个小区的各类建筑物的震害度。本文是这个模型的延伸,它主要运用集值统计中的落影贝叶斯原理,来预测该区中各类建筑物可能遭受不同破坏等级的房屋的具体数量。这对于一个城市的震害预测和减轻地震灾害计划的制订,都是十分重要的。本文首先简要回顾了笔者提出的震害预测总体模型,接着介绍了集值统计和落影贝叶斯原理,最后,详细叙述了各类建筑物不同破坏等级的房屋数量的预测方法,并举出了应用的实例。