强地面运动预测的现状与展望

介绍了基于断层破裂扩展的强地面运动预测方法的可行性。通过对该方法的几次实际应用，指出了其相对于工程上采用的经验方法的优缺点。对于实际的工程问题，我们认为模拟技术本身是可行的。当一个场地有详细的震源模型和沉积层结构模型时，能复现出与观测波形相似的强地面运动波形。然而，我们还没有足够的关于目标场地的未来地震的震源模型和沉积层结构模型方面的信息。在对未来地震引起的地面运动预测工作中，由于模拟模型的缺陷或不确定性，强地面运动预测结果的置信度较小。由实际地震产生的强地面运动强烈依赖于断层破裂过程的场地条件。现有的经验方法得出的是过去地面运动的均值特性曲线。它既不是特定震源的地面运动，也不是具体场地的地面运动。我们必须用能够解释实际特定场地的地面运动方法来评价强地面运动。为了获得比经验方法更优越的方法，在研究断层破裂过程和沉积层结构中，重要的是减少预测的不确定性。     

经验格林函数方法模拟强地面运动的研究进展

经验格林函数方法(简称EGFM)是当前模拟强地面运动的一种主流方法。主要介绍EGFM方法的发展历程和特点,重点解释了EGFM核心理论的沿革;详细介绍了加入凹凸体模型的改进的经验格林函数方法,并指出一种划分凹凸体区域新方法的可能性。     

某正倾滑断层引起的近断层强地面运动的有限元数值模拟

本文使用与文献[1]相同的数值模拟方法,预测了某城市设定矩震级为MW=6.75的活断层产生的近断层强地面运动。主要定性计算结果是:正倾滑断层(倾角δ=75°)产生的近断层强地面运动也不同程度地存在上盘效应、F ling Step效应、速度大脉冲效应和竖向效应。表明本文采用的震源模型和计算方法可以实际应用于预测城市近断层强地面运动影响场。     

用随机模拟方法研究设定地震的地面运动参数

本文从强地面运动随机模拟方法应用出发,提出了一种用中小地震的数字观测资料确定研究区路径、场地参数的方法。采用该方法,分离软基岩场地联合效应和非弹性衰减的影响,并把二者分别确定出来。这些参数可以直接用于研究区软基岩场地的地面运动随机模拟。     

估计震源破裂模型的经验格林函数法

用经验格林函数法模拟断层破裂过程，合成近场地面运动，并通过合成结果和真实记录的时程曲线、反应谱、傅氏谱的对比，估计断层破裂模型。     

2008年青海大柴旦Mw6.3地震地面运动模拟

2008年11月10日在青海柴达木盆地北缘发生了大柴旦M_W6.3地震,为了研究该地震的区域地震波传播与地面运动特征,本文利用地质资料和地壳速度结构研究成果,构建了柴达木盆地及周边区域三维传播介质模型,采用有限差分方法模拟了大柴旦地震波场传播过程以及地面运动分布特征.结果表明,柴达木盆地对波场传播有明显影响,表现为地震波传入盆地后在边界产生次生面波,盆地沉积物对地震波具有围陷作用,地震地面运动在盆地内振幅增大、持时延长.模拟结果给出的地震地面运动峰值速度分布以及理论地震图均和观测结果符合较好,反映数值模拟较好地给出了观测地面运动的主要特征以及传播介质模型的合理性.     

用经验格林函数法模拟2008年日本岩手-宫城地震的强地面运动l

运用经验格林函数方法,对2008年6月13日日本岩手——宫城（MW 6.9）地震进行了近场强地面运动的模拟研究.首先,利用震源谱拟合方法和遗传优化算法计算了经验格林函数法所需的参数,进而估算求得了此次地震主断层面上强震生成区的面积和上升时间.基于所获得的震源模型,计算了近震源区域的强地面运动时程,并同实际观测记录在时域和频域作了分析比较.结果显示,多数台站合成谱与观测谱符合得很好,部分台站两者在低频上有一定的偏差.通过遗传算法搜寻,所得强震生成区的面积与经验关系预测的一致,而上升时间则比经验关系预测的要小.      

用经验格林函数法模拟2008年日本岩手——宫城地震的强地面运动

运用经验格林函数方法,对2008年6月13日日本岩手—宫城(MW6.9)地震进行了近场强地面运动的模拟研究.首先,利用震源谱拟合方法和遗传优化算法计算了经验格林函数法所需的参数,进而估算求得了此次地震主断层面上强震生成区的面积和上升时间.基于所获得的震源模型,计算了近震源区域的强地面运动时程,并同实际观测记录在时域和频域作了分析比较.结果显示,多数台站合成谱与观测谱符合得很好,部分台站两者在低频上有一定的偏差.通过遗传算法搜寻,所得强震生成区的面积与经验关系预测的一致,而上升时间则比经验关系预测的要小.     

复合地震源模拟强地面运动-以1679年三河-平谷Memssub8.0地震为例

利用复合震源模型和人工合成地震图的算法， 以1679年三河——平谷Ms8.0地震为例，计算了北京地区的宽频带强地面运动. 其结果可为今后该地区的地震危险性评估和工程抗震提供一定的物理参数. 通过考察该地区的地质与地球物理区域背景， 利用计算机数值模拟的方法, 对北纬39.3deg;~41.1deg;东经115.35deg;~117.55deg;所围限的北京范围进行了设定地震的仿真模拟，并合成了强地面运动. 通过分析影响强地面运动的几个关键因素，给出了北京地区强地面运动峰值加速度和速度分布特征，比较了合成强地面运动记录与通过衰减关系计算所得的结果. 同时，还对复合震源模型的优点和局限性给出了充分的讨论. 利用数值模拟方法所得的较为真实的强地面运动参数，即加速度、速度、位移和时程特征，可为北京地区工程建设的抗震设计、救援设施的选址、以及金融及保险部门的风险性评估提供一定的依据.      

SH波作用下三维软弱夹杂对地面运动的影响

基于三维有限元数值模拟对单一浅埋软弱立方体夹杂对地面运动的影响进行研究。通过谱比曲线分析了浅埋软弱夹杂及深宽比对地面运动的放大作用,并分析了夹杂对加速度峰值和反应谱的影响。最后,与二维有限元数值模拟结果进行比较。结果表明:软弱夹杂对R0.85l区域的地面运动放大作用明显,地面运动最大点位于夹杂中心在地表的投影处;当深宽比较小时(N≤1/2),夹杂会对地面运动产生较大的放大作用,当深宽比N≥1时夹杂对地面运动无明显的放大作用,深宽比N=1/16时对地面运动的最大放大倍数是无夹杂自由场的4.2倍;二维模型下夹杂对地面运动放大的频段范围要比三维的宽,放大倍数要比三维的小。     

海底强地面运动计算

本文将计算综合地震图的广义反射、透射系数矩阵和离散波数方法进行了推广,使之适合于计算海底地面运动的位错点源格林函数。通过对数值例子的分析表明,理论模拟方法可以用于研究海水层和沉积层性质对海底运动的影响,以根据陆地上的资料来定性地获得海底强地面运动的信息。     

近场强地面运动的三维模拟：由破裂方向性推断盆地边缘效应

神户地震造成严重破坏的地区呈狭窄的带状分布是１９９５年兵县南部（神户）地震非常显著的特征。形成强地面运动放大的过程至今未见阐述。通过构造一个掩埋于靠近盆地的走滑断层的一个Ｍ＝７地震的动力学破裂过程,我们模拟了由破裂方向性产生的盆地边缘效应。通过三维有限差分法计算了频率达１Ｈｚ的速度的地面运动地震图。峰值地面速度曲线的状态显示,当断层与盆地边缘平行时,峰值地面运动在沿盆地边缘一个宽度在几公里范围的狭     

交错网格有限差分和随机过程模拟强震地面运动比较

利用三维交错网格有限差分技术和随机过程两种方法,对同一场地模拟强震地面运动, 比较和分析两者得到的加速度时程曲线及反应谱之间的差异. 结果表明, 前者模拟的地震波低频成分比较多,后者高频成分较多;而且三维交错网格有限差分的模拟结果,能够较好地反映盆地放大效应.      

用线性波传播模型再现视非线性地震响应

在地震工程中,地震荷载的预测了解沉积层地面运动的放大作用,它定义为沉积 与岩石场地地面运动大小的比值。在１９９４年北岭地震中,观测到的沉积层场地余震的（级为３－４）弱地面运动放大作用是主震（震级为６．７）放大作用的２倍。这种现象的一种解释是沉积层振幅的放大（非线性）作用。然后,利用经验脉冲响应进行的地震模拟和用弱非生,随机三维地壳速度弹性有限差分法的计算表明,线性波传播模型可以解释所观测到的（表现     

中国强地面运动研究进展

简要总结了近年来我国在强地面运动资料的处理、近断层地面运动的影响因素、强地面运动的模拟和宽频带反应谱等方面的研究工作．同时，回顾与展望了我国在强地面运动研究方面的国际合作进展．      

加利福尼亚南部地震预警的可能性

美国当前的防震减灾工作是通过长期地震危险性概率评估和震后快速通告以减少地震可能造成的破坏。这里我们介绍短期危险预警系统的地震学设计并说明其可行性。使用过去地震的数据说明，我们的地震预警系统(ElarmS)可以与当前的TriNet仪器一起，在破坏性的地面运动来临前的几秒至几十秒内发布警报。该系统使用P波到达的频率成分确定地震震级。这是一种可以在任何破坏性地面运动发生前确定震级的方法。     

地震仪方向判别的改进——分段极性判别法

正确地判断地震记录仪器模拟地面运动的方向,在测震技术中是一件最基本、最简单技术;同时又是一件难以准确掌握的技术.历来采用的方法是敲摆法.这种方法虽然简单,但是容易造成判断失误,尤其是照相记录地震仪.因为,短周期地震仪的高频干扰大,误判的可能性常会由人为干扰而引进,单台又不易校正以致于有的台将错就错地记录长达数月之久.为此,我们介绍一种分段极性判别法,试图克服上述缺点.     

滞变—摩擦基底隔震系统的随机地震反应分析

本建立了滞变－摩擦基底隔震系统在地震作用下的运动微分方程，并将地震地面运动模拟成均值为零的两次过滤Ｇａｕｓｓ白噪声过程。使用等效线性化方法求解了这种隔震系统的地震反应统计特征，并分析了这种隔震系统参数的变化对其反应统计特征的影响。     

2013年甘肃岷县MS6.6地震区域地震波传播模拟与地面运动特征研究

2013年7月22日,甘肃省定西市岷县发生M_S6.6地震,造成了严重的人员伤亡和经济损失.地震发生于青藏高原东北部边缘与甘肃东南部地区的交界处,是该区域一百多年以来发生的最大地震.分析本次地震观测数据显示,岷县M_S6.6地震产生的地震地面运动呈现出明显的区域变化特征.为了研究这种区域变化特征,本文使用全球CRUST1.0和SRTM30模型数据建立了甘肃岷县及周边地区的地下三维传播介质模型,使用并行的三维有限差分方法进行了岷县地震的区域地震波传播模拟,并与研究区内数字地震台网记录的地震观测资料进行对比.通过分析地面运动的峰值速度和持续时间的区域分布特征,发现：在青藏高原东北部边缘,较大的地形起伏对地面运动的峰值速度分布起主要影响作用;在青藏高原外围地区,地形起伏较小,而沉积层主要影响地面运动的峰值速度和持续时间,从而导致了明显的盆地效应,如地面运动的振幅放大和持续时间加长.因此,研究区剧烈的地形起伏和表层沉积层是影响地面运动的重要因素.     

近期地面运动关系之间的某些比较

对最近５ａ新提出的北美东部的地面运动关系进行了研究,将Ａｔｋｉｎｓｏｎ和Ｂｏｏｒｅ（１９９５）的经验－随机关系,由电力研究所（ＥＰＲＩ,１９９３;Ｔｏｒｏｅｔａｌ。,１９９４）、Ｆｒａｎｋｅｌ等（１９９６）研究得出的关系,及由ＳＳＨＡＣ（１９９６）公布的北美东部标准地面运动数值作了比较。我们与ＥＰＲＩ或Ｆｒａｎｋｅ的关系之间存在的主要差别表现在低频振幅上。应用我们的经验震源模型,在１Ｈｚ处得出的振