地震危险性概率分析方法:存在的问题和纠正

地震危险性概率分析(PSHA)是目前最广泛应用于地震灾害与风险性评估的方法。然而它在计算中却存在着一个错误:把强地面运动衰减关系(一个函数)的条件超越概率等同于强地面运动误差(一个变量)的超越概率。这个错误导致了运用强地面运动误差(空间分布特征)去外推强地面运动的发生(时间分布特征)或称之为遍历性假设,同时也造成了对PSHA理解和应用上的困难。本文推导出新的灾害计算方法(称之为KY-PSHA)来纠正这种错误。     

什么是概率地震危险性评估的基本假设?

概率地震危险性分析(Probabilistic Seismic Hazard Analysis,PSHA)的目的是表现场点处所有地震动的发生频率。其基本假设是用真实存在的危险性曲线来表达场点处任一地震动振幅的超越频率。在程序上,PSHA依赖于对地震活动与地面运动模型相结合的完整且准确的描述,并采用标准概率方法去评估危险性曲线。改进输入参数和识别并解决观测数据与估算危险性之间的差异,可以实现对危险性曲线的改进。然而,这种差异并不能否定危险性曲线的存在或者用于估算该曲线的概率理论。     

历史地震资料的收集、数字化和发布

意大利国家地球物理与火山研究所SISMOS项目将保存地震学近100年的历史遗产采用数字方法保存珍贵的历史地震图、地震报告及相关文档(观测日志、台站日志)等地震学遗产,对于避免由于年代久远而造成这些数据的损坏和丢失至关重要(Kana-mori,1988)。以数字形式发布这些地震资料,利用现代技术对这些历史地震进行重新分析,对其地震灾害进行再评估,也同样重要,特别是对那些发生过强震后就很少或不再出现地震活动的地区尤其有意义。2001年,国家地球物理与火山研究所(INGV)启动了一个创新项目——SISMOS(地震图存储),对地震记录图纸以及相关…     

地震活动模型和新地面运动预测方程对加拿大4个城市地震危险性评估的影响

概率地震危险性分析（PSHA）中的主要不确定性是地震活动发生率和地面运动预测方程（GMPE）。我们探索了地震学和地面运动研究中的新发现和新认识对加拿大东部和西部地区地震危险性评估的影响。更新的信息包括地震活动发生率的重新估计、震源区的说明条款及新地面运动预测方程的应用。由于我们只说明了主要不确定性的影响,并没有全面处理所有的不确定性,因此我们将我们的模型称为暂时更新地震危险性模型。根据暂时更新地震危险性模型,我们获得了加拿大4个大城市的一致危险谱（UHS）并与加拿大地质调查局基于1995年地震危险性模型编制的当今加拿大地震危险图（2005／2010）的一致危险谱做了比较。敏感性分析显示了中低地震活动区域（加拿大东部）地震活动平滑的显著影响,而地面运动预测方程对所有地区的影响都是显著的。此外,我们的暂时更新地震危险性模型可以很容易地绘制地震危险性曲线及给出各种场地条件和多种概率水平的地震危险性分解结果,这种功能对进行进一步的地震工程分析具有重要意义。     

用Matlab软件内部函数校正强震记录的探讨

在标准化结构反应谱时,需要准确地确定地面地震动峰值。而在地震期间,测量地面运动时采集到的地震动加速度时程数据由于种种原因存在基线漂移问题,导致所测数据不能真实反映地面运动．由此难以确定真实地面运动峰值。通过对地震动加速度数据拟合,根据拟合后的数据计算地震速度及位移．并将计算结果分别与利用已有基线修正方法求得的速度及位移进行对比．从而确定最佳拟合次数,消除基线漂移造成影响。研究结果表明,经12次拟合修正地震动加速度求得的地震动位移峰值可用于相对位移反应谱标准化。     

地震巨灾风险评估系统的研制与应用

地震巨灾风险评估系统(EQRiskAsia 2010 for Windows)是专门用于未来10年尺度亚洲地震巨灾风险评估计算的系统,该系统具有很强的分析处理功能,可用于地震巨灾风险综合评估、地震灾害损失快速评估和地震巨灾案例信息查询等。本文介绍了该系统的设计思路和主要功能。     

近场强地面运动研究

近场地震记录是获取震源过程信息和预测强地面运动的重要资料来源,综合地震图是解释地震图的有效工具。本文综合介绍了近场综合地震图的计算方法,以及用近场地震记录研究震源过程,预测强地面运动的主要途径和一些研究结果。     

美国地质调查局的抗震设计及工程研究

工程地震学美国地质调查局地震灾害减轻计划的工程地震部分负责:(1)协调和管理全国强震台网,以收集、处理和传播地震的强地面运动资料;(2)发展已改进的方法,以估计和预测地震的地面运动。由破坏性地震引起的强地面振动及人工结构物的相应反应的仪器观测结果,为估计未来地震的振动强度、抗震设计及认识地壳内孕震破裂的物理过程提供了依据。这些资料已被地学和工程学界的研究人员所采用,还被建筑师和设计工程师用于建筑物、桥     

地震工程研究(之一)

强震数据的收集、处理与分析(美国地质调查局)地震工程师和科学家们普遍认为对由地震引起的强地面振动的记录进行收集、处理、传播和研究是减轻地震灾害所必不可少的。强震运动引起建筑物破坏,导致人员伤亡。为了设计可经受住强震的结构,需要进行强震的测量、分析及理论估计。强震记录仪器是不同于普通地震仪的一种装置。普通地震仪用于测定来自千里以外地震的微弱地面扰动,而强震仪的任务是仅记录可能影响建筑物和其它工程结     

基于指标体系的城市地震灾害风险评估研究

利用地震危险性、承灾体的暴露性、承灾体的脆弱性以及抗震减灾能力四个因素构建运城市地震灾害风险评估模型,确定地震强度、频度等18个因子组成评估指标体系。采用AHP法对运城市13个市(区、县)进行地震灾害风险评估计算,并对各县区的结果进行对比分析。结果表明,各行政区的地震灾害风险不同,盐湖区和临猗县的地震灾害风险最高,垣曲县最低;各指标因子对不同行政区的风险灾害影响程度存在差异。评估结果可为政府有针对性加强防震减灾管理提供决策依据。     

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。     

活动断层避让相关问题的讨论

2008年汶川地震、2010年玉树地震、2014年鲁甸地震等大量震例研究表明,严重的地震灾害损失和人员伤亡主要源于发震断层的同震地表破裂、近断层的强地面运动和地基失效引起的建(构)筑物倒塌。因此,避让活动断层是有效减轻可能遭遇的地震灾害损失的一项重要措施。但如何避让活动断层和避让多少距离能够保证地面建(构)筑物不受活动断层同震错动引起的直接毁坏,一直是国内外学者争论的焦点科学问题。1)首先基于历史地震地表破裂资料,定量分析了活动断层同震地表破裂的局部化特征、同震地表破裂与建(构)筑物的破坏关系,得出了地震地表破裂带及其直接严重地震灾害带宽度的平均统计值约为30m的认识。2)通过1999年集集地震、2008年汶川地震等地表破裂带宽度资料和地震灾害空间分布关系的分析,指出了倾滑断层具有明显的上盘效应,断层上、下盘地表破裂带或严重地震灾害带宽度之比为2︰1至3︰1。3)基于上述分析获得的最新认识,进一步讨论了避让对象、活动断层定位要求、不同类型活动断层最小避让距离、特殊建(构)筑物避让和"抗断"设计理念等问题。最后,呼吁立法机构加强活动断层避让和活动断层探测的立法工作,规范活动断层上及其邻近地段土地利用规划和基础设施建设过程中合理避让活动断层的行为,防患于未然,提高中国防震减灾的基础能力。     

用广义射线和有限差分计算近场理论地震图的混合方法

本文提出一种结合广义射线和有限差分理论而形成的混合方法（以下简称混合方法）．在介质均匀区（包括平行介质分层区）应用广义射线理论，在介质不均匀区应用有限差分理论．在这种结合过程中，把均匀区广义射线的结果作为不均匀区有限差分区波场连续的输入．对于均匀介质模型，混合方法理论地震图和广义射线理论地震图、广义反射透射系数矩阵及离散波数法地震图的对比，取得了满意的结果，在数值上证明了该方法的正确性．计算了１９９０年８月５日Ｈａｋｏｎｅ地震前震在日本Ａｓｈｉｇａｒａ山谷盲测点的响应，理论地震图和实际资料的比较同样取得好的结果．这种方法可用于地震勘探、工程地震、强地面运动的研究．     

2020-07-12 M5.1河北唐山古冶区地震破坏力分析报告

正(报告时间07:50, Jul. 12, 2020 (北京时间, UTC+8))1地震情况简介据中国地震台网正式测定,7月12日6时38分在河北唐山市古冶区发生5.1级地震,震源深度10 km,震中位于(39.78°N,118.44°E)。2强震记录及分析本次地震共获取震中附近强震记录161组。记录到的最大地面运动加速度(PGA)为121 cm/s2。该地震动与我国设计反应谱对比如图1所示。     

动态信息

南加利福尼亚正在探索实现地震预警的可能性　　目前,美国用于减轻地震危险性的方法包括长期(50年)灾害评估和事后速报。长期减灾方法是通过绘制概率性地面振动图来实现的,该方法估计未来50年地面运动超过一定阈值的概率。可以用这些图制定建筑法规,防止建筑物在地震中倒塌。南加州地震后速报工作是由TriNet提供支持的。该台网拥有大约155个具有高动态范围的宽频带和强震仪。震源参数速报是通过加州理工学院——美国地质调查局用于地震预报的一种称作便携式电子播叫系统,在较大地震发生后的数分钟在因特网上发出的。峰值地面运动观测站用来…     

P波衰减规律应用于地震预警研究

一些广泛应用和正在测试的地震预警算法是采用与地面运动峰值振幅和震源距离相关的震级经验公式。这些方法的有效性在一定程度上依赖于可用于设定那些方程的拟合系数的离线数据集的数量和质量是否充分。然而,获取控制P波衰减主要因素的物理涵义对解决数据集有限问题具有指导意义。本研究中,理论表达式来自P波位移drms和波速vrms的均方根与地震矩、应力降和震源距离的关系。利用南加州和日本的地震数据,将观测衰减用于验证理论衰减规律。地面运动的观测值和预测值显示出较好的一致性。在加州和日本相似的地面运动衰减表明,这两个区域的衰减规律相似,推断它们也可以用于其他没有长期观测数据校准的区域。由于drms比vrms更易受地震矩的影响,将衰减规律用于drms比用于vrms能得到更好的震级预测结果。结果表明,drms/vrms比值与破裂长度特征成比例,应力降是地震矩和drms/vrms立方的函数。此结果可以用来确定应力降,该方法与之前所用过的方法无关。最后,结果表明地面运动的均方根与其峰值成比例。     

华北地区地震地面危害分布的定量估算

根据1500年以来的地震活动,用确定性方法对华北地区地震地面危害分布图进行了定量计算。震源和研究区域均用网格单元表示,网格点的间距取为0.2°。计算中主要的输入参量为该地区的地震目录、震源机制、地震活动水平、深部结构模型等。各个单元上模拟的理论地震图考虑到了来自不同地点的震源和传播路径的影响。计算获得了华北地区最大地面运动和设计地面加速度(DGA)的分布图。最大DGA值位于北京以东,达0.75g。该结果可对未来华北地区地震危害的分布特征研究和该地区的防震减灾工作提供依据     

云南地震灾害受伤人数快速评估方法

利用1900年以来云南地区历史地震灾害人员受伤数据,初步分析了地震受伤人数与震级、烈度、发震时间、人口密度和次生灾害之间的关系;基于云南地震灾害的区域差异突出的特点,选取人口密度、地均GDP、地质灾害易发性作为风险评估指标,运用重分类、层次分析法和GIS空间分析法将云南地区地震灾害人员受伤风险分为地震灾害人员受伤高风险区、地震灾害人员受伤中风险区和地震灾害人员受伤低风险区;采用最小二乘法拟合建立了各风险区地震受伤人数关于震级和极震区烈度的评估模型,并通过2008年以来26次地震对模型进行了检验,结果表明两种地震受伤评估模型均具有一定可靠性,可用于震后1～2 h内快速评估地震受伤人数。     

美国地震学会举行1981年年会(零讯)

美国地震学会1981年年会从3月23日至3月25日在加州大学伯克利分校举行。在为期三天的会议上共宣读论文168篇,分属以下11个专题:①旧金山海湾地区的下一次大地震;②仪器;③地震工程与强震运动;④应变与地倾斜;⑤诱发地震;⑥地震波、地震波衰减与地震波合成;⑦近期地震活动;⑧地壳与上地幔结构;⑨地震活动性、断层与地震预报;⑩地震灾害;(11)震源的方向性与强地面运动估计。     

城市群地震灾害风险评估方法的一点探索

基于粤港澳大湾区地震灾害风险评估的初步成果,分析了湾区城市群地震环境、承灾体分布和场地特点,提出了两种确定地震输入的设定地震原则,即潜在震源区设定地震原则和最大风险设定地震原则,按照这两种原则可以更加准确地进行城市群地震灾害风险评估。在前人工作的基础上,提出了考虑场地条件影响的地震灾害风险表达式,探索了适合三维模拟非一致激励地震动输入的建筑物和生命线工程灾害风险评估方法,提出了建筑物和生命线工程灾害风险评估中考虑场地影响的思路,为客观地评估城市群地震灾害和损失风险提出了可参考的建议。