1900年以来我国西南地区强余震统计特征

本文通过对西南地区1900年以来5级以上地震发生1个月内强余震资料的统计,得到了主震震级与余震震级、时间间隔与震中距之间的经验关系和统计规律。同时,以汶川主余震为例,进行了对比检验。统计结果表明,本文的统计结果是比较可靠的,对今后西南地区余震的预测具有一定的参考价值。     

2008年汶川地震后的三次强余震地表峰值加速度衰减场研究

利用甘肃省强震动台站获取的2008年汶川地震后的三次强余震记录资料,分别研究了在甘肃南部地区的地表自由场加速度衰减场,认为地震引起的地表峰值加速度(PGA)随震中距的衰减基本都遵从幂指数规律,衰减的形式基本相同,但是三次强余震的衰减指数之间也存在着一定的差异.因此要得到陇南地区的中强地震动衰减的普遍规律,尚需做进一步的研究.     

汶川强余震流动观测与典型余震记录分析

2008年5月12日汶川大地震发生后,我国大陆的固定强震动台网获得了大批的主震加速度记录,中国地震局同时迅速组织开展了余震强震动流动观测任务.通过结合汶川地震余震趋势及其空间分布特征,此次流动观测沿龙门山断裂附近布设了59台强震动仪器,观测期间发生了超过万余次的余震,并获得了3000多组3分量的强余震记录.本文选取了4次震级为6.0左右的较强余震中获取的强震动记录进行简要谱分析及衰减关系对比,旨在为进一步结合主震记录,研究近场地震动特性、地震动衰减规律等地震工程相关的科研工作提供宝贵的基础资料.最后本文针对此次流动观测部分记录出现的异常现象进行初步探讨,给出了两种解释原因.汶川地震的流动观测充分表明,在大地震发生后,及时有效地开展强震动流动观测是十分必要的.     

对汶川地震余震序列中最大余震事件的讨论

本文针对2008年5月12日四川汶川M_W7.9地震后的余震目录,采用2004年Shcherbakov和Turcotte提出的最大余震震级推断法,给出了最大余震震级的估计值。结果表明,采用现有的余震数据,在大震级区间可能存在一定数量的余震缺失,这造成了余震数据与Gutenberg-Richter定律曲线在大震级区间的差异,导致推断的最大余震震级与使用目录中的最大余震震级存在明显差异。利用震级与断层长度或地表破裂长度之间的经验关系可以看出,由灌县—江油断裂的破裂尺度得到的震级与推断最大余震震级基本一致。根据前人给出的断层摩擦失稳时间模型和Brune近断层质点运动模型,本文进一步探讨了汶川地震北川—映秀断裂对灌县—江油断裂的触发作用,认为北川—映秀断裂破裂所辐射出的S波可以在短时间内使得灌县—江油断裂发生失稳,进而产生宏观破裂并形成地震,因此由灌县—江油断裂破裂形成的地震可能为汶川地震的最大余震。      

汶川8.0级地震序列及相关问题讨论

汶川8.0级地震序列具有明显的分段特性,较强余震分布于茂县、绵竹以南及平武以北。主破裂过程在中南段以逆冲为主,序列逐渐衰减,呈主余型的序列衰减特征;北段是汶川地震破裂过程的终止区域,主破裂过程在该区域以走滑为主,形成多震型的序列特征,也成为汶川序列较大余震的主体活动区域。序列较强余震活动明显受引潮力调制,大多数较强余震发生在固体潮大、小潮时段,并且16时前后是较强余震的优势发震时段。序列衰减系数p值随时间增加而逐渐增大,最终基本稳定在1附近变化。结合以往的研究,对序列类型及最大强余震震级、强余震活动持续时间等进行了初步讨论。初步的统计结果还显示,8级左右强震序列中主震与最大余震之间的震级差正比于主震破裂尺度,这意味着当震级大体接近时,较大的破裂尺度与较为充分的能量释放相对应     

基于台网目录分析研究汶川8.0级地震余震时空分布特征

2008年5月12日汶川M_S8.0地震主震发生后至2012年5月12日,我国地震台网在龙门山断裂区域内（102°E-105°E,30°N-34°N）共记录93837个地震事件,其中80995次事件含有深度信息.本文以台网地震目录为主要研究对象,分析了汶川地震余震序列的时空分布与演化特征.与构造活动密切相关的余震频次-震级关系变化显示,与主震断裂活动直接相关的余震活动在主震后4个月内基本结束.余震释放能量的空间分布及演化分析显示,在主震后6~24 h即有可能捕获未来余震区的大致展布乃至余震发展趋势.     

川滇地区水平向强地震动衰减关系研究

利用近几年在川滇地区破坏性地震及汶川地震强余震中获得的951条加速度记录,通过选取合适的衰减关系形式和距离参数,经统计获得了川滇地区水平向峰值加速度与35个周期点对应的加速度反应谱(阻尼比0.05)衰减关系.统计结果显示,震级越大,地震动随距离的衰减越慢;加速度反应谱的短周期部分随距离的衰减明显快于长周期部分;中强地震在近场也会产生较大的峰值加速度和较高的短周期加速度反应谱.由于统计资料的非完整性,本文统计结果尚不宜直接应用于相关工程场地的设计地震动参数确定中.但本文结果与目前由转换方法得到的我国西部地震动参数衰减规律的较大差异提示:进一步深入研究我国地震动参数衰减规律应是紧迫而重要的任务.     

基于经验模型和物理模型研究2013 M_S7.0芦山地震余震序列

基于中国地震台网中心2013 MS7.0芦山地震余震数据我们首先确定了余震空间分布范围并根据G-R关系计算了主震后半小时内的完备震级Mc=3.5,并且得到了ML≥3.5和ML≥3.0的地震在2001年至芦山地震前的背景场地震发生率.通过Omori-Ustu经验定律和两种Dieterich模型对芦山地震余震发生率的拟合,我们发现阶梯型Dieterich模型只能模拟p=1的情况,从而造成了模拟曲线与观测数据的差别;前人研究表明震后滑移同样是产生余震的原因,如果假设余震序列由主震静态剪应力Δτ和震后滑移共同作用所产生,我们数值模拟得到的对数型Dieterich模型能够较好地推断余震发生率R随时间t增加而衰减的趋势,能够从物理机制上解释MS7.0芦山地震余震序列衰减指数大于1这一现象.通过对数型Dieterich模型的拟合并结合Andrews的方法,我们还得到MS7.0芦山地震Aσ约为0.155 MPa,ta约为8.4年,这一值与前人研究结果十分接近.     

川滇地区水平向强地震动衰减关系研究

利用近几年在川滇地区破坏性地震及汶川地震强余震中获得的951条加速度记录, 通过选取合适的衰减关系形式和距离参数, 经统计获得了川滇地区水平向峰值加速度与35个周期点对应的加速度反应谱(阻尼比0.05)衰减关系. 统计结果显示, 震级越大, 地震动随距离的衰减越慢; 加速度反应谱的短周期部分随距离的衰减明显快于长周期部分; 中强地震在近场也会产生较大的峰值加速度和较高的短周期加速度反应谱. 由于统计资料的非完整性, 本文统计结果尚不宜直接应用于相关工程场地的设计地震动参数确定中. 但本文结果与目前由转换方法得到的我国西部地震动参数衰减规律的较大差异提示: 进一步深入研究我国地震动参数衰减规律应是紧迫而重要的任务.      

青川Ms6.4级地震加速度记录与衰减关系研究

四川汶川Ms8.0级地震后,甘肃省地震局在甘川交界地区布设了多个强震动流动观测站,2008年5月25日记录到了1次最大余震,震级为Ms6.4。27个强震动台站共获得了81条记录。这次强余震记录到的最近震中距为12 km,最远为485 km,其中最大加速度峰值为367.6 cm/s2,最小加速度峰值为0.8 cm/s2。相比较汶川地震的强震动记录,由于流动观测台站的布设使得本次地震的记录具有更好的线性分布,震中距也更为丰富,因而更利于研究这一地区的地震动衰减关系。利用统计方法获得了加速度峰值随震中距的衰减关系,基本服从幂函数衰减关系。这一结果对甘肃东南部地区震害研究和抗震设防具有重要的应用价值。     

汶川M_S8.0地震的强余震流动观测

2008年5月12日汶川大地震发生后,中国地震局迅速组织开展了强余震流动观测,沿龙门山断裂附近布设了59台强震动仪器.在观测期间发生了万余次余震,流动观测台网获得了2000多组3分量的强余震记录.本文介绍了流动观测台布设的技术方法与关键步骤,初步处理了2008年5月25日青川6.4级最大余震的地震动记录,并分析了此次地震动衰减特征.此次流动观测充分表明,在大地震发生后,及时有效地开展强震动流动观测是十分必要的,其获得的余震地震动记录可为进一步的科研工作提供宝贵的基础资料.     

汶川8．0级地震序列的时-空扩展与强余震趋势的阶段性估计

根据2008年5月12日汶川8．0级地震丰富的余震序列资料,研究了余震活动的时一空扩展过程及分段破裂特征。汶川8．0级地震余震序列呈现有起伏的衰减,前期高频次,衰减快,后期衰减慢,持续时间长。在时间序列出现较强起伏的地震均集中发生在余震带北段,丽南段余震活动持续处于平稳状态。密集余震沿NE向龙门山构造带的中央断裂呈窄条形展布330km,深度分布几到40余km。垂向余震带走向（NE方向）的地震深度剖面（NW向截面）和余震密集区图像呈现不对称的锲形分布。这与龙门山推覆构造带的受力作用方式有关。余震区较强余震明显分为南段和北段。研究了较强余震的震源机制及分段特征。给出强余震趋势的基本分析方法,地震类型判定,强余震趋势的阶段性估计效果,以及目前现场地震预报应注意的问题。     

Three dimensional temporal characteristics of ground motions and building responses in Wenchuan earthquake

In this paper, analytical results from 3D temporal characteristics of the responses of an RC frame building subjected to both a large aftershock and the main shock of Wenchuan Ms 8.0 earthquake are presented. The ground motion records from the main shock were obtained from three nearby stations. The acceleration records were analyzed in terms of instantaneous tangential acceleration aT, normal acceleration aN, Euclidean norm of acceleration vector |a|, velocity vector |v|,displacement vector |d|, temporal curvature k, kt, and temporal torsion y and yt. Results of the kinematic relationship between the above factors and some additional in depth information obtained from extensive analyses are provided and discussed.     

Strong motion observations and recordings from the great Wenchuan Earthquake

The National Strong Motion Observation Network System （NSMONS） of China is briefly introduced in this paper. The NSMONS consists of permanent free-field stations, special observation arrays, mobile observatories and a network management system. During the Wenchuan Earthquake, over 1,400 components of acceleration records were obtained from 460 permanent free-field stations and three arrays for topographical effect and structural response observation in the network system from the main shock, and over 20,000 components of acceleration records from strong aftershocks occurred before August 1, 2008 were also obtained by permanent free-field stations of the NSMONS and 59 mobile instruments quickly deployed after the main shock. The strong motion recordings from the main shock and strong aftershocks are summarized in this paper. In the ground motion recordings, there are over 560 components with peak ground acceleration （PGA） over 10 Gal, the largest being 957.7 Gal. The largest PGA recorded during the aftershock exceeds 300 Gal.     

2020年10月22日四川北川MS4.7地震强震动特征分析

2020年10月22日11时03分37秒四川省绵阳市北川县发生MS4.7地震,四川强震动台网与预警烈度速报台网在震区建成较密集的台站,获取了532组三分量加速度记录,有助于开展区域地震动衰减和地震动特征研究.本文对强震记录进行常规处理后计算出强震动记录的相关参数,利用克里金插值方法得到地震动峰值加速度PGA和峰值速度PGV的空间分布图,长轴呈北西—南东方向.分析强震动记录PGA、PGV随距离的衰减规律,与常用衰减关系预测值进行对比,此次地震PGA的衰减特性与俞言祥和汪素云(2006)提出的中国西部地区水平向基岩加速度衰减关系有较好的一致性.北川MS4.7地震获得的密集强震动记录为建立区域衰减关系,以及开展基于经验格林函数方法(EGFM)再现大震强地震动场展布等研究提供了重要的数据支撑.     

岷县漳县6.6级地震及余震强震动记录特征分析

对2013年7月22日甘肃岷县—漳县地震获取的273条主余震加速度记录进行格式转换、基线校正和滤波等常规处理,分析该地震主震(M_S6.6)和余震(M_S5.6)两次地震记录的幅值、持时以及反应谱特征,发现M_S6.6主震记录的PGA范围在0.728～177.5 gal间,M_S5.6余震记录的PGA范围在0.732～69.3 gal间;将观测数据与霍俊荣和第五代《中国地震动参数区划图》地震动衰减关系进行对比,发现霍俊荣衰减关系更吻合于此次地震的主余震加速度衰减;绘制主余震5%～95%重要持时分布图,并针对主震62MXT反应谱和本地设计谱以及近些年国内主要强震震中反应谱开展比较分析;最后研究土层台、基岩台、相同台站各个震级反应谱的特征。     

Stochastic procedure for the simulation of synthetic main shock‐aftershock ground motion sequences

According to the current seismic codes, structures are designed to resist the first damaging earthquake during their service life. However, after a strong main shock, a structure may still face damaging aftershocks. The main shock‐aftershock sequence may result in major damage and eventually the collapse of a structure. Current studies on seismic hazard mainly focus on the modeling and simulation of main shocks. This paper proposes a 3‐step procedure to generate main shock‐aftershock sequences of pairs of horizontal components of a ground motion at a site of interest. The first step generates ground motions for the main shock using either a source‐based or site‐based model. The second step generates sequences of aftershocks' magnitudes, locations, and times of occurrence using either a fault‐based or seismicity‐based model. The third step simulates pairs of ground motion components using a new empirical model proposed in this paper. We develop prediction equations for the controlling parameters of a ground motion model, where the predictors are the site condition and the aftershock characteristics from the second step. The coefficients in the prediction equations and the correlation between the model parameters (of the 2 horizontal components of 1 record and of several records in 1 sequence) are estimated using a database of aftershock accelerograms. A backward stepwise deletion method is used to simplify the initial candidate prediction equations and avoid overfitting the data. The procedure, based on easily identifiable engineering parameters, is a useful tool to incorporate effects of aftershocks into seismic analysis and design.     

基于信息论方法分析我国典型地震动衰减关系

近年来我国强震数据逐渐增多,为了比较和分析我国的几个典型地震动衰减关系,采用一种信息论方法,基于实际地震动记录,计算选取的地震动衰减关系模型的对数似然函数值,通过对数似然函数值对模型进行排序,并给出相应的权重及排名,分析了不同衰减关系对地震动的预测能力。研究表明:针对于我国西部强震数据,基于强震动记录建立的衰减关系的预测结果更接近于实测地震动数据。研究结果可为地震动记录信息不完善或缺乏强震数据地区的地震动衰减关系选取提供参考。     

the faulting characteristics of 2008 wenchuan ms8.0 earthquake and its relation with strong ground motion

The 2008 M_S8 Wenchuan earthquake occurs on a high angle listric thrust fault. It is the first time that the near and far field strong ground motion was observed for such special type thrust earthquake. This paper jointly interprets the distribution of peak acceleration of ground motion data with seismogenic structure and slip propagating process to investigate how high angle listric thrust fault controls the pattern of strong ground motion. We found that the distribution of peak acceleration of strong ground motion during the Wenchuan earthquake has four distinctive features: 1)The peak acceleration of ground motion inside the Longmenshan fault zone is large, that is, nearly twice as strong as that outside the fault zone; 2)This earthquake produces significant vertical ground motion, prevailing against horizontal components in the near field; 3)The far field records show that the peak acceleration is generally higher and attenuates slower versus station-fault distance in the hanging wall. It is doubtful that the attenuation of horizontal components also has the hanging wall effect since no evidence yet proving that the unexpected high value at long distance need be omitted; 4)As to the attenuation in directions parallel to the source fault(Yingxiu-Beichuan Fault), the far field records also exhibit azimuthal heterogeneity that the peak acceleration of horizontal components decreases slower in the north-northeastern direction in which the co-seismic slip propagates than that in the backward way. However, the attenuation of vertical component displays very weak heterogeneity of this kind. Synthetically considered with shallow dislocation, high dip angle, and prevailing vertical deformation during co-seismic process of the Wenchuan earthquake, our near and far field ground motion records reflect the truth that the magnitude of ground motion is principally determined by slip type of earthquake and actual distance between the slipping source patches and stations. As a further interpretation, the uniqueness of high angle listric thrust results in that the ground motion effects of the Wenchuan earthquake are similar to that due to a common thrust earthquake in some components while differ in the others.