2014年云南鲁甸MS6.5地震峰值加速度震动图

综合考虑震中地区地质构造背景、震源机制解结果、余震分布以及我国西部地区地震动参数衰减特征,运用考虑场地效应的震动图快速生成方法,将收集到的62组强震台站的峰值加速度作为插值使用,估计了2014年8月3日云南鲁甸M_S6.5地震峰值加速度震动图. 利用地震后获得的强震记录计算了强震台站观测值与借助经验性衰减关系得到的估计值之间的系统偏差,校正了缺少台站地区借助经验性衰减关系得到的估计值,获得了校正后的峰值加速度分布图. 结果显示,鲁甸M_S6.5地震的地震动峰值加速度随距离的衰减速度比前人对我国西部衰减统计的结果更快,对数偏差校正的结果更符合本次地震的衰减规律. 校正后的峰值加速度大于40 cm/s2的区域面积近8000 km2,比未经校正的峰值加速度大于40 cm/s2的面积减小了40%左右.      

改进的两步法在地震动衰减关系建立中的应用

地震动衰减关系系数的回归是地震动衰减关系研究中一项关键的技术,由于地震动衰减公式具有震级与距离相关性和地震动参数本身的不确定性较大等特点,一般迭代回归方法难以满足回归精度的要求.目前常用的回归方法有单随机变量加权最小二乘法、多随机变量加权最小二乘法、两步法、新两步法等;在上述方法中,两步法和新两步法虽然考虑了震级和距离相关性的特点,但回归系数的稳定性较差.因此,在两步法思想的基础上提出了既能考虑震级和距离相关性,又能提高回归系数的稳定性的一种新方法-改进的两步法.     

地震动峰值参数衰减规律的研究

震级和地震波传播途径均有测量误差和不确定性。本文考虑震级和距离的不确定性,用作者提出的回归多随机变量间相关关系的一致加权最小二乘法,对地震动水平峰值加速度(PGA)、速度(PGV)和位移(PGD)的衰减关系进行了研究,在衰减模型中考虑了地震动的近场距离饱和与震级饱和特性。研究结果表明,考虑震级和距离的随机性后,地震动的距离与震级标定系数比常规方法增大16—28％,大震的地震动估计值及小震近场的地震动估计值均高于用常规方法得到的结果;高频地震动具有明显的近场距离与震级饱和特性,且距离饱和范围随震级的增大而加宽;场地条件对地震动衰减规律有明显影响,同时这一影响又同距离和震级密切相关。本文预测结果与新近发生的三大地震(M_s=8.1,7.8,7.1)的观测资料很吻合。     

中国东北及邻区竖直向地震动强度包络函数参数的确定及其衰减关系

选用2008—2019年中国东北及邻区27次地震竖直向105条强震动记录,以三段式强度包络函数模型为目标,利用加权最小二乘回归方法,尝试建立了东北及邻区竖直向地震动时程强度包络函数参数的衰减公式,以使我国的地震动区域划分更具有普遍性。同以往的研究类似,上升段持时t₁和平稳段持时t_s的确定方法采用了70%能量持时法。所选地震的震级为3.3—5.8级,最大震中距为371 km。基于土层场地的竖直向记录,通过与我国目前常用的时程强度包络函数参数的衰减关系进行对比分析发现,t₁与震级之间有明显的相关性,实际应用中应考虑震级对t₁的影响;地震整体持时较短造成t_s上升趋势随距离的增加而变缓;下降段由衰减系数c的变化可见,记录整体衰减较快。     

Hi-net速度微分与KiK-net 加速度对比研究

首先介绍了日本防灾科学技术研究所Hi-net和KiK-net台网布设情况和数据格式, 然后利用Hi-net和KiK-net共同记录到的282次M_j≥5.0、 震源深度≤100 km的地震, 分析了Hi-net速度微分与KiK-net加速度对数峰值比、 对数反应谱比的分布特征及其随震级、 距离的变化关系, 讨论了速度微分结果在幅值和频谱两方面的不确定性. 结果表明, 数字型速度记录微分与观测加速度无论是峰值还是频谱均存在一定差异, 不能将其直接用作加速度. 考虑到对数峰值比和对数反应谱比在不同震级档、 距离档存在一定规律, 因此对速度微分结果的峰值和特定周期的反应谱除以一定的系数, 可以降低数字型速度记录数值微分造成的不确定性. 另外, 也可采用概率的形式描述这种不确定性.      

映射法在估计强地震动参数中的应用

以我国中南地区为例，参考美国西部地震烈度、基岩峰值加速度、反应谱平均周期和谱光滑卓越周期的衰减规律，采用地震对映射的烈度震级法和烈度距离法，评估了研究区基岩峰值加速度和反应谱频率参数的不同衰减影响因素。     

新疆喀什原场地地震动频谱特性研究

2020年1月19日和2020年2月21日在新疆喀什地区先后发生M_S6.4和M_S5.1地震,针对新疆强震动台网收集到的128条强震动记录进行统计分析,研究2次地震记录的幅值及反应谱特性,并与两个现行规范设计反应谱进行对比,结果表明：(1)震级相同时,震中距越小加速度反应谱越大,且加速度反应谱衰减速度越慢;震中距相同时,震级越大加速度反应谱越大,且加速度反应谱衰减速度越慢;(2)震级越大加速度谱值、速度谱值、位移谱值越大;(3)M_S6.4、M_S5.1地震波加速度反应谱及其平均值曲线相近,与我国现行规范加速度反应谱相比差别很大。建议在新疆喀什地区采用基于当地强震记录的加速度反应谱进行结构抗震设计。     

为新区划图编制所建立的地震动衰减关系

介绍了建立新一代地震区划图所采用的地震动参数衰减关系的总体思路,并从资料、衰减关系分区、衰减关系模型、回归方法、转换等方面说明了地震动参数衰减关系的建立过程,给出了我国分区地震烈度和地震动参数衰减关系结果。新的地震动衰减关系的建立,具有如下特点:一是基于更加丰富可靠的强震记录和烈度资料;二是采用了具有大震近场饱和特征的地震动衰减模型;三是采用了使结果更加稳定的分步回归方法;四是在地震动衰减关系分区时考虑了地震活动性特征。与第四代地震区划图衰减关系相比,由于地震动衰减模型的变化和高震级强震记录的增加,高震级下的峰值加速度有所降低,而中强地震区的峰值加速度则在低震级时有所提高。     

汶川地震强余震统计特性及地震动衰减关系

2008年"5·12"汶川特大地震发生后,固定及流动台站获得了数量可观的余震地震动数据,为地震危险性分析和地震动衰减规律研究提供了丰富的数据。通过Gutenberg-Richter关系分析得到汶川地震余震震级-频度分布（FMD）,结合Båth定律预估得到逼近实际的最大预估余震震级,基于修正的Omori定律拟合得到余震发生率与主震后时间的关系。主余震统计特性显示M_s4.0~6.4范围内的余震记录震中距及震级分布相对均匀,可作为建立地震动衰减规律的依据。故针对土层地表及基岩地表分别进行了EW、NS和UD三个方向的统计回归分析,给出了2种地表情况下三向地震动峰值加速度的定量衰减关系表达式。     

新疆南天山地区土层场地地震动峰值加速度衰减关系

南天山地区是天山地震构造区现今构造运动最为强烈的地区,该地区地震活动频度高、强度大。本文选取了南天山地区1985～2010年6月15日M≥3.5地震的强震动记录共360条,采用改进的两步回归法拟合了该地区土层加速度衰减规律。通过回归结果和实际记录资料的对比分析,发现模型Ⅱ的衰减曲线与实际观测资料拟合度更高,同时也发现水平向回归结果好于垂直向的回归结果。与该地区的其它地震加速度衰减关系研究成果相比,此衰减关系与实际记录的吻合度较高。     

中国大陆强震时空分布特征及2021年玛多7.4级地震后趋势分析

对中国大陆强震活动的时空分布特征进行分析, 有助于中国大陆强震趋势的判定。 由于地震目录完整性的限制, 目前对中国大陆强震时间间隔的分析多基于1900年以来地震目录。 因为记录时长相对较短, 难以排除当前强震时序特征基于偶然的可能性, 并且可能导致过拟合而影响预测效果。 针对上述问题, 本文根据2021—2030年中国大陆地震重点危险区确定工作中的相关资料, 对合成地震目录进行了分析, 结果表明区域地震活动强弱交替是一种普遍现象, 当假设中国大陆活动断层具有准周期复发特征时, 合成地震目录时序特征与当前目录最为接近。 基于上述认识, 使用适用范围更广的单参数指数分布拟合了中国大陆强震间隔, 并结合相邻强震构造关联随时间的变化对2021年5月22日玛多7.4级地震后中国大陆的强震趋势进行了分析。 结果表明, 继玛多7.4级地震之后, 未来两年中国大陆再次发生7级以上地震的概率较大, 下次强震发生在2022年年底之前的概率为61.81%。 下次强震发生在2021年的概率为30.58%, 最有可能的发震区域是巴颜喀拉地块; 下次强震发生在2022年的概率为44.97%, 重点关注南北地震带中南段。     

鄂尔多斯周缘地区中强震发生前地震矩加速释放时空特征

为研究鄂尔多斯周缘地区中强地震发生前地震矩加速释放时空特征,选取去丛集后的地震目录,基于地震矩释放程度m值,对1981年以来鄂尔多斯周缘地区10例MS≥5.5中强地震进行二维时空扫描,提取与地震矩加速释放特征相关的时空尺度作为矩释放程度时空扫描模型参数,以3个月为扫描步长,对震前12个月m值及累积Benioff应变释放进行拟合计算。结果显示,震前破裂成核点附近存在显著的AMR现象,7次震例存在累积Benioff应变加速释放特征,说明鄂尔多斯周缘地区MS≥5.5地震发生前AMR现象存在一定普遍性,应用矩加速时空扫描方法具有一定优势,但仍需结合其他方法进行综合分析。     

我国强地震动记录特征综述

本文概述了我国强地震动台网的发展历程, 总结了唐山地震的强地震动记录特征和2007年以来我国数字台网获取的强地震动记录特征, 重点分析了近年来发生的几次典型破坏性地震的强地震动记录特征． 结果表明: 我国近场地震动记录体现了近场的方向性效应、 上/下盘效应、 速度脉冲、 局部场地效应等多样性特征, 可以进一步服务于地震工程领域的科学研究与工程应用．      

卢龙地震动场的预测

分别用经验格林函数方法和随机方法对卢龙ML5.7地震的地震动进行模拟对比研究,结果显示:用经验格林函数方法模拟得到的波形和反应谱都与原始记录接近,用该方法模拟的地震动,无需掌握场地的具体情况;对于无小震记录的地区,如果知道了其场地情况与附近有小震记录地区相似,可以用该小震记录作为经验格林函数模拟地震动。对于不能用经验格林函数方法模拟地震动的地区,可以用随机方法模拟地震动。用随机方法模拟地震动具有简单、方便、无需小震记录的优点。根据卢龙场地具体条件,尝试用两种方法结合预测了卢龙地震加速度场,结果比较好地反映了断层周围加速度的峰值分布规律。     

Characteristics of strong ground motion during the 1999 Chi-Chi earthquake (Taiwan) and large aftershocks: comparison with the previously established models

In the Taiwan region, the empirical spectral models for estimating ground motion parameters were obtained recently on the basis of recordings of small to moderate (5.0≤M_L≤6.5) earthquakes. A large collection of acceleration records from the recent M_L 7.3 (M_W 7.6) Chi-Chi earthquake (20 September, 1999) makes it possible to test the applicability of the established relationships in the case of larger events. The comparison of ground motion parameters (peak accelerations and response spectra), which were calculated using the stochastic approach based on the modeled Fourier amplitude spectra, and the observed data demonstrates that the models may be successfully used for ground motion prediction for earthquakes of magnitudes up to M_L=6.8–7.0 and hypocentral depth more than 10 km. To satisfy to the peculiarities of ground motion during shallow (depth less than 10 km) and larger (M_L>7.0) events, the models were revised.     

滇西南地区品质因子、场地反应与震源参数研究

In order to deeply understand the characteristics of influence factors of ground motion in Southwest Yunnan, and better serve the related research of seismic fortification and earthquake prediction in the target area, 242 groups of three-component strong earthquake recordings in Southwest Yunnan from 2007 to 2019 were analyzed by using the two-step non-parametric generalized inversion method. By separating and solving the ground motions observed on the surface in frequency domain, the empirical relationship of the quality factors of 0.5 ~ 20 Hz in this area was given, and the site effect of 26 strong earthquake stations in the study frequency band were obtained, which were compared with the HVSR results. Based on the grid search method, the seismic moment M₀, corner frequency f_c and source model parameters of 35 seismic events are determined, and the calibration relationship among some source parameters is obtained by fitting. The results show that the relationship between Q value and frequency of quality factor in Southwest Yunnan is Q=94.23f 0.43. Compared with HVSR method, the site response determined by non-parametric generalized inversion method is generally higher, but the site effect spectra obtained by the two methods are consistent. The source parameters such as corner frequency, seismic moment and stress drop are mutually dependent.     

震源机制一致性的显著性检验方法

本文提出用四维空间的欧氏距离D_FM来表示不同地震震源机制之间的一致性,并以1975年辽宁海城M_L7.3地震序列和1999年辽宁岫岩M_S5.4地震序列为例分析了主震与前震和余震的震源机制一致性与D_FM值之间的关系,其结果显示,当欧氏距离D_FM＜50时,两次地震的震源机制接近。为了对若干次地震组成的一组地震的震源机制一致性进行判定,引入了显著性检验方法。根据陈颙提出的震源机制一致性参数K,以符号检验法和统计检验量Z值检验法对岫岩M_S5.4地震前小震的震源机制一致性进行了分析,其结果表明,在临近岫岩M_S5.4地震前所发生地震的震源机制的一致性显著,置信度可达98%。      

2016年10月30日意大利MW6.6地震破裂方向性效应对地震动参数的影响

2016年10月30日意大利中部发生了M_W6.6地震,这是继8月24日M_W6.2地震后的又一次浅源破坏性地震,意大利国家强震台网在此次地震中获得了丰富的强震动三分向加速度记录。本文从工程强震动数据中心下载了三分向加速度记录,经基线校正和滤波等常规数据处理后发现,强震动体现出明显的方向性效应。根据震源机制解将强震动台站分为破裂前方区域的NW组和破裂后方区域的SE组,采用最小二乘法回归了不同分组的地震动峰值加速度、反应谱和持时的衰减规律,得出断层破裂方向性对地震动参数的幅值影响较大,在断层距相同的情况下,破裂前方区域的加速度和加速度反应谱幅值均高于破裂后方区域,而破裂前方区域的地震动持时远小于破裂后方区域,破裂方向性显著。      

盆地对三分量地震动持时的影响初探

利用关东盆地及其周边KiK-net台网井上台站记录的2004—2017年15次中强地震（矩震级为5.1～6.9级）构建三分量记录显著持时Ds_5-95数据库。针对该数据库,基于残差分析方法和3种水平向地震动持时参数预测方程,计算并给出事件间残差和事件内残差及其随不同类别参数的变化。在此基础上,初步探讨了水平向地震动持时预测方程应用于预测竖向地震动持时的可行性及盆地对三分量地震动持时的影响。研究结果表明,对于震源距和场地V_S30相当的情况,盆地内台站持时普遍大于盆地外台站持时,盆地内、外台站竖向地震动持时均大于水平向地震动持时;3种预测方程均可实现对盆地外台站水平向地震动Ds_5-95的合理估计,但在一定程度上低估了盆地内台站的水平向地震动Ds_5-95;3种预测方程均无法直接应用于竖向地震动持时预测。