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相对局部区域震源参数随机不确定性经验关系研究

在进行未来破坏性地震的强地面运动数值模拟时,震源参数选取的准确性对地震动预测的结果影响很大。震源参数的确定存在很多不确定性因素,既包含随机的不确定性因素,又包含认知的不确定性因素。本文在大量地震事件及文献调研的基础上,运用统计学方法对具备随机不确定性特征的震源参数进行统计研究,以震源参数经验公式的形态建立解释其随机性和不确定性的数学模型。为了研究局部地区震源参数的定标关系特征,获得更加适用于局部地震密集区域,尤其是包含中国大陆地区在内的局部区域的震源参数的经验关系,本文从GCMT地震目录中选取了1 700多个M_W≥5.5的地震事件,运用统计学方法研究地震密集地区的震源参数经验关系,包括震级、地震矩、破裂面积等,增加了相对较大的局部范围内凹凸体的地震样本数量,从统计学角度计算更加适合局部区域的震源参数的经验关系。统计结果表明:局部区域震例获得的震源参数的经验关系与不限区域震例获得的经验关系存在差异,尤其是涉及到断层破裂面积、凹凸体相关参数时差异较大,局部区域内震例获得的震源参数的经验关系将更具有代表性。应用本文获得的相对局部区域的经验公式计算未来破坏性地震的强地面运动所需的震源参数时,获得的地震动预测结果将更能体现目标区域真实的地震动特征,进而提高地震动预测结果的可靠性。      

2013年乌鲁木齐MS5.6和MS5.1地震强地震动模拟研究

利用基于动力学拐角频率的随机有限断层法,针对2013年3月29日和8月30日乌鲁木齐发生的M_S5.6和M_S5.1两次地震,选择不同机构的震源参数对23个台站的45条强震记录进行强地震动模拟,对比分析加速度时程和反应谱,并计算模型偏差.通过与实际场点记录进行对比的结果显示:选取的不同机构震源参数模型得到的模拟加速度时程在持时和形状上与实际记录有一定差距,对于近震源的台站,模拟结果的峰值加速度(PGA)比观测结果小,对于稍远的台站,结果基本能够保持一致;而加速度反应谱,模拟结果与观测结果具有较好一致性; 随机有限断层模型的误差在±0.5以内,拟合效果较好,而且高频段的拟合效果要好于低频段;采用不同机构震源参数模型得到的模拟结果与观测结果得到的PGA分布特征较为一致,但模拟结果的峰值加速度要低于观测结果.      

海域俯冲带高频地震动模拟?以2021年2月13日日本福岛MS7.1地震为例

2021年2月13日,日本福岛近海发生M_S7.1地震,震中距海岸线约70 km,震源深度接近60 km,造成了较大范围的震害影响。考虑地震应急及地震动强度特征预测的应用前景等,利用经验格林函数法快速估计了本次地震的高频地震动（1.0～20.0 Hz）空间分布特征及加速度时程,并结合实际地形、场地覆盖层等信息对部分台站地震动模拟结果进行修正,最终获得较可靠的地震动预测结果。研究结果表明,在具备合适小震记录时（余震及前震）,可较准确地再现大震的高频地震动主要特征,模拟结果与真实记录拟合较好;地震动模拟过程中需考虑盆地等特殊地形及覆盖土层对地震动的放大作用影响,这也是未来利用经验格林函数法合成大震时需重点考虑的因素。     

新源、和静地震序列尾波Q值衰减特征研究

利用新源单台记录到的2012年6月30日新源、和静MS6.6地震序列以及震前的数字地震波资料,分析地震前后尾波Q值的变化特征.结果表明,在地震前后Q值有明显变化,而随着强震后能量的释放,Q值趋于平缓.通过对Q值变化特征的研究,可以为地震预报工作提供可靠依据.     

乌什台钻孔体应变年频段及日频段信息的影响因素探索

应用相关和回归分析方法,研究乌什台体应变与温度、气压、水位之间的关系。结果表明,气温是影响乌什体应变年周期变化的主要因素,体应变相位滞后气温约322 d;气压对乌什体应变年频段信息的影响较小,但对体应变日变化影响较大。探讨了气温与气压影响体应变的可能机制。     

榆树沟定点形变受气象因素影响分析及典型震例

以榆树沟定点形变数据为因变量,以气象因素为自变量进行相关、回归计算,得到各测项的回归方程,通过对回归残差的分析,总结典型震例。研究结果显示：1)地温是榆树沟定点形变(除水管NS向)年变信息的主要影响因素,地温与观测值之间呈现准线性关系;2)气温是榆树沟水管仪NS向年变信息的主要影响因素,气温与观测值之间呈现准线性关系;3)金属摆两分向观测数据与地温负相关;4)水管仪NE、EW向及伸缩仪的3个分向与地温正相关;5)水管仪NS向与气温具有高度正相关性,与气压也具一定负相关性;6)伸缩仪NE向除与地温高度正相关外,与气温也具有一定的正相关性;7) 回归分析能在一定程度上剔除气象因素的影响,有助于对地震异常的识别。     

青海玛多M7.4地震中野马滩大桥地震动特征初判

2021年5月22日青海省玛多县发生M7.4地震,造成玛多县境内的野马滩大桥和野马滩2号桥发生落梁破坏.中国地震局公布的地震烈度表明野马滩大桥处的地震烈度为Ⅸ.然而野马滩大桥附近无强震台站,未能记录到大桥附近的加速度时程,这也阻碍了野马滩大桥在地震作用下破坏机理的研究.因此,本文尝试采用经验格林函数方法、并参考医学上自身异位皮肤移植的理念,尝试评估野马滩大桥处的地震动的主要特征[包括地震动峰值加速度(PGA)的可能的取值范围和加速度时程],并与已公布的玛多地震的地震烈度、中国地震烈度表(GB/T17742—2020)、第五代地震动区划图(GB18306—2015)中的设计反应谱进行对比.结果表明:(1)本文得到的PGA的取值范围(320~620 cm/s²)与中国地震烈度表(GB/T17742—2020)中地震烈度为Ⅸ区内的PGA的取值范围(402~830 cm/s²)匹配程度较好;(2)本文合成的地震动反应谱与第五代地震动区划图中,野马滩大桥处的极罕遇地震动的加速度设计反应谱整体匹配较好,表明本文合成的加速度时程可以造成野马滩大桥落梁破坏.研究表明本文给出的野马滩大桥附近的地震动强度特征具备一定的参考价值,可作为野马滩大桥处的加速度时程输入,为研究该桥的坍塌机理提供数据支持.     

地温、气温、气压对精河台水平摆观测的影响

形变台站观测的目标值是地球内力所导致的形变变化。由于形变台站建立在地壳表层,不可避免地要受到各种因素的影响,这也就意味着在观测值序列中不同程度上包含了来自地球外部的信息。为了更好地研究精河台水平摆观测数据中所包含的地球内力所导致的形变,本文分析了地温、气温、气压对精河台水平摆观测值的影响。结果表明,(1)地温和气温是影响精河台水平摆观测值序列年变化的主要因素,其间具有准线性关系;(2)通过直线拟合去掉趋势性变化之后,观测值与气象因素的线性相关性明显增强,说明观测值序列的趋势变化不是气象因素造成的。     

周期性层状材料在建筑抗震方面的应用探索

利用弹性波在周期层状材料中的禁带带隙,通过改变材料组成尺寸,使得建筑物的共振频率落在禁带范围内,达到抑制振动的效果,可以有效提高建筑物在地震中的抗震能力。介绍了层状声子晶体材料在建筑物抗震中的应用。