改进的断层破裂烈度衰减模型

本文讨论了断层破裂烈度衰减模型,指出由它给出的烈度等震线的长轴向不很符合实际的等震线;在地震危险性分析中,该模型会高估高烈度的危险性。本文建议一个用等效破裂长度代替破裂长度的改进的断层破裂烈度衰减模型。统计数据和唐山地震的资料证实它能较好地拟合实际的等震线,从而改善地震危险性分析的结果。等效破裂长度的经验公式可表示为LnSe=a+bM-cl~3。它可以直接由历史地震等震线的资料统计得到。最后以河南小浪底水库坝址的地震危险性分析作为应用此烈度衰减模型的一个实例。     

震级—破裂长度关系与断层破裂模型

现代工程地震的进展之一是对所论地区作概率的地震危险性分析。1968年,Cornell首先对地震危险性分析作系统的研究,提出了著名的“点源模型”。70年代,洪华生(A.H-S)等提出断层破裂模型。该模型假设,断层破裂长度仅由震级决定,场地烈度由场地到断层破裂区的最短距离决定。由于断层破裂模型的广泛使用,震级-破裂长度关系的研究已成为危险性分析工作的一部分。     

地震危险性分析的经验点椭圆模型

本文系统建立地震危险性分析的经验点椭圆模型。对多数地区,等震线略具狭长的形状,经验点椭圆模型可以减小点源模型和断层破裂模型的系统偏差。本文给出了经验点椭圆模型的具体计算方法和实用计算程序EPEMSHA（Empirical point-ellipse model for seismic hazard analysis）。在关键性的条件概率P(Ii|Ei,m)的计算中,本文将关于面积的积分设法解析,从而提高了计算精度和速度。      

地震动峰值加速度衰减关系的“映射圆”模型

目前,地震动衰减关系主要模型有三种:圆模型、断层破裂模型及椭圆模型.这三种模型或多或少存在一些弊端:圆模型在预测具有长大断层破裂的大震的近、中场的地震动预测偏差较大;断层破裂模型假设场地地震动与场地到断层的最短距离有关,实际假定了地震能量是从断层上均匀地向四周释放,显然不符合实际情况;椭圆模型从等震线的形状出发,分别回归出长、短轴的衰减关系,形式复杂,并且多用于烈度的衰减关系分析.     

基于地震等震线面积和长轴半径的烈度衰减关系

我国目前使用最多的烈度衰减模型为椭圆衰减模型,这种烈度衰减模型在对中强地震烈度等震线形状的描述比较接近,而对于断层长度较大的强震高烈度区的描述存在较大的偏差.而大震真实的烈度等震线形状在近场接近于“跑道”形状,而在中远场又趋近于“椭圆”.如何建立一种能够同时近似这两种模型的烈度衰减模型是一个亟待解决的问题.因此,本文提出了一种基于等震线面积和长轴半径的烈度衰减关系的建立方法.并搜集了我国38次震级(Ms)大于6级的地震,对本文提出的衰减关系建立方法进行了验证.结果表明,基于等震线面积和长轴半径的衰减关系能够很好地拟合实际地震等震线的形状.     

线源地震影响场计算模型

传统的烈度衰减关系一般是由历史地震等震线资料拟合得到,但基于历史震例进行统计回归所得到的椭圆衰减模型往往不能够反映大地震时的地震衰减特点。尝试提出一种基于点源模型改进的线源地震影响场计算模型,引入地表破裂尺度对原有烈度衰减模型进行长轴上的修正,以期达到生成结果与强震实际烈度相拟合的目的,并可实现极震区震害的快速评估和计算。     

根据烈度分布确定华北历史地震破裂区的经验准则及其应用

地震破裂区是地震时沿发震断裂带的同震错动面或破裂面在地表的垂直投影区域,指示了震源断层/破裂的位置与尺度。确定过去长期的强震/大地震破裂区是鉴别地震空区、研究与预测强震危险性的重要基础。对于现代强震,破裂区可运用多种现代技术方法确定,但对于历史强震,破裂区确定的方法需要探索与发展。以华北地区为例,研究利用烈度/等震线资料、结合地震构造与震区地表地质环境等信息确定历史强震破裂区的方法,并开展应用试验。结果表明:研究区现代地震破裂区延伸的烈度区间与极震区烈度、震区环境之间存在密切关系,基于这种关系建立了2条经验准则,可分别用于根据烈度分布确定华北2类震区环境(基岩区和厚层第四纪松散堆积覆盖区)历史强震破裂区的位置与延伸。文中还提出通过综合地震构造、现代小震/余震分布等信息,辅助确定历史强震破裂区横向宽度的思路与途径。作为应用试验,文中确定了5次历史地震的破裂区,结果表明本文发展的经验准则及相应方法适用于华北地区历史强震破裂区的确定。     

烈度衰减椭圆模型用于地震危险性分析

本文提出了一种地震危险性分析的烈度衰减椭圆模型及其计算方法.该模型是对Der. Kiureghian, Ang提出的断层—破裂模型的修改.基于大多数地震等烈度线都是椭圆这一事实,我们直接利用烈度的长轴向和短轴向衰减关系式进行危险性分析计算,舍弃了断层—破裂模型中的两个关系式(滑动长度—震级关系式;烈度—场地到断裂最短距离关系式).文中叙述了烈度衰减椭圆模型的思路和主要计算步骤.用该模型对河南两个场地进行了地震危险性分析,结果表明该模型是切实可行的.     

断层破裂长度与震级关系的讨论

本文分别以地震破裂长度和余震区分布长度作为地震时断层的破裂长度,从而建立了我国东部、西部和全国范围内的震级与断层破裂长度以及断层破裂长度与震级之间的两种回归关系式,以供有关部门预报地震震级和评定场地影响烈度时参考。但在场地的地震危险性概率计算中,本文建议采用由余震区分布长度所确立的震级之间的关系式较为合适。     

云南地区地震烈度评估模型研究

本文对1900~2014年发生在云南地区的146次5.0级以上地震的烈度数据进行了统计回归分析,并按照前人划分的云南地区的3个构造分区进行分类,将各分区内的烈度等震线作为样本,拟合出各分区的烈度衰减模型。由于样本所覆盖的时间段在百年左右,所涵盖的7级以上强震较少,故强震烈度衰减关系中隐含着随机性或不确定性,我们尝试引入破裂尺度来对强震烈度等震线的生成进行限定。通过分析对比已有研究成果,并选用李忠华和秦嘉政的震级-破裂尺度经验关系式组合作为破裂尺度的经验公式,对强震烈度衰减模型评估的影响场大小进行了修正。通过对本文拟合出的烈度衰减模型与已有研究结果进行比较发现,在某个分区内,本文给出的模型评估结果与实际烈度等震线平均偏差最小,故此采用更精细的分区比大分区在评估具体区域的地震烈度时更具有合理性。     

胶东地区地震烈度衰减关系

使用胶东及邻区地震数据,对于发生在基岩出露区的18次地震的30条可靠等震线,利用最小二乘法,拟合胶东地区地震烈度衰减关系公式。与华北地区地震烈度衰减关系进行比较,发现胶东地区地震烈度衰减较慢。胶东地区地震烈度衰减关系的建立,可以辅助制定相关应急预案和震后快速评估。     

Disaggregation-based response weighting scheme for seismic risk assessment of structures

The results of seismic hazard disaggregation can be used to assign relative weights to a given ground motion record based on its corresponding magnitude, distance and deviation from the ground motion prediction model (epsilon) in order to make probability-based seismic assessments using non-linear dynamic analysis. In this paper, the implications of using the weighted ground motion records are investigated in terms of the mean annual frequency of exceedance of the critical component-based demand to capacity ratio in an existing reinforced concrete structure using both the peak ground acceleration and the first-mode spectral acceleration as intensity measures. It is demonstrated how site-specific seismic hazard disaggregation can be used in order to obtain the conditional probability distribution for a relevant ground motion characteristic given the chosen intensity measure. Distinguished by the amount of structural analysis required, two alternative non-linear dynamic analysis procedures, namely the cloud and the stripes method are implemented. The weighted cloud and the weighted stripes methods are then introduced as analysis procedures which modify the structural response to the selected ground motion records by employing the information provided from the seismic hazard analysis. It is demonstrated that the resulting annual frequencies based on weighted records are comparable to those obtained by using vector-valued intensity measures, while requiring less computational effort.     

The Grandori model: Anisotropic formulation and its application in the plotting of seismic hazard maps

The seismic hazard for the Calabro-Sicilian area is evaluated using an anisotropic formulation of the Grandori attenuation law. For each macroseismic field two main directions are identified: minimum and maximum attenuation of the macroseismic intensity. The results of the investigation show that the anisotropic formulation improves the compatibility level of the model (with respect to the isotropic one) with the intensities observed and produces probabilistic expected intensities which compare favourably with the values of seismic history in the investigated area when the zonation defined by the Messina University research group was used.     

青海玛多7.4级地震烈度快速评估

利用青海地震烈度衰减模型和基于断层最短距离的地震动参数衰减模型对青海玛多7.4级地震的烈度分布进行快速评估,将评估结果与实际烈度图对比分析.研究结果表明:两种模型可以在地震正式速报后1分钟内得到地震烈度分布的快速评估结果,时效性强,可以在最短的时间内为应急指挥和救援工作提供参考;青海地震烈度衰减模型计算结果比较理想化,...     

震源机制与烈度分布的关系（二）

除了通常熟知的震源深度和介质吸收系数对烈度分布有较大影响外,震源的破裂方式（单侧或双侧）,破裂速度的大小和方向,断层长度,断层面倾角和错动方式都对烈度分布有较大影响。尤其是破裂速度的大小和方向对烈度分布的影响更大。破裂速度大,而且方向向上,可使震中烈度增高一度多,极震区面积扩大1-2倍;反之,可使震中裂度降低一度、极震区面积减小许多。 根据震源参数对烈度分布影响的分析,可由历史地震的等震线反推其震源参数。 文中试行反推了三个历史地震的震源参数。     

2017年5月11日新疆塔什库尔干5.5级地震生命损失评估对比分析

2017年5月11日,新疆喀什地区塔什库尔干县发生5.5级地震。地震造成8人死亡、31人受伤以及财产损失,属于典型的“小震大灾”。按照一般的地震灾害损失快速评估方法,得到的评估结果与实际结果差别较大。为探讨评估结果偏离的原因,本文对不同地震损失评估方案进行比较分析,探讨了地震致灾性（地震影响场分布）、承灾体（人口）分布等因素对地震损失评估结果的影响。结果表明在此次地震快速评估中,基于宏观震中确定的地震影响场较微观震中更接近实际分布;地震烈度衰减的平均估计模型给出的地震烈度区面积明显小于实际面积;极震区存在抗震能力相对低的土木、砖木结构房屋,是造成该地震震级相对小而生命损失相对大的“小震大灾”的重要原因。对比分析结果表明,提高人口、房屋建筑等风险暴露数据的空间精准性,改善地震震中定位与地震影响场估计的准确性,将有助于提高地震应急损失评估的准确性。     

晋冀蒙交界地区地震危险性评估及地震活动性分析

本文利用晋冀蒙交界地区1500年以来记录较完整的M_S5.0及以上历史地震烈度资料和2000年以来的地震活动资料，分别进行地震灾害危险性和地震活动性分析。首先，利用ArcGIS将历史地震烈度资料数字化，没有等震线记录的地震用烈度衰减关系计算烈度圈半径。将研究区划分成0.1°×0.1°的网格，将烈度资料分配到与之相交的每个网格，并用烈度-频度关系计算每个网格的烈度a、b值。基于地震发生遵从泊松分布的假定，估算未来50年内晋冀蒙交界区遭受某一地震烈度的超越概率。同时，计算50年超越概率10%对应的地震烈度，计算结果表明张家口蔚县、阳原和山西广灵县周边地区的地震危险性较高。最后，采用中小地震能量密度值计算方法，对2000年以来的现今地震活动进行定量分析，与历史地震烈度资料分析结果进行对比，发现中小地震活动圈定的危险区与历史地震烈度资料评估计算的概率高值区相对应，因此，这两种方法可为晋冀蒙交界地区的地震活动性和危险性评价提供参考。     

The macroseismic field of the Balkan area

A catalogue of 356 macroseimic maps which are available for the Balkan area was compiled, including information on the source parameters of the corresponding earthquakes, the macroseismic parameters of their strength and their macroseismic field. The data analysis of this catalogue yields new empirical relations for attenuation, which can be applied for the calibration of historical events, modelling of isoseismals and seismic hazard assessment. An appropriate analysis allowed the separation and estimation of the average values of the geometrical spreading, n, and anelastic attenuation factor, c, for the examined area which were found equal to –3.227 ± 0.112 and –0.0033 ± 0.0010. Scaling relations for the focal macroseismic intensity, I_f, and the epicentral intensity I₀, versus the earthquake moment magnitude were also determined for each Balkan country. A gradual decrease of the order of 0.5 to 1 intensity unit is demonstrated for recent (after 1970) earthquakes in Greece. Finally the depths of the examined earthquakes as they robustly determined (error <5 km) on the basis of macroseismic data were found to have small values ( 10 km). However large magnitude earthquakes show higher focal depths ( 25 km), in accordance with an increase of the seismic fault dimensions for such events.