地震动场地影响校正在烈度速报中的应用研究

以1918年2月13日南澳海外7.3级地震为例,在对福建地区网格化基础上,利用地震动衰减关系计算出基岩地震动,采用地震动场地影响校正方法得到实际地表的地震动,再通过地震烈度物理关系转换得到福建地区烈度分布图,并与文献记载的该地震的影响烈度分布图进行对比,验证了地震动场地影响校正在地震烈度速报应用中的重要性。     

地震动参数速报仪的研制

在出现区域大震后,为了迅速展开有效的应急救援行动,需要及时准确了解烈度分布.目前震动图的获得有震后人工调查、震源参数计算、地震监测台网、地震烈度速报台网等几种方式,其中最有效的是在重点监护区建立烈度速报台网.但烈度速报台网建设往往沿用地震监测台网的模式,建设成本高、台站密度有限、实时数据传输量大.本文研制的地震动参数速报仪采用MEMS加速度计为测震传感器和ARM+Linux嵌入式计算机技术,具有体积小、成本小、功耗低、一体化、智能化的特点;其内置地震信息实时处理算法,能够自动判别地震事件并计算地震动参数;在实际应用中安装简便.通过大量密集布设这种小型仪器而组建的地震动参数速报网络,具有数据传输量小、分布式计算、组成的速报网络可靠性高、能够快速产出高分辨率的精细震动图等特点.     

地震动强度与地震烈度速报研究

本在总结了美、日等国家和我国大陆与台湾地区基于实时或近实时强震台网的地震动强度（烈度）速报方法的基础上，对我国地震动强度（烈度）速报及计算机软件编制中的关键技术问题进行了讨论。     

Shakemap场地校正方法及其在云南地震动强度和烈度速报中的应用

将美国Shakemap场地校正方法用于云南地震动强度和烈度速报工作,通过分析Shakemap场地校正方法及其要点,将该方法应用于云南典型区域与实际场地情况进行对比分析,探讨了Shakemap场地校正方法相关参数问题,认为将该方法用于研究云南地区时应对相关参数做一些改进,首先要对其只基于地形坡度单指标的场地条件分类进行补充,即应该考虑V30S与多指标因素的相关性(如近地表地质状况、高程、距离河流的距离等)。同时,必须从实际场地情况出发考虑局部场地条件对地震动的影响,主要从盆地软弱土层、地质构造条件和局部砂土液化场地等方面修正局部场地条件对地震动的放大作用。这样,在完善理论计算结果的基础上结合对实际场地情况的修正,通过理论与实际双重的校正,达到提高预测结果精度的效果,为震后的应急决策提供有用的信息和帮助。     

从爆破烈度看仪器烈度的算法

以某次工程爆破的地震动测试结果为例,对《中国地震烈度表》、日本气象厅JMA系统、美国ShakeMap系统、福建省地方标准以及袁一凡教授提出的烈度算法进行了对比分析,讨论了以地震动参数为基础的仪器烈度计算方法,提出了将袁一凡仪器烈度算法中的PGA改为水平分向合成峰值,忽略持时和主频两个参数并修改个各参数权重的意见。经分析认为,袁一凡仪器烈度算法和福建省地方标准中的仪器烈度算法在处理大中小震时结果较为合理,且袁一凡仪器烈度算法保留了继续研究地震烈度机理的学术空间和扩展应用领域的可能。     

基于合成地震动的震区烈度划分

破坏性地震发生后,迅速提供烈度分布情况对救灾工作非常重要.2001年云南永胜地区发生Ms6.0地震,布没在永胜期纳台的强震动仪记录到了这次地震.利用随机有限断层法对期纳台的强震动进行了合成,经与实际记录对比认为,合成的地震动较好地反映了真实地震动的主要特征.进一步对震区内169个虚拟观测场点的地震动进行合成,然后利用模糊评定方法由合成地震动计算了震区各虚拟观测场点的仪器烈度,并对震区仪器烈度进行了划分.经与震区烈度实际调查结果对比,认为利用合成地震动划分震区仪器烈度是可行的.     

中国西部地区利用烈度数据估计地震动参数的方法

通过最近收集到的中国西部地区的6次地震的地震动参数和烈度数据,建立了该地区适用于贝叶斯方法的各烈度档P(I|GM)的经验分布。利用2011年发生的四川炉霍地震和新疆伽师地震资料验证了依据烈度数据用贝叶斯方法估算峰值加速度的可行性。研究结果还表明,用贝叶斯方法估计的参数精度与选择的先验概率(衰减关系)显著相关。针对这2次地震,用各烈度档地震动参数的均值法、地震动衰减关系法及贝叶斯法3种方法估算的峰值加速度值与峰值加速度观测值之间的均方根比较表明,用贝叶斯方法估算的参数精度优于用另2种方法所获结果。     

基于地震动参数的建筑物震害预测

针对目前我国流行的基于地震烈度的震害预测方法中的不足,本文借助美国广泛使用的地震损失评估软件HAZUS99技术手册中房屋易损性评估方法的表达形式,结合我国的震害经验,提出了一套基于地震动参数的群体建筑物震害预测方法。依据易损性矩阵,采用遗传算法与单纯形法相结合的混合算法反演典型结构的抗力曲线和易损性曲线的参数。给定表示地震作用的需求谱,就可以方便地完成典型结构的震害预测。以两个地区的多层砌体房屋为例,说明了本文提出方法的具体步骤,诊证了可靠性。     

近场强地震动合成方法研究及地震动模拟

本文通过对近场强地震动合成方法的研究,采用随机有限断层法合成了沈阳地区近场强地震动,将得到的断层附近加速度时程结果与已有的采用混合有限元法计算结果进行对比。认为这一合成地震动的方法在重大工程选址以及缺乏强震记录地区开展抗震设防工作具有重要意义。     

强震记录与地震烈度的仪器测定实例

“十五”期间,四川强震台网将达到211个子台的规模。若仅按强震观测最基本的技术目标,用足够长的时间收集足够多的强震记录为抗震设计理论服务,显然未能尽其投资潜力。为此,我们将中国地震局工程力学研究所固化在该所GDQJ-1A数字强震仪内的烈度模式识别算法提取到台网中心计算机的后台,使“十五”建设采用的所有强震仪均“升级”成为可以现场测定地震烈度的设备。本文以2005年1月5日马尔康日部5.0级地震为例,展开强震台网的烈度测定和震灾快速评估。     

Correlation of JMA instrumental seismic intensity with strong motion parameters

The Japan Meteorological Agency (JMA) seismic intensity (I_JMA) has been used as a measure of strong shaking for many years in Japan, and it necessitates to know the correlation between the JMA seismic intensity and other strong motion indices, e.g. Peak Ground Acceleration (PGA), Peak Ground Velocity (PGV), and Spectrum Intensity (SI). In this study, two strong motion data sets were selected; in which, the first set consists of 879 three‐components non‐liquefied records selected from 13 major earthquake events that occurred in Japan, the United States, and Taiwan, and the second set consists of 17 liquefied records selected from 7 major earthquake events that occurred in Japan and the United States. The JMA seismic intensity and other ground motion indices were calculated using the selected data sets. The relationships between the JMA seismic intensity and PGA, PGV, and SI were then derived performing a two‐stage linear regression analysis. Results from the analysis show that the JMA instrumental seismic intensity shows higher correlation with SI than PGA or PGV, and it shows the highest correlation with the parameters such as the combination of PGA and SI or the product of PGA and SI. The obtained relationships are also compared with the ones obtained by other studies, which may be useful for the disaster management agencies in Japan and deployment of new SI‐sensors that monitor both PGA and SI. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

921台湾集集地震灾害最严重地区的烈度评定

根据9.21台湾集集大地震过后南投县、台中县、台北县和苗栗县这四个主要受害地区的建筑物震害,参考不同的评定烈度标准综合确定出这四个地区的地震烈度,然后又计算出四地区的地震动峰值加速度、峰值速度、峰值谱加速度、峰值谱速度以及峰值谱位移的平均值。将这些均值分别与地震烈度进行基于最小二乘法的线性回归,发现这些地震动参数均值除峰值谱位移外都和烈度有很好的相关性,相关系数均在0.95以上,这说明研究评定的这四个地区的地震烈度是正确合理的,可以加以推广并应用于其它地震研究工作中。同时由于地震烈度是描述地震破坏后果的物理概念,地震动参数和烈度间的良好相关性也说明地震动参数和建筑物震害有很大的关联性,能够体现对结构的潜在破坏势。     

震源参数对强地面震动模拟结果的影响

基于运动学震源模型,进行了不同震源参数情形下强地面震动数值模拟.结果表明,不同的破裂过程会产生差别甚大的强地面运动分布,一次确定性震源参数的模拟结果不能作为活动断层地震危害性评价的指标,只有通过大量三维地震动场模拟计算,给出地面震动评估的统计结果,才是比较合理的发展方向.由于一次三维地震动场计算耗时很大,因此解决问题的关键是如何考虑合理的震源参数.     

估计和比较地震动潜在破坏势的综合评述

如何估计和比较地震动对结构的破坏作用，一直是国内外抗震研究中的一个至关重要的问题。本主要篇幅用于介绍这一领域迄今所取得的成果并作了简单的评述，并在此基础上，提出了一种可用来比较地震动潜在破坏势的综合评估法，提出该方法的目的并不在意去确定什么量更能代表地震动在潜在破坏势，而只是在考察现有的各种被认为能代表地震动的潜在破坏势的各种参数基础上，考虑采用什么方法才能更合理地判定和比较地震动的破坏势，为此本将通常作为地震动潜在破坏势的地震动参数分成两类：一类为直接由地震动本身得到的参数，另一类为地震动通过结构反应得到的参数，并分别对此进行了讨论和分析，在此基础上得出了一种在目前可认为是研究地震动潜在破坏势押送为合理的方法-地震动潜在破坏势综合评价法。     

伽师强震群地震动特点与震源机制关系的研究

1997年1至4月，新疆维吾尔自治区伽师县境内发生了7次6级以上强震群。在此期间布设了由4个临时台站组成的地面加速度观测台网，共得到6级以上强震记录57条。本文给出这次强震群的烈度分布图和震源机制，研究了这批强震记录的相关谱特性及其与震源机制的关系。此外，还研究了这些地震的地震动与宏观烈度的对应关系以及地震动随震中距的衰减曲线。     

不同地震动参数与地震烈度相关性对比研究

本文以美国加州3次破坏性地震和2008年中国汶川Ms8.0地震中所获得的强震记录作为数据源,应用最小二乘法进行线性回归,得到了不同地震动参数与烈度间的相关性.统计发现,在地面加速度峰值、地面速度峰值等16种描述地震动强度的参数中,烈度识别正确率及相关性最好的两个参数分别是标准累积绝对速度和谱烈度.     

不同抗震标准下的海洋石油平台设计地震动参数研究

在海洋石油平台抗震标准方面,中国与美国规范之间存在一定的差异。本文首先介绍了两国抗震规范中的相关内容。以渤海某油田为例,根据渤海及邻区的地震构造、地震活动环境及地震动衰减关系,利用概率方法进行地震危险性分析;采用一维等效线性化方法,根据场地土动力性能试验资料,确定不同抗震标准下的设计地震动参数。最后分析不同抗震标准下的地震动参数关系,以及对工程设计的影响。结合我国渤海与美国南加利福尼亚地区的地震活动性对比分析,对我国海洋石油平台的设防地震水准提出建议。