局部地质条件对强地面运动影响的剪切波模拟

采用多阶振型和有限差分联立的混合法,依据北京西集一郎府地区的地质条件,模拟了１９７６年唐山地震所引起的该区的剪切波运动;计算了工程上常用的峰值加速度和总能量．在夏垫断裂两侧的最大振幅和总能量的差异分别为２００％和７００％,研究结果可以解释唐山地震时西集一郎府一带所观测到的异常烈度．     

基于随机有限断层方法的唐山地震强地面运动模拟

基于动力学拐角频率的随机有限断层模型,以1976年唐山大地震的极震区为研究目标,通过梳理前人的研究成果,建立了目标区的计算模型并确定了震源模型参数,依靠目标区的局部场地资料和场地动力学参数,利用四分之一波长法,获取局部场地放大效应参数;利用随机有限断层模型地震动模拟方法,给出了唐山大地震近场强地震动场模拟结果,并与历史地震宏观烈度进行对比,结果表明:在Ⅷ、Ⅸ度影响烈度的范围与宏观资料吻合较好。     

唐山地区慢剪切波的时间延迟:强地面运动台阵资料分析

利用唐山地区强地面运动台阵资料 ,根据剪切波分裂的 CDP分析方法 ,对唐山地区剪切波分裂时间延迟参数进行了讨论。通过选取具有相同射线方向的波形记录的剪切波分裂分析 ,得到较大地震 (ML 5.2 )之前的时间延迟值高于震后的时间延迟值。特别是 ,文章提出的研究剪切波分裂时间延迟的时间变化的思路 ,是实际分析中需要加以注意的。文章认为 ,利用剪切波分裂进行较大地震的监控和预测 ,具有重要的意义     

汶川地震强地面运动模拟

基于确定性震源模型的方法主要用于计算低频(11 Hz)地震动常用经验格林函数法或随机方法,对低频地震动模拟不够准确．本文在确定性震源模型方法基础上,尝试采用分解给定的震源模型的方法来模拟宽频带(0.1——10 Hz)强地面运动,即采用分级离散断层面和分解断层面破裂单元上升时间的方法,增加震源时间函数中的高频信号,从而避免了对地震记录丰富程度和准确性的依赖．文中模拟计算了汶川MS8.0地震在8个地震观测台的地震动,将模拟结果和观测记录进行了加速度时程曲线和傅里叶振幅谱的对比分析．对比结果显示,模拟估计的地震动峰值加速度和持续时间与观测记录的数据基本在plusmn;50%的精度范围内相同,傅里叶振幅谱显示模拟结果有得到10 Hz左右的高频成分. 四川盆地中的台站模拟结果高频衰减比观测记录要快,原因是模拟过程没有考虑场地效应.对强地震动模拟还是要综合考虑震源、传播路径和场地的影响．研究结果表明,此改变震源输入的确定性方法可应用于模拟近断层宽频强地面运动．      

局部不规则地形对地震地面运动的影响

用有限元法结合修正的透射人工边界,研究了 P、SV和Rayleigh 波传播时局部不规则地形对地面运动的影响,研究的理论模型包括局部孤突地形和相邻地形．研究结果表明：Rayleigh波传播时孤突地形对地面运动的放大作用显著大于P和SV波传播时的结果;相邻不规则地形的存在使地面运动进一步放大、持时延长和呈现窄频带放大特征．考虑相邻地形的影响和传播地震波中的Rayleigh波成分,将使理论模型预测结果更接近实际地震观测结果．     

唐山地震引起北京地区烈度异常区的原因分析

唐山地震导致北京地区出现烈度异常区的主要地质因素是砂土液化、断层和潜山。砂土液化分布于地势低洼、新近沉积的饱和砂层地区,并位于地下水埋藏浅和迳流滞缓地区。断层控制异常区呈带状分布。潜山的影响主要在于其形态引起的地震动“放大”作用。几次地震对某些地区的影响,常重复出现烈度异常,反映在该地区具有长期起作用的地质因素     

局部山体地形对强地面运动的影响研究

基于曲线网格有限差分方法研究了地震波在不同坡度的山体地形及水平地表模型中的传播,得到了各模型速度波形及地表峰值速度特征,从地形自身特征及震源特征两方面出发讨论了地形效应：一是相同的震源模型下地形坡度、形状对地震动的影响;二是同一山体模型下地震动对不同震源机制的点源以及相对复杂的有限断层的响应.主要结论如下：（1）一般情况下,地形放大效应在坡度较大的地方比较明显,并随着坡度的增加而增大,但在某些特定情况下,放大效应与坡度并不满足正相关,且这种情况的发生与震源性质无关,可能仅受地形形态自身的影响;（2）对于不同的震源机制,地面运动各分量受地形影响程度不同,总体上水平分量受地形影响程度更大;（3）震源机制和震源激发的波的频率会影响放大效应最大值出现的位置,放大效应最大值不一定出现在山顶处,有可能会出现在起伏地形的震源对侧,出现位置可能与波的相互作用有关;（4）有限断层模型下,地面运动特征相对更为复杂,地形效应不仅受断层模型几何特征的影响,同时断层破裂过程对其也有着重要的影响.

     

北京地区高风险断裂及其强地面运动模拟

北京地区历史上发生多次破坏性地震.在未来50年超越概率10%的中国地震烈度区划中,北京地区烈度为Ⅷ度.北京邻区强震对北京地震烈度的影响已经有一些研究.然而,如果北京地区的断裂发生强震,其地震烈度将有多大？又是如何分布？这是防震减灾所关注的问题.北京活断层研究表明,黄庄—高丽营等断裂具有第四纪分段活动特征.本文首先用有限元方法对北京地区活动地震断裂地震安全度进行评估,确定了黄庄—高丽营断裂（北段）是其中地震安全度相对最低的断裂;然后在此断裂上设定一个M_S7.2的情景地震,使用可以考虑真实起伏地形影响的任意曲线网格有限差分方法模拟了这个设定地震在北京地区引起的强地面运动特征和烈度分布细节.强地面运动模拟结果表明,峰值速度PGV>0.7 m·s^-1的区域集中在沿断裂东侧的8~9 km宽的条带内,最大值达1 m·s^-1;烈度分布显示断裂周围20 km内大都超过Ⅷ度.本文结果可为防震减灾提供参考依据.

     

强随机噪声条件下时窗类型局部线性化对TFPF技术的影响

为了更广泛地应用时频峰值滤波方法消减地震勘探记录中强随机噪声,本文比较详细地探讨了该方法在应用时需要处理的时窗选取、一个时窗内局部线性化等主要基础技术问题.经过时变时窗的仿真计算,运用多项指标比较,包括整体背景强弱、振幅谱、信噪比、均方误差、有效子波波峰波谷幅值、畸变程度,综合评价出（L0+Lx）时窗滤波的效果较理想.对于三角波这类简单类型的周期波,其时频峰值滤波效果与边线段平均曲率变化、时窗长度等条件有关,即三角波边线段平均曲率越大,滤波结果的均方误差越大;另外,边线段平均曲率增大时,选取的时窗长度有变小的趋势.总之,在地震勘探中应用时频峰值滤波方法消减强随机噪声时,一方面要合理地选取时窗参数,另一方面时窗参数又不能变化过大,以避免对有效子波波形产生畸变影响.     

1976年云南龙陵6.2级余震强震记录的理论模拟

1976年6月9日云南省龙陵地区发生了一次6.2级余震。本文对这次地震的强震记录进行了数值模拟,并通过合成地震图与观测资料的对比,研究了这次地震的断层长度、破裂方式以及位错分布的特点。分析结果得到这次地震是由北向南的右旋走滑型破裂,断层长度约为20km,破裂速度接近0.9倍剪切波速,断层上的平均错距为60cm,平均应力降约为23bar。近场记录中的丰富高频成分表明断层上的位错分布和上升时间分布是极不均匀的,相应的局部错距和局部应力降分别为189cm和200-300bar,远高于其平均值。通过模拟过程可以看出近场记录对于震源断层的长度和破裂方式等都有较强的约束作用,因此分析强震记录是研究震源过程的一种有效手段。     

成都平原东部地震动小区划研究

场地的区域工程地质条件决定了场地土结构及土动力学参数的区域性差异,对强震地面运动起着重要的控制作用。为了考虑这种控制作用,以便合理地进行成都平原地震动小区划,本文根据一定数量的地震反应分析结果和所处的区域工程地质条件,建立了地貌单元、土层厚度和土层结构等因素与各类地震反应谱和各档峰值加速度的统计直方图。并引入分量分析方法,对原始因素进行正交变换,用产生互不相关的新因素来代替它们。正交变换之后,根据因子得分矩阵建立模糊关系矩阵 R,根据反映新因素重要程度的因子载荷矩阵生成新因素权重矩阵 A,然后采用模糊综合评判方法,判别成都平原东部各点的地面地震动类型,并由判别结果勾划了本区地震动小区划图。     

1976年云南龙陵6.2级余震强震记录的理论模拟

1976年6月9日云南省龙陵地区发生了一次6.2级余震。本文对这次地震的强震记录进行了数值模拟,并通过合成地震图与观测资料的对比,研究了这次地震的断层长度、破裂方式以及位错分布的特点。分析结果得到这次地震是由北向南的右旋走滑型破裂,断层长度约为20km,破裂速度接近0.9倍剪切波速,断层上的平均错距为60cm,平均应力降约为23bar。近场记录中的丰富高频成分表明断层上的位错分布和上升时间分布是极不均匀的,相应的局部错距和局部应力降分别为189cm和200—300bar,远高于其平均值。通过模拟过程可以看出近场记录对于震源断层的长度和破裂方式等都有较强的约束作用,因此分析强震记录是研究震源过程的一种有效手段。     

合成地震动方法用于研究强地震动长周期特性的探讨

合成地震动一直是地震学研究中一个非常跃的领域。针对２长周期结构物抗震设计缺少宽频带强震记录的现状,利用“反射率法”和“围道积分法”等合成地震动方法对地震动长周期特性进行了探讨。结果表明：合成地震动方法是研究地震动长周特性的一个有效方法;在地震动长周期成份中,面波起着重要作用。因此长周期结构物的抗震设计必须考虑面波的影响。     

山区丘陵地带地震动影响分析

本文用二维有限元方法,研究了地表地形及埋藏地形对地震动反应的影响;同时对较为平坦的区域,进行了一维地基地震反应分析。本文采用的二维计算方法及对一维结果的校正方法在国内地震小区划工作中首次使用,为今后的研究提供了一条新的途径。     

强地震动幅值谱随机涨落特征的研究

本文从工程应用的观点，将强地面运动幅值谱?Ａ（ｆ）│表示为强度受到调制的随机过程即│Ａ（ｆ）│＝│Ａ（ｆ）│〔１＋ｎ（ｆ）〕其中，│Ａ（ｆ）│为随频率变化的确定性函数亦是│Ａ（ｆ）│的均值，ｎ（ｆ）为均值为零的随机过程。在随机过程ｎ（ｆ）为各态历经的假定下，研究了ｎ（ｆ）的功率谱密度函数的特征及其衰减形式。根据地震学的有关理论，提出了用四个参数控制幅值谱的均值随频率变化的函数形式并对拟合这些参数的     

乌鲁木齐市活断层强地面运动预测研究

介绍了基于乌鲁木齐活断层发震构造模型的强地面运动的预测结果.该项工作是在乌鲁木齐城区开展的活断层探测与地震危险性评价的基础上,设定了两个发震构造,分别为北天山山前逆冲推覆构造和博格达弧西翼逆冲推覆构造,前者可能最大地震震级为7.5级,后者为7.0级,据此建立了分析计算模型.根据地脉动观测分析结果,结合浅层地震勘探、地质图、地形图和钻孔资料,建立了地下三维速度模型,采用统计学的格林函数法、三维有限差分法和混合计算方法,对目标区的地震动进行了预测研究.预测结果表明,断层的结构、破裂方式和三维速度模型对地震动的分布具有显著的影响.沿断层前缘、盆地边缘、覆盖层较厚的地区,以及断层破裂的前方地震动比较显著.     

强地面运动衰减的经验关系综述

建立强地面运动衰减的经验关系时，至少要考虑四个方面的参数，即地震动参数，震源参数，传播介质参数和场地条件参数。该文首先阐述了影响地面运动的几个主要因素；评述了近年来发展的几个衰减模型，最后介绍了一些不同地区的衰减关系。     

强震地面运动频谱特性的统计分析

本文利用国内外56次地震的147个重要地面运动加速度记录进行统计回归分析,得到反映强震地面运动加速度富氏振幅谱和伪速度反应谱与地震震级、震中距和记录场地条件的统计关系。这些记录中7级以上大震、震中距小于20公里的近场记录和基岩场地上的记录占有一定比例,统计样本各类数据的分布比较合理。采用场地等效固有周期(以下简称场地固有周期)代替常用的场地分类形式进行统计,在一定程度上克服了场地分类标准不明确的缺点。场地固有周期依据地质钻探资料计算,从而能比较准确地反映与场地特征有关的强震地面运动的频谱特征随震级、震中距和场地固有周期的变化规律,为实际工程应用和抗震理论研究提供可靠的经验公式。