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。     

200km震中距内的加速度记录和地震动特征/

２００ｋｍ震中距内的加速度记录和地震动特征田玉红,王培德（中国北京１０００８１国家地震局地球物理研究所）１９９１年３月２６日北京时间０２时０２分３８．８秒,在山西省大同－阳高地区发生了ＭＬ＝６．４地震．据北京遥测台网测定,震中位置为３９°４２’Ｎ,１...     

基岩地震反应谱随震级,距离的变化特征

本文从基岩地震反应谱衰减规律出发，研究了基岩反应谱随震级、距离的变化特征，包括基岩反应谱的第二特征周期、反应谱下降段的斜率等随震级、距离的变化规律。研究表明，震级大小对基财反应谱的第二特征周期起着决定的作用，距离主要影响反应谱下降段的斜率，所得结论在工程抗震设计中具有一定的实用价值。     

基岩地震反应谱随震级、距离的变化特征

本文从基岩地震反应谱衰减规律出发,研究了基岩反应谱随震级、距离的变化特征,包括基岩反应谱的第二特征周期、反应谱下降段的斜率等随震级、距离的变化规律。研究表明,震级大小对基岩反应谱的第二特征周期起着决定的作用,距离主要影响反应谱下降段的斜率,所得结论在工程抗震设计中具有一定的实用价值。     

北天山最大水平加速度与震级和震中距的关系

为了评定地震危险性，在土层的最大加速度曲线中，研究加速度振幅衰减函数的意义重大，这对于近场尤其如此。在北天山地区，积累的强地面运动资料（共２６８个记录）大部分是远场的，仅对于一个地震—１９９０年震级为６．３的巴索伦斯克（）地震一有两个台站获得到近场记录。因此，仅仅根据部分资料要想得到最大加速度与震级、震中距的经验关系那是不可能的。对世界强运动有代表性的资料进行总结后得到某些关系，在北天山地区研究了利用这些关系的可能性。由大量这种形式的关系式中选出了阿布季达耶夫（）（１９７９）、卡姆布别尔（）（１９８１）和福库史玛（）塔那卡（）（１９９０）的关系式，研究了数据值Ｉｇ（Ａｐ／ＡＨ）随震级和震中距的分布。此处ＡＰ是根据这些关系式中的每一个计算出的加速度值；ＡＨ是在水平分量上观测到的最大振幅。实验观测资料与由卡姆布别尔和福库史玛，塔那卡所得到的修订了的全球关系式显出令人满意的相符。与阿布季达夫相比，当Ｍ≥５．５时是可以使用的。在这种情况下，作为在其它区域所得到的关系式之使用标准，应用时具备两个条件：（１）在所有震级和震中距的取值域中，数值ｌｇ（ＡＰ／ＡＨ）的分布由中值附近趋向零；（２）均方差值不超过０．４０个对数单     

地震动幅值沿深度变化研究

以美国加州强震观测计划(CSMIP)的6个土工台阵和日本Hosokura矿台阵为研究对象, 以323组三分量地表和地下地震动峰值数据为基础, 按照台阵场地的软硬和土层分布, 将其分为基岩、 土层和ldquo;土层/基岩rdquo;台阵. 对于同一类台阵记录的所有地震, 分别按照震级和地表地震动峰值的大小将其分类. 对于同一类台阵的各类地震, 分别对加速度、 速度和位移峰值沿深度的变化进行统计分析, 得到沿深度变化的峰值比, 并且用非线性最小平方法, 采用指数衰减模型, 对峰值比沿深度变化曲线进行拟合. 通过对各类场地的各类地震的分析, 得到了地震动峰值沿深度变化的初步规律.      

震中距△<20°面波震级的测定

根据面波传播理论分別导出了对763长周期仪和SK地震仪的面波震级的量规函数σ_(763)(△)和σ_(SK)(△)。这两个量规函数在20°—160°的范围内,与国际上通用的IASPEI公式一致。而且它们比IASPEI公式具有更大的震中距适用范围(3°—177°)。选出了1985—1986年间发生在我国及邻区M_S≥5的全部地震,用σ_(SK)(A)测定了它们的震级M_(SC),结果表明,M_(SC)与美国NEIC用世界标准台网测定的震级M_(SZ)之间无系统差,两者的差值大部分在±0.2级之间。     

集集地震等震线和PGA、PGV等值线关系的研究

本文通过比较集集地震的等震线、加速度和速度等值线的相似度,发现加速度等值线和烈度等震线有更好的相似性,后通过数学分析也得到了相同的结果。由于集集地震中受损的大部分是短周期脆性结构,本文的研究结果可以说明:和峰值速度相比,地震动峰值加速度能够更好地体现地震动对脆性结构的破坏势。峰值速度也和震害有一定的相关性,但对于脆性结构它所体现的破坏能力不如峰值加速度。     

南北地震带川滇甘陕地区竖向与水平向加速度反应谱比的统计分析

本文收集了从南北地震带川滇甘陕地区263个有详细场地资料的强震台站获得的802组强震动记录,按照场地、震级和震中距等因素统计分析了竖向与水平向加速度反应谱比的形状以及不同场地、震级和震中距下不同周期段内的谱比平均值,并与建筑抗震规范GB50011—2010规定的0.65进行了比较。结果表明:竖向与水平向加速度反应谱比受场地、震级和震中距等因素的影响; Ⅰ类和Ⅱ类场地在全周期段的谱比均值基本上大于0.65;无论何种分组情况谱比均值在0.1—1.0 s周期范围内基本低于定值0.65,周期大于1.0 s的谱比均值基本上远高于0.65。因此对于大部分抗震规范直接把竖向地震作用取为水平向地震作用的0.65倍,有待商榷。本文建议根据水平向反应谱的标定方式来确定现有竖向强震动记录的竖向地震作用。      

全国分区地方性震级量规函数的研究

基于1973—2002年全国31个省级地震台网的地震观测资料,通过震级残差统计分析方法计算了单台震级的偏差和标准差,进而得到了东北与华北、华南、西南、青藏和新疆等5个区域的地方性震级量规函数及其使用范围．实际地方性震级测定结果表明,使用新的量规函数较我国目前使用的短周期仪器量规函数所测定的地方性震级的标准差小,这说明使用新的量规函数能够提高地方性震级的测定精度．      

关于1856年黔江-咸丰地震震中烈度与震级的探讨

1856年黔江-咸丰地震在不同版本的目录中,震级和震中烈度均存在不小的差异。本文通过对1856年黔江-咸丰地震史料的收集,查阅更大范围的史志、地方志,详细分析了史料中此次地震造成的震害情况。对黔江-咸丰地震进行实地考查,并通过对西南山区近年来几次地震的对比分析,从震害角度、地震烈度图不同烈度面积的角度,进一步讨论震中烈度的可能性。采用多种方法对地震震级进行估算。但黔江-咸丰地震的震中烈度和震级确定依然是个难题,还需进行进一步研究。     

西南地区水平向峰值速度、峰值位移衰减关系研究

本文收集西南地区79个4.0 < M_S≤8.0主震、0 < R_rup < 300 km的自由场地加速度记录,采用合理可靠的数据处理方法获得峰值速度（PGV）和峰值位移（PGD）的水平分量几何均值各1600个.建立包含西南地区强震动数据及相应的震源、距离、场地参数等各项元数据的数据集.统计回归得到西南地区包含震级饱和效应、震级相关几何衰减、线性和非线性场地响应、非弹性衰减的水平向PGV、PGD衰减关系.进行了事件间和事件内残差评估、模型评估.将本文衰减曲线与西南地区大震和强震的实际观测值、川藏区水平向PGV衰减关系以及NGA-West1的水平向PGD衰减关系进行对比.结果表明,本文衰减关系用于估计西南地区震级M_S4.0-8.0、距离10~300 km的地震动PGV、PGD是有效的.绝大多数汶川、芦山、鲁甸和九寨沟地震的PGV、PGD观测值分布在本文PGV、PGD衰减曲线±1倍标准差以内.本文的PGV、PGD衰减曲线显示了震级相关的PGV、PGD衰减和土层非线性的平均效应.与国内常用衰减关系和NGA-West1衰减关系相比,本文衰减关系能更好地体现震源特性、传播介质、场地非线性对西南地区水平向PGV、PGD衰减特征的影响.

     

Characteristics of ground motion at permafrost sites along the Qinghai-Tibet railway

Based on 14 typical drilling holes distributed in the permafrost areas along the Qinghai-Tibet railway, the distribution of wave velocities of soils in the permafrost regions were determined. Using results of dynamic triaxial tests, the results of dynamic triaxiality test and time histories of ground motion acceleration in this area, characteristics of ground motion response were analyzed for these permafrost sites for time histories of ground accelerations with three exceedance probabilities (63%, 10% and 2%). The influence of ground temperature on the seismic displacement, velocity, acceleration and response spectrum on the surface of permafrost were also studied.     

Geometric effects resulting from the asymmetry of dipping fault: Hanging wall/ footwall effects

Root-mean-square distance Drms with characteristic of weighted-average is introduced in this article firstly. Drms can be used to capture the general proximity of a site to a dipping fault plane comparing with the rupture distance Drup and the seismogenic distance Dseis. Then, using Drup, Dseis and Drms, the hanging wall/footwall effects on the peak ground acceleration (PGA) during the 1999 Chi-Chi earthquake are evaluated by regression analysis. The logarithm residual shows that the PGA on hanging wall is much greater than that on footwall at the same Drup or Dseis when the Drup or Dseis is used as site-to-source distance measure. In contrast, there is no significant difference between the PGA on hanging wall and that on footwall at the same Drms when Drms is used. This result confirms that the hanging wall/footwall effect is mainly a geometric effect caused by the asymmetry of dipping fault. Therefore, the hanging wall/footwall effect on the near-fault ground motions can be ignored in the future attenuation analysis if the root-mean-square distance Drms is used as the site-to-source distance measure.     

四川省数字强震台网建设及运行管理初探

本文初步探讨了四川省数字强震动台网的布局、不同型号仪器的配置;介绍了2008年5月12日发生的8．0级汶川地震和2008年8月30日发生的6．1级攀枝花-会理地震强震记录的获取情况以及台网平时的运行维护管理。指出了台网现行维护方式的不足,并提出了相应改进措施。     

俯冲带地震动特征及其衰减规律探讨

随着我国南海不断开发建设,海洋工程的抗震问题日益受到重视.我国南海东部区域位于大陆板块与海洋板块共同作用的俯冲带地区,地震活动频繁,震级较大,潜在地震对南海开发建设有重要影响.为了研究俯冲带地震的地震动特征及其衰减规律,本文基于实际俯冲带地震数据,并结合数值模拟方法,分析和探讨了俯冲带板内、板缘地震与浅地壳地震的地震动特征和衰减规律的差异.研究结果表明：俯冲带地震动存在区域性差异,在地震动衰减特征方面,同一区域的俯冲带板缘地震要比浅地壳地震衰减慢,俯冲带板内地震要比浅地壳地震衰减得快;数值模拟分析不同深度海水对海底地震动的影响表明,海底地震动水平分量几乎不受海水介质的影响,但是竖向分量随海水深度的增加有减小的趋势.最终,基于数值模拟和经验关系的混合方法建立了南海俯冲带地震动衰减关系模型,其结果可为海域区划等相关研究和海域工程建设提供参考.

     

倾斜断层不对称分布引起的几何效应——上下盘效应

首先介绍了具有加权平均意义的均方根距离Drms. 与断层距Drup和发震断层距Dseis相比, 均方根距离可以真实地反映观测点与倾斜断层的整体靠近程度. 然后利用断层距、 发震断层距和均方根距离, 通过回归分析分别对1999年集集地震加速度峰值的上下盘效应进行研究. 残差分析表明上盘的加速度峰值明显大于相同断层距或发震断层距处下盘的加速度峰值, 而相同均方根距离处的上下盘观测点的加速度峰值没有明显差异. 这说明上下盘效应是一种由于倾斜断层的不对称分布引起的几何效应, 因此进行地震动衰减分析时, 如果采用均方根距离作为观测点与断层之间的距离标准, 上下盘效应对近断层地震动的影响可以忽略.      

2008年汶川地震近断层竖向与水平向地震动特征

选取分布在北川—映秀中央断裂两侧断层距120 km以内的40个强震动台站的记录,对汶川地震近断层地震动竖向和水平向加速度峰值、速度峰值、竖向和水平向加速度反应谱及谱比值进行了统计分析.研究表明:(1)地震动加速度峰值有显著的上盘效应,经验衰减模型的结果表明,在距地表破裂3~60 km的范围内,龙门山发震断层上盘一侧竖向与水平向的加速度峰值要比衰减模型得到的平均值大30%~40%.上盘的加速度峰值残差大部分是正值,而断层下盘残差大部分为负;水平地震动的东西分量幅值总体要大于南北分量,东西分量衰减相对较慢.(2)地震动长周期成分较弱,加速度反应谱值随周期增大而迅速减小,在周期1.0 s 时,即使在靠近中央断裂的最大加速度反应谱值也只有0.5 g;地震动加速度反应谱谱比值(竖向/水平向)沿龙门山断层周围的分布,在较长周期(T=0.2 s, 0.5 s, 1.0 s)与短周期(T=0.05 s, 0.1 s)有明显的不同.(3)近断层竖向地震动显著,地震动加速度峰值比在(竖向/水平向)可达1.4.在龙门山发震断层的上盘,地震动加速度峰值比整体上比下盘要大,竖向地震动尤为剧烈.部分近断层记录的地震动谱比值(竖向/水平向)在短周期(< 0.1 s)甚至超过1.5,统计分析还表明谱比值在短周期段(< 0.1 s)随断层距的增大而减小.     

联合高频GNSS和强震数据快速反演四川泸定6.8级地震断层破裂特征

北京时间2022年9月5日12时52分, 四川甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震.利用震中附近1 Hz高频GNSS观测数据获取了同震速度和位移波形, 并快速测定了泸定地震的震中和震级.实验结果表明: 高频GNSS反演的震中与美国地质调查局(USGS)发布的震中相差32 km, 与中国地震台网中心发布值相差16 km; 高频GNSS反演的震级, 与两个机构均仅差0.1个震级单位.针对地震预警、震后快速响应等时效性应用, 提出了一种联合高频GNSS和强震数据的线源破裂特征快速反演方法.泸定地震实验结果表明: 在震后20 s时可获得稳定的线源模型, 破裂长度、方向和破裂模式值分别为33.3 km、151°和0.6, 破裂方向与USGS震源机制解断层走向相差14°, 反演的断层破裂模式为双侧破裂.提出的地震断层破裂特征快速反演方法可用于地震预警、震后灾害快速评估以及紧急响应, 同时可为今后联合高频GNSS和强震数据快速测定地震破裂特征提供参考.