Analysis of structural fuzzy random seismic response

Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｕｚｚｙｒａｎｄｏｍｓｅｉｓｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ张跃，王光远ＹｕｅＺＨＡＮＧａｎｄＧｕａｎｇ－ＹｕａｎＷＡＮＧ１）（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔ...     

地下管道震害预测实用方法的研究

本文根据震害调查分析和试验研究结果，建立了由环境因素和管道结构参对地下管道震害进行二级多因素模型综合评判的方法，文中给出了计算，评价构成二级评判因素地震烈，场地类型，工作状态和结构种类正态模糊范数ak的方法，并在地下管道震害关联分析和试验基础上，给出了二级模糊评判的权向量，本文为面广量大的已那建下管道的震害预测工作提供了一套方便实用的计算方法。     

Assessment of earthquake hazard by simultaneous use of the statistical method and the method of fuzzy mathematics

A probabilistic method and a retrieval method of fuzzy information are simultaneously studied for assessment of earthquake hazard, or earthquake prediction. Statistical indices of regional seismicity in three adjacent time intervals are used to predict an earthquake in the next interval. The indices are earthquake frequency, the maximum magnitude, and a parameter related to the average magnitude (orb-value) and their time derivatives. Applying the probabilistic method, we can estimate a probability for a large earthquake with magnitude larger than a certain threshold occurring in the next time interval in a given region. By using the retrieval method of fuzzy information we can classify time intervals into several classes according to the regional seismic activity in each time interval and then evaluate whether or not the next time interval belongs to seismically hazardous time interval with a large earthquake. Some examples of applying both methods to the North section of the North-South Seismic Zone in China are shown. The results obtained are in good agreement with actual earthquake history. A comparison of the probabilistic method with the method of fuzzy mathematics is made, and it is recommended that earthquake hazard be assessed by simultaneous use of both methods.     

地震地面运动的模糊随机模型

未来地震地面运动不仅具有随机性而且具有强烈的模糊性。这种模糊性是由于地震烈度和场地土类別的定义和评定标准的模糊性所引起的,在其模型中应该予以考虑。 本文从不同特征和条件的工程实际出发,在充分考虑上述模糊性和随机性的基础上,提出了地震地面运动的两种模糊随机模型。第一种模型是在预测地震烈度和应用地震反应谱的基础上建立起来的;第二种模型是在现有的随机过程模型的基础上,通过引进适当的模糊参数而建立起来的。      

黄土高原地震作用下黄土滑坡滑距预测方法

为评估黄土高原地区地震滑坡致灾区域,提出一种基于模糊信息优化处理的地震滑坡滑距预测方法。在野外调查、室内试验和分析的基础上,对黄土高原的地震滑坡类型、性质和影响因素进行分析。以摩根斯坦-普莱斯法计算黄土边坡的稳定性,建立边坡最小安全系数与影响因素的关系,其影响因素主要包括地震烈度、比高、坡角、容重、内黏聚力、内摩擦角等,并在此基础上得到纯黄土地震滑坡滑距的影响关系。将黄土高原地区数次大震中采集到的93个样本数据进行归纳分析,建立模糊信息优化处理模型。所得的计算结果通过误差校验和与其他滑坡滑距预测方法进行对比,来证明本模型有较高的准确性。最后对天水市22个潜在滑坡的边坡进行滑距预测。     

模糊-统计分析方法在新西兰地震危险性估计中的应用

把模糊聚类分析、模糊地震活动平静异常识别、模糊分维、b值谱分析等方法应用于新西兰南、北两区的地震危险性估计当中.结果表明,这5种方法在此处均可得到有效的应用.     

基于离散灾情信息的地震烈度分布快速判定方法研究*

根据历次破坏性地震实际灾情反馈特点的分析总结,结合地震灾害的演变机理和分布特点,本文尝试利用3种基于离散灾情信息点推漫灾情分布面的方法在不同灾情获取阶段快速判定地震烈度分布。从计算原理、数据基础、方法特点和判定结果看,三种方法具有不同的应用场景。泰森多边形判定法简单、易行,可用于震后初期灾情量较少时使用,判定结果较粗糙,必须再结合震源特性、破裂过程以及地形地貌条件等对震害分布的影响进行综合判定后才能得出相对合理的震害分布预判结果;克里金插值判定法是一种基于地理统计方法的空间插值方法,对数据分布有明确要求,其判定结果对灾区范围整体把握较好,可用于已经获取一定量灾情信息但灾区情况尚未明朗时使用,其插值结果再结合地震破裂过程以及震后余震分布信息综合调整后,可作为灾害评估修正和应急决策参考;标准差距离椭圆拟合方法是基于地震烈度分布呈椭圆形的假设提出的,对数据的敏感度较高,可用于对可信度较高的或由专业途径上报的灾情信息进行拟合,其结果可作为现场灾害调查和确定最终烈度分布的参考。     

设定地震及其烈度影响判别

设定地震常用于震害预测、地震小区划和重大工程选址,烈度衰减模型反映了地震引起的地面震动及其影响的强弱程度分布。设定地震包括确定性和非确定性设定两种方法,确定性方法基于构造或历史地震,非确定性方法是基于概率危险性方法,用于估计区域或城市未来可能遭遇的地震危险。缺失等震线或震害记载不详的历史地震和概率设定地震都不能确切地反映地震破坏影响,借助于烈度衰减关系模型和GIS,可直观地判别其影响分布情况,便于设定地震的取舍。     

模糊数学方法在地震综合预报中的应用

本文的目的,是把模糊数学中发展起来的模糊识别的直接方法与间接方法,试用于地震综合预报.模糊识别的直接方法,就是直接由前兆指标的从属函数来估计地震危险性并进行预报,其效果依赖于建立前兆指标的从属函数的技巧.文中以地下水氡含量、视电阻率、波速等前兆资料为基础,提出了一种主要依据前兆变化速率及相关系数,并使用其它途径来建立从属函数的具体方法与公式.使用这样的从属函数之后,可以更好地识别出前兆异常,并且更容易区分出异常的起始、终结或发生明显转折的时期.模糊识别的间接方法,本文中采用的是模糊聚类分析方法,它与选取表示型类区别的相似系数或距离有关.我们这里采用的是基于模糊等价关系的聚类分析方法.此方法包括以下步骤:将一系列样本按彼此间的相似程度建立一个模糊相容关系;通过合成运算把这个模糊相容关系改造为一个模糊等价关系;选择一个适当的参数的数值,并对原始样本进行分类.选取某一给定地区的地震活动性的一些统计指标,或者选取由多手段单台或单手段多台得出的一些前兆数据(地形变、地下水氡含量、视电阻率等等),就可以使用上述模糊聚类分析方法来进行地震综合预报.作为说明此方法的例子,文中给出了对我国西部强震及中强震得出的一些初步结果.由所得结果可以看出,利用模      

核电厂选址中历史地震最大烈度

由于核电厂厂址选择对安全的要求严格和地震灾害极其复杂,在确定设计基准地震动时要求使用综合概率法、地震构造法和历史地震法。特殊的地震烈度衰减关系和烈度异常说明在核电厂选址中,必须考虑历史地震特殊情况重复的可能性,强调了历史地震法结果也有可能成为3种方法中的最大值     

地震破裂模式的模糊模式识别

把几种可能的物理机制作为识别对象,定义了计算各识别对象与物理现象相符合的证据量．从这种思想出发,提出了判定强震破裂模式的模糊模式识别准则,只要把各识别对象的“证据量”带人这个识别准则,就可识别出某指定强震的地震破裂机制该方法被具体地应用于炉霍地震（1973,Ms＝7.9）破裂机制的识别,结果表明炉霍地震符合barrier破裂机制这个结论与有关炉霍地震破裂机制的地震学研究结果是完全一致的该方法比已有的其他方法更为简便,因此有推广价值.     

模糊信息处理法在地震预报中的应用

在详细介绍模糊信息分配原理的基础上,结合模糊近似推论及信息集中原理,以地电手段为例,将模糊信息处理法应用于地震的三要素预报,取得了良好的结果。实践证明这种新方法在地震预报的各种手段中均有推广价值,方法本身具有客观、自完善功能,并可用于其它领域的模糊关系处理上。     

Earthquake hazard assessment in the Zagros Orogenic Belt of Iran using a fuzzy rule-based model

Producing accurate seismic hazard map and predicting hazardous areas is necessary for risk mitigation strategies. In this paper, a fuzzy logic inference system is utilized to estimate the earthquake potential and seismic zoning of Zagros Orogenic Belt. In addition to the interpretability, fuzzy predictors can capture both nonlinearity and chaotic behavior of data, where the number of data is limited. In this paper, earthquake pattern in the Zagros has been assessed for the intervals of 10 and 50 years using fuzzy rule-based model. The Molchan statistical procedure has been used to show that our forecasting model is reliable. The earthquake hazard maps for this area reveal some remarkable features that cannot be observed on the conventional maps. Regarding our achievements, some areas in the southern (Bandar Abbas), southwestern (Bandar Kangan) and western (Kermanshah) parts of Iran display high earthquake severity even though they are geographically far apart.     

地震动模拟过程中断层参数的敏感性分析

地震发生后通常无法快速获取较准确的断层参数,这可能会对采用地震动模拟方法进行地震动强度快速评估产生影响。选取美国西部两次地震,采用两种地震动模拟方法,通过改变断层走向、滑移角、倾角和震源深度等主要断层参数进行模拟计算,分析不同参数对地震动参数和反应谱值的影响以及不同方法计算结果的准确性。结果表明:GP方法模拟的结果比EXSIM方法更接近观测值;在参数误差范围内,相比于模拟方法本身的误差,各参数对模拟结果的影响较小,地震动强度快速评估时可以利用较合理的快速反演断层参数进行地震动模拟。     

Intensity measures for the seismic response prediction of base-isolated buildings

Base isolation has become a widely applied technique for protecting buildings located in highly seismic areas. Due to the strongly non-linear constitutive behaviour typical of many isolation devices, the seismic response of base-isolated buildings is usually evaluated through non-linear dynamic analysis. In this type of analysis a suitable set of ground motions is needed for representing the earthquake loads and for exciting the structural model. Many methods can be found in the literature for defining the ground motions. When natural accelerograms are used, the methods mainly differ from each other based on the intensity measures used for scaling the records to the defined earthquake intensity level. Investigations have been carried out for evaluating the predictive capability of the intensity measures used in these methods: while many studies focused on ordinary buildings, only a few focused on base-isolated ones. The objective of this paper is to evaluate the most commonly used intensity measures, which are currently available in the literature, with respect to their capability to predict the seismic response of base-isolated buildings. Selected for the investigation are two frame structures characterized by a different number of storeys and base-isolated with systems having different properties. Two sets of accelerograms, consisting of ordinary and pulse-like near-fault records, are used in the analyses and in the evaluation of the intensity measures. Modified versions of existing intensity measures are also proposed, with the intent of improving the correlations between the considered intensity measures and response quantities.     

模糊数学方法在地震预测中的应用研究及其实效

20世纪80年代以来,针对地震孕育期间孕震信息的模糊性,国内开展了多项模糊数学方法在地震预测中的应用研究。应用这些方法可以将多项指标所显示的孕震的模糊信息转化为清晰的地震预测结果。现仅介绍模糊聚类分析和模糊综合评判两种常用方法在地震预测中的应用研究概况及其预测实效。     

地震波动强度非平稳特征提取数学建模分析

地震对人类生活安全有很大的威胁,对建筑结构有明显的影响,研究地震波动强度非平稳特征可为地震的预防提供参考。研究地震波动强度非平稳特征提取模型,分别设定确定性参数和随机参数的取值。对地震波动强度非平稳特性进行傅里叶分析,根据分析结果选取数学模型,并对模型参数进行设定;将记录的地震波动强度所对应的数振幅谱进行分解,拆分成一组不同尺度的分量,并对其重组创建连续分量,提取地震波振幅谱;利用地震波的振幅谱和相位谱之间的关系对地震波动强度非平稳特征进行提取。经过仿真实验证明,本方法提取地震波动强度非平稳特征的准确度更高,对分析高分辨率地震资料具有重要意义。     

基于随机振动模型的强地面运动数值模拟及其在广西灵山M6(3/4)地震中的应用

1936年4月1日广西灵山县平山镇东南罗阳山附近发生M6(3/4)地震,该地震是华南大陆自有地震记载以来发生的最大地震。本研究收集整理了灵山M6(3/4)地震的地质资料、活动断层探测最新成果等,选取适当的研究区域,利用随机振动有限断层模型计算区域内网格点的峰值加速度(PGA)及峰值速度(PGV)等参数,并且加入浅层横波速度结构V_s³⁰对地震动参数的影响,最终得到此次地震的地震动分布并分析了地震动特征。本研究将模拟结果与野外调查烈度数据和地震动衰减关系进行对比,结果显示模拟结果与调查烈度值和衰减关系在整体衰减特征、极震区的分布等方面均符合较好,模拟结果可为该地区未来地震危害性评估提供依据。本研究所使用的方法流程亦可应用于本地区地震烈度速报,为震后应急救援及决策指挥提供帮助。     

GIS支持下的地震诱发滑坡危险区预测研究

为了满足对地震诱发滑坡危险区预测的不断增长的迫切要求，灾害评价成为帮助决策过程重要的基础工具之一。即使地震滑坡危险性各组份的评价很困难，但地理信息可辅助提出这种灾害制图的有关方法。描述了用于地理信息系统识别和定量计算不同地震滑坡危险区的技术方法，确定了地震烈度、地形坡度、岩土体类型和现存滑坡密度共4个因子参与的地震诱发滑坡危险性分析。在ARC／INFO DRID支持下，进行叠合分析，由此编制了云南省地震诱发滑坡危险区预测图。由地貌学家提出的地震诱发滑坡预测为规划和工程师提供了对区域规划和建筑工程有价值的技术方法。     

九寨沟MS7.0地震强地震动模拟及漳扎镇地震动强度预测

破坏性地震强度预测可用于工程领域抗震设防以及地震危险性分析评估,是防震减灾中一项很重要的基础工作.为了再现九寨沟地震的地震动强度,评估缺失强震记录的九寨章扎台站的地震动强度,本文用经验格林函数法对九寨沟地震进行了数值模拟.选取了震源周边地震动峰值加速度超过10 Gal的10个强震台站进行模拟.因未得到九寨沟地震的余震,初次尝试将汶川地震和定西地震的余震作为格林函数模拟九寨沟地震.模拟结果整体上可以反映各台站地震动的强度特征,尤其是地震动高频成份拟合较好.模拟值的地震动峰值加速度、时程数据、反应谱等与观测值拟合较好.预测结果显示漳扎镇的地震动峰值加速度值约为180~200 Gal.预测结果也表明在缺少大震的余震记录时,经验格林函数法使用其他大震的余震同样可以再现目标地震的强度特征.本研究也为经验格林函数方法在缺乏小震记录地区的使用积累了经验.最后总结了格林函数的选取标准,为经验格林函数方法来预测未来强震动特征积累了经验.