地震活动性的层次模型及推导的地震活动经验公式和分维性质

文章从一个简单的地震活动层次模型出发，推导地震活动性中几个经验公式以及地震活动的时、空和震源大小分维性质。研究结果表明：（１）震级和频度关系式即Ｇｕｔｅｎｂｅｒｇ－Ｒｉｃｈｔｅｒ公式中的比例系数ｂ值等于震级和平均震中距关系式中的比例系数ｂ１的２倍，并且ｂ值也等于震级和平均时间间隔关系式中的比例系数ｂ２。（２）平均震中距分维值为２，平均时间间隔分维值为１，震源大小分布的分维值的２ｂ。     

利用层析成象结果研究渤海及其邻区b值的时空变化

本文利用渤海及其邻区（１１５．０°－１２４．０°Ｅ，３６．０°－４２．０°Ｎ）三维速度结构的最新成果，探讨了该区的ｂ值分布。研究发现：高、低速区的ｂ值各有特点，明显地与速度结构直接相关；京津、渤海地壳高速区内的ｂ值较低（０．６７，０．７８），而冀辽、冀东低速区内的ｂ值较高（０．８５，０．９１）；海城、唐山大震前的ｂ值异常只局限于震中附近，均未波及渤海，似被低速带所阻；而冀辽、冀东低速区ｂ值曲线的呼应则似与低速带的展布有关；渤中地区２０余年来的ｂ值一直都很稳定，但京西北在唐山大震后出现了ｂ值异常。     

地震烈度与峰值加速度、峰值速度相关性研究

为了研究地震烈度与峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)之间的定量关系,收集了中国28次地震、美国52次地震、伊朗9次地震、墨西哥8次地震中的强震动台站记录及其对应的震后调查烈度资料,采用箱线图检验基础数据中的离群值,通过层次分析法设置权重的加权最小二乘法回归得到Ⅴ≤I≤Ⅸ烈度区内,烈度与PGA、PGV的定量关系分别为:I=3.73log PGA-1.23;I=3.61log PGV+2.72。从Ⅴ度至Ⅸ度,其烈度与PGA的关系是烈度表中各值的1.5倍至1.1倍左右;与PGV的关系是烈度表中各值的1.3倍至1.1倍左右。本文统计的烈度与PGA、PGV之间的转换关系可供我国地震灾害评估以及抗震设计等参考。     

b值特征的研究

本文研究了古登堡与李克特两种震级一频度关系式中ｂ值的一致性，更重要的是研究了ｂ值的平均值，其在工程地震中是十分重要的，同时，亦用ｂ值的平均值对所谓的地震节律给予了合理的解释。     

利用场址的地震影响烈度资料的烈度区划方法：以山西,四川为例

本文在证明场址的地震影响烈度的频次与相应的烈度值呈对数线性关系的基础上，利用最大似然法，以山西南部和四川西部为例，求出各场址的β，λ和Ｉｍａｘ，得出各场址的烈度危险性分 析曲线，并用“逻辑树”方法对各场址的危险性结果进行不确定校正，由此得到二区珠烈度划图。     

基于人工神经网络的仪器地震烈度预测模型研究

地震发生后,针对能够快速预测震中附近的烈度分布情况的问题,首先对632次地震触发的台站进行筛选,对2 231个台站触发后20 s内有效的7个地震动参数以及震级和震源距的信息进行提取,并利用人工神经网络对所选数据样本进行训练,建立三种有效的预测模型。研究结果显示模型一所选的输入参数为7个,不利用震源参数,在预测中有着较好的时效性,从第1 s到20 s,预测的平均烈度差值逐渐减小到0.45;模型二所选的输入参数为8个,利用了震源距信息,可以用于烈度级别的预测,预测的平均烈度差值逐渐减小到0.36;模型三所选的输入参数为9个,预测结果较好,可用于震后烈度场的实时预测,平均烈度差值逐渐减小到0.31。利用提出的3种模型对两次地震事件进行烈度预测,预测烈度差值取整后分别有95%和76%以上在1以内,有着较好的结果,可以用于地震预警当中。     

无震级上限累计b值的牛顿迭代算法及对华东地区的b值空间扫描分析

给出计算无震级上限累计ｂ值的牛顿迭代方法，并对华东地区的实验地震资料进行ｂ值空间扫描，指出传统累计ｂ值与无震级上限累计ｂ值差异显著，在地震危险性分析中，上述传统做法高估ｂ值的系统偏差问世不容忽视。     

新疆大震前b值时空动态变化特征

研究了１９７０年以来新疆及各地震在大震前ｂ值时空扫描动态变化。根据异常分布特征，结合新疆近几年ｂ值时空扫描图象分析，给出了未来几年新疆ｂ值异常分布区。最后对ｂ异常特征进行了可能的物理解释。     

地震分布空间分维数Ds与b值之间关系探讨

地震分布空间分维数Ｄｓ与ｂ值之间关系探讨谢永郑治真（中国北京１０００４５国家地震局地震数据信息中心）主题词：ｂ值空间分维数Ｄｓ引言地球科学中的许多现象都有自相似性质，地震的空间分布和震级分布也具有自相似性。Ｄｓ和ｂ值正是反映地震空间分布和震级分布的自...     

地震空间分维Dq及b值的临震变化特征及其非线性机制分析

对云南省几个不同地区的强震孕震阶段及临震时的地震空间分维Ｄｑ（ｑ＝０，１，２，）及ｂ值进行了计算和研究，发现虽然在孕震阶段各地区的Ｄｑ及ｂ值均有着共同的下降主趋势，但临震时不同区域的Ｄｑ及ｂ的变化形态却存在着差异，大地震可能发生在Ｄｑ及ｂ值均降至最低时，也可能发生在Ｄｑ及ｂ值下降后又回升之时，还可能发生在Ｄｑ回升而ｂ值仍保持最低时。本着重对Ｄｑ及ｂ值的临震变化特征及其个体差异从非线性的角度作了物     

A PRELIMINARY STUDY ON THE METHOD OF SEISMIC INTENSITY ASSESSMENT BASED ON RESIDENTIAL BUILDING DATA AND HIGH RESOLUTION REMOTE SENSING IMAGES

After destructive earthquakes, the assessment result of seismic intensity is an important decision-making basis for emergency rescue, recovery and reconstruction. This job requires higher timeliness by government and society. Because remote sensing technology is not affected by the terrible traffic conditions on the ground after the earthquake, large-scale seismic damage information in the earthquake area can be collected in a short time by the remote sensing image. The remote sensing technique plays a more and more important role in rapid acquisition of seismic damage information, emergency rescue decision-making, seismic intensity assessment and other work. On the basis of previous studies, this paper proposes a new method to assess seismic intensity by using remote sensing image, i.e. to interpret the building collapse rate of a residential quarter after an earthquake by high-resolution remote sensing images. If there already are detailed building data and building structure vulnerability matrix data of a residential area, we can calculate the building collapse rate under any intensity values in this residential area by using the theory of earthquake damage prediction. Assuming that the building collapse rate interpreted by remote sensing is equal to the building collapse rate predicted by using the existing data, it will be easy to calculate the actual seismic intensity of the residential area in this earthquake event. Based on this idea, according to the relevant standard specifications issued by China Earthquake Administration, this paper puts forward some functional models, such as the calculation model of building collapse rate based on remote sensing, the data matrix model of residential building structure, the prediction function matrix model of residential building collapse rate and the prediction model of residential building collapse rate. A formula for calculating seismic intensity by using remote sensing interpretation of collapse rate is also proposed. To test and verify the proposed method, this paper takes two neighboring blocks of Jiegu Town after the Yushu M7.1 earthquake in Qinghai Province as an example. The building structure matrix of the study block was constructed by using pre-earthquake 0.6m resolution satellite remote sensing image(QuickBird, acquired on November 6, 2004), post-earthquake 0.2m aerial remote sensing image(acquired by National Bureau of Surveying and Mapping, April 15, 2010) and some field investigation data. The building collapse rate in the two blocks was calculated by using the interpretation results of seismic damage from the Remote Sensing Technology Coordinating Group of China Seismological Bureau. The seismic damage matrix of building structures in Yushu area is constructed by using the abundant scientific data of the scientific investigation team of the project “Comprehensive Scientific Investigation of the Yushu M7.1 Earthquake in Qinghai Province” of China Seismological Bureau. On this basis, the collapse rate prediction function of different structures in Yushu area is constructed. According to the prediction function of collapse rate and the building structure matrix of the two blocks, the building collapse rate under different intensity values is predicted, and the curve of intensity-collapse rate function is drawn. By comparing the building collapse rate interpreted by remote sensing and the intensity-collapse rate function curve of this two blocks, the seismic intensity of both blocks are calculated to be the same value: Ⅸ degree, which is consistent with the results of the field scientific investigation of the earthquake. The validation shows that the method proposed in this paper can effectively avoid the influence caused by the difference of seismic performance of buildings and accurately evaluate seismic intensity when using remote sensing technique. The method has certain application value for earthquake emergency work.     

柴达木—阿尔金地震带b值统计计算

目前工程地震中使用的b值来源于《中国地震动参数区划图》（GB 18306—2015）,地震资料仅考虑至2010年,距今有10多年的地震资料缺失,在此期间柴达木—阿尔金地震带发生了7级以上强震,因此需验证该地区b值是否体现高震级段地震危险性水平。为此,利用1920—2019年地震资料,对柴达木—阿尔金地震带b值进行统计研究,确定b值为0.76。根据该地震带不同构造区提取地震目录,按照震级完整时段计算各自b值,得到b值范围为0.536 5～0.801 9,最大差值为0.272 6,该结果低于《中国地震动参数区划图》（GB 18306—2015）确定的b值,体现了近期大地震的发生对该地震带活动强度和大震重现期等地震活动特征和活动水平的影响,本研究确定的b值可作为《中国地震动参数区划图》（GB 18306—2015）的补充,可为科学建立重大建设工程地震危险性计算模型提供基础依据。     

Seismic hazard and risk in Shanghai and estimation of expected building damage

The People's Republic of China is in the process of rapid demographic, economic and urban change including nationwide engineering and building construction at an unprecedented scale. The mega-city of Shanghai is at the centre of China's modernisation. Rapid urbanisation and building growth have increased the exposure of people and property to natural disasters. The seismic hazard of Shanghai and its vicinity is presented from a seismogenic free-zone methodology. A PGA value of 49 cm s⁻² and a maximum intensity value of VII for the Chinese Seismic Intensity Scale (a scale similar to the Modified Mercalli) for a 99% probability of non-exceedance in 50 years are determined for Shanghai city. The potential building damage for three independent districts of the city centre named Putuo, Nanjing Road and Pudong are calculated using damage vulnerability matrices. It is found that old civil houses of brick and timber are the most vulnerable buildings with potentially a mean probability value of 7.4% of this building structure type exhibiting the highest damage grade at intensity VII.     

基于直觉模糊层次分析法的地震压埋率模型研究

强烈地震会导致建筑物倒塌进而造成室内人员压埋,因此,把特定区域和建筑群的压埋率作为震后救援的决策指标尤为重要。但地震建筑物倒塌受多个影响因素共同作用,造成了压埋率模型的后验倒塌率评估的不确定性问题。针对这个问题采用直觉模糊层次分析法,选取了震级、震源深度、震中距、抗震设防烈度、地基和基础、建筑物结构类型和结构现状等七大影响因素进行加权分析。运用LINGO软件建模解算出了各影响因素权重,通过极大似然法估算了各影响因素对建筑物倒塌率的影响值,进而评估出了建筑物预估倒塌率,并结合先验在室率模型及其区划,建立了基于直觉模糊层次分析法的地震压埋率模型。最后以汶川灾区学校为例,进行了压埋率评估,并对其进行了误差分析。研究表明:抗震设防烈度、建筑物结构类型和结构现状是影响建筑物倒塌的主要因素;在实际评估中模型精度达到±0.15,能为震后快速应急救援提供决策辅助。     

地震烈度与竖向地震动峰值的转换

本文基于笔者采用过的同时考虑房屋层数和场地类别时烈度到水平向地面峰值转换的基本思路,统计研究了烈度与竖向地面峰值的对应关系,明确指出了不同烈度下竖向与水平向峰值的比值应该是有所不同的,并给出了建议的比值,给果可供一般工程抗震设计参考使用。     

基于不同破坏指数的建筑物震害预测不确定性分析

结构地震破坏指数是将结构地震破坏程度进行量化的指标,其应用领域十分广泛。本文针对建筑结构震害预测工作,选取了7种典型的破坏指数,分别以5层和17层钢筋混凝土结构为模型,计算了在给定地震动作用下,结构模型对应于每个破坏指数的结构震害等级。计算结果表明:由于选取的破坏指数以及相应的破坏等级划分不同,建筑物的震害预测结果会存在较大的差异,尤其在接近设防烈度的地震作用下,建筑物的震害预测结果存在很大的不确定性。     

竖向变刚度约束砌体结构抗震能力研究

汶川8.0级特大地震发生时,前山断裂从彭州市白鹿中学两栋教学楼中间穿过,断层距离两栋教学楼仅数米,造成前楼严重破坏,破坏现象非常典型。该结构为外廊式单跨约束砌体结构教学楼,抗震设防烈度为7度,承重墙体的构造特点有别于当地的普通砌体结构,本文采用现场测试、震害考察和弹塑性地震反应计算分析等手段对该结构的抗震性能进行了详细的研究,旨在揭示具有这类构造形式的砌体结构在不同烈度影响场下的破坏特点和抗震能力,为指导今后砌体结构的设计和抗震规范的修改提供参考。     

烈度及设防结构烈度评定的讨论

随着我国地震工程学的发展,烈度的应用范围渐渐发生了变化。通过整理半个多世纪的历史地震震害数据,发现整体趋势是,低烈度区的同类结构基本完好比例增加,其他破坏等级的比例下降,高烈度区同类结构的毁坏比例增加;收集近些年发生的汶川地震、芦山地震和鲁甸地震的部分震害数据,发现同一烈度区,设防、未设防的和不同设防等级的结构震害差别较大。如果烈度表达的是地震后果,则据这些后果平均水平判定的烈度应有不同,反证了烈度的含义是通过震害反映的地震作用。因此,借助不同建筑类型、不同设防等级的结构判定烈度时,需要相对统一的标准。由于我国丰富的震害资料来源于未设防结构,建议通过某个烈度下的不同设防标准、各类结构、各震害等级的平均震害指数和(或)破坏比与未设防同类结构的平均震害指数和(或)破坏比的统计关系,建立未设防结构对应的平均震害指数和(或)破坏比的调整系数,可据设防结构震害判定烈度。     

地震后机载LiDAR点云的地物区分方法研究

利用机载激光雷达扫描（Light Detection and Ranging,LiDAR）技术所得点云进行震后倒塌建筑物提取时,树木与倒塌建筑物的点云特征十分相似,较难区分。为了快速准确获取震后房屋建筑物的受损情况,本文提出使用回波次数比特征指标,结合前人所提出的点云回波强度、归一化强度、最邻近点高差、法向量夹角、X向坡角和Y向坡角等特征的均值和标准差,利用K-最近邻分类法实现单体地物区分的方法。对2010年海地7.0地震震后机载LiDAR数据进行了地面点去除,分别选取了未倒塌建筑物、倒塌建筑物和树木各50个训练样本和各20个测试样本,计算了各因子的分布及其均值和标准差,在分析的基础上最终选取了可分性较强的8个分类特征,利用K-最近邻分类法对测试样本进行了分类,结果显示分类正确率可达85%以上。研究表明选取多个有效的LiDAR点云分类特征可以较好地区分震后未倒塌建筑物、倒塌建筑物和树木,提高震后建筑物震害程度判定的准确性,为应急救援及时提供较为准确的灾情信息支持。     

基于泊松分布的地震烈度发生概率模型

地震烈度发生概率和地震烈度超越概率都是衡量场地地震危险性的重要指标，地震烈度发生概率的计算民是人们比较关注的问题之定。本文根据目前工程地震和地震减灾研究中比较常用的Ｃｏｒｎｅｌｌ类地震活动性模型和反映地震时，空，强非均匀性的地震活动性模型，推导了场地地震烈度发生概率和计算表达式，通过计算实例，讨论了其与场地地震烈度极值概率（即超越概率差，通常被用来替代地震烈率发生概率）的差异，认为在一般情况下，两