广西地区地震动衰减Q值和场地响应研究

根据2007-2013年广西数字测震台网21个地震台的665条波形资料,运用三段几何衰减模型,采用Akinson方法多台多地震联合反演,得到广西地区非弹性衰减Q值,利用Moya方法进行台站的场地响应测算.结果表明:广西地区非弹性衰减Q值和频率f线性关系较好,Q(f)=366.3f0.47;其中10个台站的场地响应在1附近,且随频率变化波动小;百色、桂林、梧州地震台场地响应随着高频增加而缓慢降低;钦州地震台低频部分较为平坦,高频部分有较为明显的放大效应;河池地震台低频部分较为平坦,在频率7 Hz以上快速下降;南宁地震台仪器通带范围的能量场地响应有明显的放大效应.     

乳山地区流动地震台场地响应

利用乳山流动地震台网记录的2013年10月1日乳山M_L 3.8震群资料,基于Atkinson方法,计算得到该区Q值与频率f的关系:Q(f)=57.8 f ~(0.8562)。Moya方法仅依赖震源模型,计算绝对场地响应值,较能反映实际放大效应。采用该方法,计算14个流动地震台站场地响应,结果显示,场地响应在低频(1—2 Hz)放大作用不明显,而高频部分平均放大2—10倍,卓越频率3—10 Hz,且高频处场地响应衰减不明显。     

关中陕南及周边地区地震波衰减和场地响应研究

利用陕西地震台网2002~2006年关中陕南和周边地区发生地震的记录资料,采用多台多事件联合法,研究了关中陕南及周边地区的介质品质因子Q值和各台站的场地响应特征。用Atk inson方法求解介质品质因子Q值,其结果为Q=343.26f0.593 1。场地响应分别用Atk inson方法和Moya方法进行计算,并对2种结果进行对比分析,两种结果虽有差异,但场地响应随频率f变化趋势是一致的。场地响应结果显示,台基位于渭北黄土塬区的合阳台、蒲城台、彬县台及陇县台4个台在高频部分具有明显的衰减吸收效应。台基位于秦岭山脉、关中盆地和陕南地区的华阴台、西安台、周至台、宁陕台、汉中台、安康台、泾阳台及乾县台无明显的放大吸收作用。太白台在高频部分(10~20 Hz)显示有放大作用。     

用Moya方法反演云南数字地震台站场地响应

采用云南区域数字地震台网记录到的178个M≥3.0地震的S波资料,运用Moya方法反演了其中22个子台的场地响应。结果表明,在1～15Hz范围内,22个子台的场地响应都与频率相关,其中3个台的场地响应接近1、平稳变化;11个台站低频部分场地响应接近1、高频衰减;7个台站低频部分场地放大、高频衰减,1个台站场地放大明显。     

岷县漳县6.6级地震黄土场地放大效应地脉动测试研究

2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6级地震在极震区出现了黄土场地放大效应,为了从理论上解释黄土场地放大效应的原理,本文利用地脉动测试了极震区2个典型的黄土场地进行研究。结果发现:在黄土覆盖地区场地卓越频率特征显著,即在同一区域内山顶卓越频率较低,集中在1～2Hz,山沟卓越频率较高,集中在3～6Hz;同时,黄土场地随着高程的增加表现为厚黄土分布特征,其场地卓越频率在1.3～1.8Hz,与地震观测波的卓越频率1.0Hz接近,呈现出较明显的场地放大效应。结果与实际受灾情况相符。     

鄂尔多斯地块地壳内S波衰减特征的研究

采用分布于鄂尔多斯地块及其周缘的32个地震台站记录到的19次地震事件共487条数字化波形记录, 利用遗传算法反演得到了整个鄂尔多斯地块地壳内S波的三段几何扩散参数、S波非弹性衰减Q值随频率变化的关系式、32个台站的场地响应以及19次地震的震源参数. 计算结果表明, 鄂尔多斯地块地壳内S波非弹性衰减在1 Hz处的Q值比地质构造活跃地区的结果要大得多. 32个地震台站的场地响应在高频部分除个别台站外基本没有表现出明显的放大效应,但在低频区间部分台站之间有一定的差异. 19次地震事件的地震矩对数值与震级ML有很好的线性关系.      

云南永胜期纳盆地的场地放大

根据2001年云南永胜Ms6．0地震的57个余震的304条数字地震记录,用线性反演法得出了期纳盆地相对于三道河台频率1．5～20Hz的S波场地放大。有实际放大作用的频率在10Hz以下,期纳台、半屏台和黄泥田台的放大峰值在4．5Hz处,糖厂台和龙门村台的放大峰值在7．5Hz处。所有台的峰值都约为三道河台的两倍。用永胜(基岩)区域数字地震台的记录作参考核算,10Hz以下,三道河台的场地放大约为1,其余台约为2,所以三道河台可作为基岩台看待。     

基于场地响应和量规函数对唐山5.1级地震的震级校正

利用2010年以来河北省测震台网记录到的654个M_L≥2.5地震波形数据,使用Moya方法联合反演计算震源谱及各台站场地响应。河北省测震台网实时接收168个台站数据,最终反演得到151个测震台站场地响应结果。结果显示,频率1～20Hz内各台站均存在不同程度的场地放大效应,随着频率的变化,各类基岩台的场地响应变化较为复杂。位于第四系沉积类的台站场地响应在低频段1～8Hz内放大效应显著,在高频段8～20Hz内呈现快速衰减趋势。选取2017年以来河北省测震台网记录的M_L≥2.0地震数据,对各台站单台震级与台网平均震级进行对比统计、分析,最终得出代表河北地区的地方性震级M_L新量规函数。针对2020年7月12日河北唐山5.1级地震,利用本文得到的台站场地响应结果对震级偏大且有放大作用的台站进行放大作用消除,再分别用现用地方性震级M_L量规函数和河北地区地方性震级M_L新量规函数对单台震级进行重新计算,结果显示震级偏差均有所减小。     

隔震建筑结构的强震观测与初步分析

福建省防灾减灾隔震大楼自2005年8月架设强震观测结构台阵以来,已多次记录到大楼地震动力反应,这些宝贵的结构反应资料对于评价隔震效果、分析结构反应特性具有十分重要的价值。本文从中选取了震级在3.7~7.6、震中距在189~3 595km的24次地震的台阵资料,对大楼的振动特性和隔震效果进行了初步分析,得到的结论是:(1)大楼场地土层的特征周期在0.63~0.68 s;(2)中心大楼在小地震作用下表现的振动卓越频率分别为4.7Hz(垂直向)、1.31Hz(南北向)、1.40Hz(东西向),大楼水平向第一阶振型的频率分别为1.41Hz(南北向)、1.59Hz(东西向),即自振周期为0.70 s(南北向)、0.63 s(东西向);(3)大楼在小地震时隔震效果不明显,其南北向隔震效果比东西向好;随着地下室记录峰值的增大,顶层放大倍数有所降低,大楼卓越频率也有所降低;(4)初步分析表明大楼在小震时仍有扭转效应,其扭转周期为0.5 s,有待进一步分析。     

山东地区地震动衰减和场地响应的研究

采用Atkirlsorl方法,基于遗传算法反演山东地区非弹性衰减Q值,在此基础上利用Moya等方法进行了台站的场地响应的测算。数据分析使用的是山东数字地震台网最早正式运行的8个数字台站记录的所有地震,采用信噪比方法挑选出质量较高的16次地震,对记录谱进行路径校正后参与计算得到每个台站的场地响应值。研究结果表明：在所研究的频率范围内非弹性衰减Q值和频率f有很好的线性关系,Q（f）9=297．4f^0.558;8个数字地震台中的7个基岩台均没显示出明显的放大作用。1个井下摆台站场地响应在高频部分衰减很快。     

哈尔滨地铁环境振动噪声测试与降噪处理

考虑地铁环境振动噪声对未来城市地铁地震警报系统中地震信号识别的影响,以包含Ⅱ类和Ⅲ类2种场地土类型的哈尔滨市4个地铁站的上行线首部和尾部作为观测点,展开地铁环境振动噪声的测试、分析以及降噪处理研究。首先,对采集的列车振动数据进行统计分析;其次,基于滑动平均法,提出确定帕曾窗带宽b值的经验方法,并利用其对采集的地脉动数据进行平滑滤波处理;最后,采用本方法确定哈尔滨地铁地震P波预警的滤波频带,并与日本气象厅仪器地震烈度以及新干线地震预警系统的滤波频带进行对比。结果表明:①三轴向地铁列车振动信号中,竖向振动比水平向振动要大,切向振动比径向振动要大。②帕曾窗带宽b值为0.4 Hz时,平滑滤波处理后的频谱能较好地反映地脉动信号的频谱主频,且滤波后的地脉动信号的卓越频率和场地土类型有明显的对应关系,即水平向卓越频率和场地土类型的相关性较好,而竖向卓越频率的误差较大。③哈尔滨地铁地震P波预警的滤波频带为0.3~10 Hz时,能较好地滤除地震动信号中的地铁环境振动噪声,满足地震警报系统对地震记录信噪比的要求。     

利用DEMETER卫星数据分析强震前后的电离层异常

基于法国DEMETER卫星观测的离子温度(T_i)、 VLF电磁场单频点频谱数据探索了2008年5月12日汶川M_S8.0、 2010年1月12日海地M_S7.3和2010年2月27日智利M_S8.8等3次强震前后与地震有关的电离层异常现象. 结果发现, 汶川地震前3天(5月9日)震中北偏西方向离子温度明显升高, 震前4天(5月8日)VLF磁场低于200 Hz的频段范围频谱在震中2°以内有明显突升; 智利地震前9天(2月18日)震中北东方向离子温度有剧烈扰动, 震前4天(2月23日)VLF磁场100—160 Hz频段范围内出现突升; 海地地震震前没有观测到明显的异常现象, 但地震发生当天(震后约4—5小时)的T_i, 40—160 Hz频段电场频谱, 以及120—480 Hz磁场频谱均有明显突升, 应为地震发生后能量释放所引起. 分析认为, 不同地震由于发震机制等各种情况的不同, 其地震前后的表现也各不相同. 虽然目前没有直接的证据表明本文研究的异常变化是由地震的孕育和发生引起的, 但在数据处理中已尽可能排除了太阳、 地磁等因素的影响, 并且研究结果与前人的研究经验吻合, 因此本文发现的异常可能与地震发生的关系较大.      

用随机模拟方法研究设定地震地面运动

用随机模拟方法研究设定地震地面运动可分两步进行：（1）采用中小地震的数字观测资料确定研究区路径、场地参数;（2）把确定的参数应用到研究区的强地面运动随机模拟中. 为此,本文首先采用了一种可行的方法,分离软基岩场地效应和非弹性衰减的影响,并把二者分别确定出来. 研究区北部中软基岩场地的平均效应在2～4Hz频率范围为15倍左右;研究区的S波品质因子为QS＝278f[KG*2]0.346. 把这些参数用于研究区的场地和路径模型中,并选择单拐角频率震源谱模型,随机模拟了研究区未来中强地震可能在北天山中段可能造成的地面运动,模拟加速度时程和反应谱可以服务于本地区的地震灾害预测和建筑物可靠性验算.     

基于汶川MS8.0地震强震动记录的山体地形效应分析

2008年汶川M_S8.0地震中, 固定和流动地形影响台阵记录到大量主余震记录, 本文通过对其均方根加速度、 相对持时、 频谱等要素进行分析, 讨论了山体地形效应的特征及其影响因素. 对于自贡西山公园地形台阵各测点的分析结果显示: 该台阵山脚基岩位置地震动的均方根加速度和相对持时明显低于山体周边土层场地和山体基岩测点; 随着高程的增加, 山体基岩测点的均方根加速度逐渐变大, 相对持时则变化不大, 傅里叶谱形状也大体一致, 在2.0—5.0 Hz频段内有所放大; 山体周边土层场地和山体地形对于相同地震动输入中不同频段内地震动能量的放大水平不同, 从而导致二者的地表地震动强度产生显著差异, 且前者对地震动持时的增加更加显著.      

2016年7月19日湖南涟源ML3.8事件类型判定

通过地震波形及频谱特征与震源机制解结果,对湖南涟源M_L 3.8事件类型进行分析判断,结果显示：本次事件波形与天然地震特征相似;频带分布较宽,集中在0—10 Hz,具有天然地震的频谱特征;主破裂面走向与地震烈度等震线长轴方向及附近断裂走向大体一致。此次事件处于华南地区新增粤闽赣湘NW向地震条带内边缘,故判定为天然地震。事件类型的正确判定,对湖南乃至华南地区的地震研究及地震活动趋势判断具有重要意义。     

基底隔震储罐频率特征与减震机理分析研究

研究不同高径比橡胶基底隔震储罐的频率特征,探讨储罐隔震体系3种不同振动频率随支座隔震频率变化规律.分析在不同频谱特性地震波激励下,隔震体系各振型组分对地震响应(基底剪力、支座位移和晃动波高)的影响,以及响应峰值随支座隔震频率和阻尼比的变化特点.研究表明,基底剪力峰值与场地地震波频谱特性密切相关.支座隔震频率不能完全反映减震机理的实质,隔震振型频率是影响基底剪力的重要参数.在软弱场地上隔震储罐的减震效率低,有效隔震频率范围窄.晃动波高峰值是储罐自振特性和地震波频谱特性等多种因素导致的结果,隔震系统设计时需特别考虑晃动波高增大的影响.     

地震和波浪作用下表面波条件对海水动水压力的影响

地震动斜入射条件下海洋场地简化为理想流体海水-两相介质海床-弹性固体基岩系统模型,通常假定为静水液面条件。本文以地震动SV波为例,推导了表面波条件下海洋场地动力反应解析解,研究了表面波条件对海水动水压力的影响。研究表明,表面波频率在大于0.5Hz时对海水动水压力几乎无影响,在小于0.5Hz范围内有影响,且越接近水面、频率越低时影响越显著。实际地震动卓越频率通常大于0.5Hz,因而地震动作用下采用忽略表面波条件的静水液面假定是合理的。进一步结合线性波浪理论,研究SV波和波浪联合作用下表面波条件对海水动水压力的影响。研究表明,由于波浪属于低频荷载且频率通常小于0.5Hz,在地震和波浪联合作用下表面波条件的影响较地震单独作用更为显著。     

永登5.8级地震前后波谱参数和Q值变化特征

利用中国数字地震台网（ＣＤＳＮ）兰州台短周期数字地震仪的记录资料,研究了１９９５年甘肃永登ＭＳ５．８地震前后,发生在永登地区小地震的Ｓ波波谱参数,获得以下结果：（１）在永登地震前２年左右,该地区小地震的ＳＣ波波谱拐角频率ｆＣ逐渐下降,由原来的２．４Ｈｚ下降到１．８Ｈｚ．（２）直达波Ｓｇ和地壳内中间层反射波ＳＣ的波谱高频衰减斜率比值γ则先逐渐上升,在临震前１６个月逐渐下降,在下降过程中发生了永登地震,以后又逐渐恢复．（３）用直达横波Ｓｇ的谱参数求出的介质品质因数ＱＳｇ在永登地震前后有较明显的异常变化     

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．      

三峡重点监视区构造地震与矿震时频谱特征分析

基于三峡数字遥测地震台网记录的数字化波形资料,利用谱图时频分析方法,研究了三峡地区构造地震和矿震波谱的时频特征,发现二者的时频谱特征存在着明显的差异:1)构造地震波主频高于矿震;2)构造地震波的频率成分比矿震丰富,能量密度频谱随频率轴展布较宽,前者带宽是后者的4倍;3)矿震能量强度的峰值在整个波列中出现的时间较构造地震早,且能量衰减较快