团树断层场地地震反应的数值模拟

团树断层场地在多次地震中出现了烈度异常。为了弄清烈度异常的原因，应用显式有限元方法，数值模拟了在脉冲地震波斜入射情形下断层场地的地震反应。结果表明：在基岩山脚附近土层场地地震动放大比基岩山区平均高4倍、比远离基岩山脚土层场地平均高2倍，与历史震害分布有较好的对应。     

土层结构对汉源烈度异常的影响

汶川MS8.0大地震在远离震中近200 km的汉源县县城产生了高烈度异常, 其原因比较复杂．为了分析土层结构对汶川大地震中汉源县老县城高烈度异常的影响, 在汉源县城震害科学考察基础上, 依据地震烈度异常的分布情况, 在背后山滑坡前缘地带布设5个工程地质勘察钻孔, 获得了汉源县老县城场地土层结构资料．在现场测试和室内试验的基础上, 给出了汉源县老县城场地各层土体动力学参数．本文利用汶川地震九襄强震台的强震记录, 结合其台站的场地资料反演给出了汉源县老县城的基岩地震动时程, 作为地震反应分析的基岩输入地震动．在此基础上利用土层地震反应一维等效线性方法对汉源县老县城场地进行了地震反应分析, 并将计算所得结果与Ⅵ度区其它强震台站获得的强震记录进行比较．研究结果表明, 汉源县老县城土层结构对地震动的放大作用导致地表地震动异常, 是汉源县老县城高烈度异常的主要原因之一．      

基于谱元法的玉田震害异常研究

玉田低烈度异常区位于河北省玉田县的中北部地区,该区在1679年三河—平谷8.0级特大地震和1976年唐山7.8级大地震中都表现出了明显的低烈度异常现象,是典型的低烈度异常区。唐山大地震以后,国内外众多学者对其异常的原因进行了较为深入的研究,取得了丰富的研究成果。作为一种探索,本文在已有研究成果的基础上,采用谱元法对异常原因进行了更为深入的研究。谱元法属于广义有限元法,是一种新的地震动数值模拟方法,具有计算精度高、收敛快以及易于实现并行运算等优点,用其进行数值模拟计算能大大减少内存需求和计算时间。近年来,该法取得了较快的发展,目前已成为进行大尺度、复杂地质结构模型地震动数值模拟分析的重要工具。破坏性地震震害异常机理的探索是进行场地条件对地震动影响研究的核心问题之一。本文为震害异常机理的研究提供了一种新的方法,这一工作对促进震害异常机理以及场地条件对地震动影响的研究具有重要的理论和实际意义。本文在对震害异常产生原因和研究进展进行详细归纳和总结的基础上,通过对玉田低烈度异常区已有研究成果和收集资料的分析,重点从基岩地形和土层特性两个方面,对玉田地区3个计算剖面的地震动反应进行了谱元法模拟,研究了玉田低烈度异常区的异常机理,得到了若干有意义的结论。本文取得的主要研究成果如下:(1)建立了玉田地区105m深度内的土层波速结构模型。根据收集的68个钻孔数据,从钻孔深度、覆盖层厚度、土层剪切波速以及场地类别4个方面对玉田地区土层的波速特性进行了详细分析,拟合得到了黏性土、砂土和碎石土剪切波速随深度变化的经验公式,再结合不同土层的波速特征,以平均剪切波速作为分类指标对玉田地区的土体进行了分层统计,建立了该区105m深度内的土体波速结构模型。(2)研究了基岩地形特征对地表地震动强度的影响。在对简单基岩凸起模型理论分析的基础上,通过对简单基岩地形模型的谱元法分析,从多个方面探讨了基岩凹陷或凸起地形对地表地震动强度的影响。结果表明,基岩凹陷或凸起地形的存在改变了地震波的入射角度,在使其出现多次折射与反射现象的同时,也使传播至凹凸变化区域的地震波向内汇聚或向外发散,从而导致与该区域相对应地表处的地震动强度整体得到加强或减弱,形成地震动强度相对增强区或减弱区。地震动强度相对增强区的范围较基岩凹陷区小,两者的比值随着基岩凹陷地形陡度和覆盖层厚度的增大而逐渐减小。地震动强度相对减弱区的范围较基岩凸起区大,两者的比值随着基岩凸起地形陡度和覆盖层厚度的增大而逐渐增大。(3)研究了玉田地区基岩地形对震害异常的影响。通过对玉田地区3个剖面6个基岩地形模型的谱元法分析,探讨了各剖面中基岩地形的变化对地表地震动强度的影响。结果表明,玉田地区地表地震动的强度受基岩地形凹凸变化的影响,且这种影响在玉田地区的南北方向上表现得较为明显。玉田县城下基岩凸起地形的存在,降低了城区内大部分区域的地震动强度,形成了地震动强度相对减弱区;而县城以北区域下基岩槽形洼地的存在,则增大了该区的地震动强度,形成了地震动强度相对增强区。相对增强区内的地震动强度为相对减弱区的2倍左右。地震动强度相对减弱区与震害异常区相对应,且其范围较基岩凸起区大。(4)研究了玉田地区土体对震害异常的影响。通过对玉田低烈度异常区内外土体模型的谱元法分析,从地震动强度和频谱特性两个方面,探讨了同一地震作用下异常区内外土体地震动反应的异同。结果表明,在0~105m的深度范围内,玉田异常区内外土体的地震动强度相差不大,且都具有大致相同的频谱特性。异常区内外土体对较低频段(异常区内为0.67~3.17Hz,异常区外为0.67~2.94 Hz)地震波都具有明显的放大作用,而对高频段(6 Hz左右)地震波则都具有一定的吸收作用,并且这种放大、吸收作用在水平方向上表现得尤为明显。(5)研究了玉田地区基岩地形和土体对震害异常的共同影响。通过对玉田地区3个实际剖面的谱元法分析,综合分析了基岩地形和土体对震害异常的影响。结果表明,基岩地形与土体的共同作用,在增大地表地震动强度的同时,更显著地加强了基岩凸起(凹陷)地形对地震波的发散(汇聚)作用,表现出了明显的低烈度异常现象。低烈度异常区的范围较基岩凸起区大,但与震后现场调查得出的0.2等震害指数包线相比,其在南北向的范围较小,东西向则相差不大。综上所述,在合理考虑介质各向异性、地质构造背景以及场地条件等多种影响因素的前提下,建立正确的计算模型,利用谱元法进行震害异常机理研究是可行、有效的。玉田低烈度异常区的出现,是基岩地形与土体共同作用的结果。其中,玉田地区基岩地形的凹凸变化,在加强玉田县城以北区域地震动强度的同时,也降低了玉田县城内大部分地区的地震动强度,从而使县城内大部分地区的地震动强度相对更低;玉田地区深厚覆盖层的存在,导致土体的卓越频率主要位于较低频段,这与唐山地震时区内建(构)物自振频率较高的特点正好相反,避免了共振现象的产生,降低了玉田地区建(构)物的破坏程度。基岩地形和土体的共同作用,使玉田城区内大部分区域的震害程度相对更低,从而形成了典型的低烈度异常区。     

四川石棉—西昌地区地震区划研究

本文基于对石棉—西昌地区全新世断层活动与地震活动在时间上、空间上、强度上不均匀性的认识,结合四川省近廿年来对该区地震趋势估计,采用地震危险性概率分析方法,编制了此区50年超越概率10%的地震烈度和地表基岩水平峰值加速度区划图。区划结果表明,烈度和加速度的最高值均位于冕宁以南—西昌一带,这与该段全新世地表破裂最强烈、断错地貌和古地震遗迹相对集中、强震活动频繁具有较好的一致性;区划图等烈度线和等加速度线的总体分布形态近呈南北,与断裂走向基本一致。     

汶川地震汉源县城高烈度异常区基岩地震动输入

合理的地震动输入是定量解释震害和烈度异常的基础.以汉源老县城震害为评价基准,确定了汉源老县城高烈度异常区的汶川地震基岩地震动输入.基于汉源老县城周边的九襄、清溪、宜东和乌斯河4个强震台站记录,采用LSSRLI-1程序反演给出了各自台站的水平向基岩地震动;选取汉源县城典型场地,利用LSSRLI-1程序计算给出了不同强震台站基岩地震动作用下的场地地表加速度时程和反应谱,以最可能引起汉源老县城震害的强震台站基岩地震动作为汉源县城的基岩地震动输入.研究结果表明:九襄台站反演的基岩地震动最可能反映汶川地震时汉源老县城的基岩地震动特性,因而用九襄台站的基岩地震动作为汉源老县城的地震动输入解释汉源县城高烈度异常现象是合理的.本文的研究思路为定量解释震害的地震动输入确定提供了重要参考.     

福建及邻区水平基岩加速度反应谱衰减关系

收集福建及邻区内既有仪器测定震级又有宏观烈度调查资料的28次破坏性地震资料,并对上述资料进行烈度等效处理、近远场补点、数据加权处理,加强对大震近场与远场的控制,建立了适合本区的地震烈度衰减关系;利用最新得出的美国西部基岩水平向地震加速度反应谱衰减关系,采用转换方法建立了本区的基岩水平向地震加速度反应谱衰减关系;并与华南地区的地震动参数衰减关系进行了对比,其结果更加符合该区近代地震震害分布的地域性特征.所得结果可应用于该区的地震安全性评价、震害预测、损失快速评估等防震减灾领域.     

震源机制和场地条件在河北地震影响场判定中的应用研究

震后应急工作中地震影响场的判定和快速给出较为合理的地震烈度分布图,是震后应急救援的重要依据,对于政府了解灾情、部署工作以及估算灾害损失都尤为重要,所以本文以此为研究目的,力求震后快速给出准确的地震烈度分布图。本文收集整理了河北地区中强地震的实际等震线图,将其与加入了震源机制解影响参数的烈度衰减关系计算得到的理论等震线图进行对比。结果显示:随着震级的增大,由衰减关系计算得到的等震线图与实际地震等震线图在高烈度区（≥Ⅶ度）相似度更高。另外,根据震后24小时内余震频度的空间变化,对极震区理论等震线修正后,其与实际等震线更加贴合,即理论计算烈度与实际调查烈度值更加接近。最后,对河北地区划分网格,根据地震动衰减关系计算震例对各个网格中心点产生的影响—基岩PGA。提取场地类别属性,考虑场地放大因子,完成基岩PGA到地表PGA的转换。将地表PGA换算成烈度,并与实际地震等震线图进行对比分析。结果表明,考虑了场地放大效应的地震影响场在高烈度区与实际等震线相似度很高,且相似度超过基于震源机制解的烈度衰减关系方法。      

丽江7级地震震区的汞量异常分析

本主要根据测汞技术在震区配合地震地质、烈度区划等项工作,目的是探测盆地内的隐伏断层。汞含量在断层上方有明显的高值异常,这已为许多基础实验所证实,在地震领域已有运用。我们这次在丽江盆地共设了六条测汞同,取得了较好的效果。一般在高烈度异常点、地裂地段、抛石块地段,汞的测值均高于背景值,达异常指标。汞的高异常往往是断层止方,从而证实发震断层在盆地内通过,而这条断层又与玉龙山前断裂的走向基本一致,说明玉     

周至两次地震烈度异常的研究

周至1988年ML4.3和1993年ML3．6级地震都在100km以外的柞水县城形成了高烈度异常区,从区域地质构造、场地条件和介质品质因子分布等方面研究了这一现象。结果表明：这两次地震造成的柞水高烈度异常与该区域地质构造、介质品质因子分布和柞水县城的局部地形条件密切相关。     

汶川M_S8.0地震河谷地形对汉源县城高烈度异常的影响

汉源县城位于汶川M_S8.0特大地震六度区内唯一的八度异常区,为典型且罕见的远震高烈度异常区.汉源县城处于流沙河的河流阶地之上,河谷地形对地震震害有显著的影响.为定量分析河谷地形对汶川大地震汉源县高烈度异常的影响,基于汉源县城震害科学考察和场地勘察获取的资料,根据震害分布特征和流沙河谷地形的特点,选取1条实测得到的横切汉源县城并垂直流沙河河谷方向的典型剖面作为计算模型,以脉冲作为基底输入,采用有限差分方法研究了该剖面的场地放大效应,分析了地形对高烈度异常的影响.计算结果表明:汉源县城场地对地震动放大效应的显著频段是1.0~10Hz,且这一频段老县城场地的放大效应比新县城场地显著;汉源老县城场地对汶川M_S8.0地震主震的地震动有显著的放大效应,地表峰值加速度大大超过了抗震设计规范的规定值;汉源场地地形放大效应显著频段与汶川M_S8.0地震的能量集中频段基本吻合,汉源老县城建筑物的自振频率恰恰位于该频段,产生共振效应,从而造成更显著的放大效应,这也是汉源震害异常的主要原因之一.由此可见,河谷地形对地表地震动有重要的影响,在工程选址和抗震设计时应考虑其影响.     

北京凹陷地震地面运动超声模拟

1976年唐山大地震震害调查表明,北京城区震害异常带的分布与北京凹陷的西北及东南两翼相对应。 垂直于北京凹陷长轴切取场地剖面,分別将覆盖层和基岩简化为均质体,按相似性要求设计模型。设震源位于场地的东南方向,选择与天然地震震源辐射特征相似的发射换能器模拟之,同时采用对不同方向的振动具有不同灵敏度的换能器,来拾取模拟地震地面运动的各分量。 由模拟实验观测得到,在随震中距离增加而衰减的总趋势之上,天坛、前门和西四附近模拟地震地面运动大大加强,这与宏观震害的分布吻合较好。模拟地震地面运动表现为先颠后摇,并且铅垂向振动具有一定强度,水平振动的大能量段持续时间较长,其反应谱呈现双峰乃至多峰形。另外,同一时刻不同地点水平地震力存在差异,这是产生水平力偶的原因之一,1976年唐山大地震时北京城区的地震破坏与上述结果较为一致。 进一步的分析研究揭示了埋藏基岩面形态对地震地面运动影响的物理实质。 本文还就基岩面的变化对地震波影响的规律方面也进行了探讨。      

A PRELIMINARY STUDY ON THE CORRELATIVITY OF SEISMIC HAZARD BETWEEN BEIJING AREA AND XIONG'AN NEW AREA

Xiong'an New Area is established on April 1, 2017 and some non-capital functions from Beijing would be transferred to this new area. As a political, economic, and cultural center of China, Beijing has a highly dense population, buildings, and transportation. With the rapid development of the urban economy, the population and assets exposed to dangerous areas with M ≥ 7 earthquakes have accumulated in an exponential manner, leading to a continuous surge in seismic risk in Beijing. Studying on the correlativity of seismic hazard between Beijing area and Xiong'an New Area is of great significance to judge whether Xiong'an can play a role in the dispersal of seismic risk of Beijing. Using Monte Carlo method to simulate synthetic earthquake sequences, and for each simulated earthquake, the peak ground acceleration data sets on each site of Beijing and Xiong'an can be calculated through the attenuation relationship. Based on the statistical analysis of the ground motion peak acceleration data sets, this paper holds that the correlativity of the ground motion between Beijing area and Xiong'an New Area is not high; the probability of Beijing and Xiong'an suffering at the same time from an exceeded fortification level of ground motion effect is very low; the probability of Beijing and Xiong'an suffering at the same time from a rare ground motion effect is extremely low. Through defibering population, assets, and setting up a remote backup of earthquake emergency equipment and supplies, Xiong'an New Area can disperse the high seismic risk of Beijing to some extent.     

大陆板内地震破裂带长度异常的讨论

本文以1937年元月7日青海托索湖7.5级地震与1927年5月22日甘肃古浪8.0级地震为例,应用断裂力学中破裂时能量的平衡关系,分析了地震破裂带的长度异常。指出了长度异常在地震预报中的意义:假若一次强震后,出现了破裂带长度的偏长异常,则该地区在今后数十年内仍是一个地震危险区;相反,假若出现了偏短的长度异常,那么该区在今后相当一段时间内将不会再发生大震     

沂沭带北段近期地震活动特征及地震危险性预测

主要利用《地震学分析预报方法程式指南》的方法,对沂沭带北段进行系统的计算分析研究。结果表明该区近期将无较大地震发生,b值外推缺ML4.3级地震。同时,利用灰色理论对该区未来地震危险性作出预测。     

2003年2月24日新疆巴楚-伽师6.8级地震发震构造

2003年2月24日发生在新疆塔里木盆地的巴楚-伽师6.8级地震可能是1997—1998年伽师强震群的继续,但其震源机制解、破裂过程与1997—1998年的强震群有一定的差别。从地震重新定位的结果看,巴楚-伽师6.8级地震与塔西南坳陷东侧麦盖提斜坡带上发育的一组NWW向隐伏逆断层有关,地震宏观考察①所发现的与构造变形有关的地裂缝也与这一隐伏断层带的位置相吻合,等震线形态与隐伏断层带的走向一致,极震区的形态与断层的破裂方向基本一致。这些均表明这次地震是盆地内一条近EW向北倾逆断层自NW向SE由深至浅破裂的结果     

地震地热说原理与应用

从地震与火山资料出发,定义了地震柱的概念,全球划分24个地震柱并逐个研究.发现了地幔深部能量自下而上逐层驱动的稳定通道,揭示了浅源地震与中深源地震的差异性、壳内地震与火山的同一性、本尼奥夫剖面的独立性、地震柱活动的间歇性、地震柱的衰变性等自然现象,探讨了地震柱的成因,构成了M型的热机带.同时,对全球GPS观测资料与大洋中脊带的继承性运动和脊轴扩张的比较研究,揭示了当前大陆漂移的优势方向,构成了W型的冷机带.两大系统呈倒扣之势并具有相位差异或许由于地球自转角速度的变更所造成,从而构成了当今地球的地貌差异.冷机带造成大陆漂移的渐变而热机带造成壳内强震和火山的灾变,形成地震地热说的两个研究体系.文中给出了地震地热说应用方面的几个例子.     

几个术语的含义及地震构造区最大潜在地震评价

对核电厂选址的工程地震工作中常见的术语:地震区、地震带、潜在震源区、地震构造区和地震危险区的含义及其相互关系进行了讨论,并结合HAF0101法规对地震构造区最大潜在地震的评价提出见解     

论发震构造特性在潜在震源区参数确定中的应用

发震构造特性是潜在震源区划分及其地震年发生率确定的重要依据。潜在震源区除了反映“未来具有发生破坏性地震的地区”的内涵外,还应反映高震级档地震具有相似复发特征的涵义。由于在地震活动性参数统计单元内,有一些具有不同本底地震的活动构造块体,为更好地反映地震活动的空间不均匀性,考虑潜在震源区的三级划分是有必要的。通过分析潜在震源区内高震级档地震的复发特征,计算预测时段内潜在震源区的高震级档地震的发震概率,采用预测时段内概率等效转换获得地震年平均发生率的方法,有助于在中国地震危险性分析框架内考虑潜在震源区的强震复发特性。另外,文中还对潜在震源区内特征地震次级震级档频度不足的特性和发震构造上强震非均匀性在地震危险性分析中的应用问题进行了探讨     

1993年1月27日普洱6.3级地震震前地震活动及余震序列特征

总结了１９９３年１月２７日普洱６．３级地震前的地震活动特征和余震序列特征。发再震前一年，震中区及其所在的思茅、普洱地震带地震活动平衡，而与其相邻的耿马、澜沧震带地震活动增强，表现出与该地区往中强震之前不同的地震活动特点。余震序列各项参数则表现主余震型的典型特征。     

阿尔金北缘断裂带东北段第四纪构造活动与地震

本文概述了阿尔金北缘断裂带东北段(甘肃境内)的地质背景和新构造运动,讨论了断层特性、断层几何学、形变图象及一些特殊走滑运动地貌等问题。根据第四纪后期不同时代的地貌单元被水平左旋错移的幅度,结合C~(14)年代测定,求出5个不同时代至今的平均滑动速率,并分析了断层活动的一些时空特点。文章还探讨了古地震现象,现代地震活动与断裂的关系及地震危险性,较详细地研究了新发现的芦草沟古地震形变带。