BSSA:表征地形效应幅度和地震动变化的频率标度曲率

<正>2015年第1期《美国地震学会通报》(Bulletin of the Seismological Society of Amemerica,BSSA)杂志发表了一篇题为表征地形效应幅度和地震动变化的频率标度曲率(Frequency-scaled curvature as a proxy for topographic site-effect amplification and     

基于合成地震动的震区烈度划分

破坏性地震发生后,迅速提供烈度分布情况对救灾工作非常重要.2001年云南永胜地区发生Ms6.0地震,布没在永胜期纳台的强震动仪记录到了这次地震.利用随机有限断层法对期纳台的强震动进行了合成,经与实际记录对比认为,合成的地震动较好地反映了真实地震动的主要特征.进一步对震区内169个虚拟观测场点的地震动进行合成,然后利用模糊评定方法由合成地震动计算了震区各虚拟观测场点的仪器烈度,并对震区仪器烈度进行了划分.经与震区烈度实际调查结果对比,认为利用合成地震动划分震区仪器烈度是可行的.     

关于通过烈度资料估计地震动的研究

本文首先回顾了用烈度资料估计地震动参数衰减关系的现有方法,分析了其中存在的问题,进而提出地震烈度与地震动参数的更合理的转换模型。地震动衰减模型中采用了与震源体大小相关的近场距离饱和因子,使换算模型能体现与近场高烈度相应的地震动峰值的饱和特性。确定衰减关系时除了考虑地震动或烈度的不确定性之外,还包含了震级M和距离R的不确定性,烈度衰减关系的确定考虑了场地原始烈度点与等震线的差别,使参与换算的地震动和烈度均取自于同一地点。文中还对转换所得地震动衰减关系的方差进行了合理估计,换算结果的不确定性综合了参考地区用原始资料进行烈度与地震动换算的离散性和参考地区与研究地区烈度衰减规律不确定性的差异,使之与当前人们对地震动不确定性的认识水平相协调。新模型不受烈度和地震动参数衰减规律形式的限制。用新方法确定了华北、华南、西南、西北等四区的地震动幅值的衰减规律,并与华北、西南两区取得的少量强震记录进行了比较,结果甚为吻合。     

根据烈度资料估算我国地震动参数衰减规律

本文论述了根据烈度资料估算地震动参数衰减规律的方法,推导了由烈度、距离和由烈度、震级标定地面运动参数的公式,并在推导中对两种经验方法的不确定性作了初步分析。 为了说明如何利用该方法推算我国的地震动参数衰减规律,本文首先根据美国西部积累的强震观测数据和烈度资料以及我国华北、西南地区的烈度资料,通过统计分析建立相应的衰减模型,然后用上述两种经验方法建立我国华北和西南地区的地震动衰减模型。用这两种方法换算的结果相近。这些研究结果已在大连市地震小区划和四川瀑布沟小坝坝址地震危险性分析中采用。     

基于假设检验的地震动强度(烈度)速报方法

地震发生后数分钟内,快速、可靠地判别出地震动强度(烈度)的空间分布,用以估计不同地区的受灾程度,可以为政府开展应急救援并合理分配救援力量提供决策依据,保证救援人员及时、准确地到达极震区并展开搜救,以减少生命财产损失。本文基于统计学中的假设检验方法,对历史震害资料进行统计,提出了一种利用强地震动参数判别地震动强度(烈度)的方法。比较结果表明,本方法所确定的地震动强度(烈度)与实际震害烈度对应较好,能较真实地反映实际震害情况。     

地震动场地影响校正在烈度速报中的应用研究

以1918年2月13日南澳海外7.3级地震为例,在对福建地区网格化基础上,利用地震动衰减关系计算出基岩地震动,采用地震动场地影响校正方法得到实际地表的地震动,再通过地震烈度物理关系转换得到福建地区烈度分布图,并与文献记载的该地震的影响烈度分布图进行对比,验证了地震动场地影响校正在地震烈度速报应用中的重要性。     

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.     

中国西部地区利用烈度数据估计地震动参数的方法

通过最近收集到的中国西部地区的6次地震的地震动参数和烈度数据,建立了该地区适用于贝叶斯方法的各烈度档P(I|GM)的经验分布。利用2011年发生的四川炉霍地震和新疆伽师地震资料验证了依据烈度数据用贝叶斯方法估算峰值加速度的可行性。研究结果还表明,用贝叶斯方法估计的参数精度与选择的先验概率(衰减关系)显著相关。针对这2次地震,用各烈度档地震动参数的均值法、地震动衰减关系法及贝叶斯法3种方法估算的峰值加速度值与峰值加速度观测值之间的均方根比较表明,用贝叶斯方法估算的参数精度优于用另2种方法所获结果。     

基于我国强震动数据的地震动持时预测方程

基于2007—2015年间我国数字强震动观测台网记录到的M_W5.0—6.6地震事件中的强震动记录,综合考虑震源、传播路径及场地的影响,采用随机效应回归分析方法建立了适用于中国大陆地区的地震动显著持时预测方程,并与其它地区的预测方程进行了对比分析。结果显示:显著持时随震级和距离的增大而增大,硬土场地的地震动持时整体上略小于软土场地,而且本文给出的地震动显著持时随预测变量的变化趋势与其它研究地区具有一定的相似性。      

昆明地震动强度(烈度)观测台场地动力特征研究

使用单点地脉动谱比法（Nakamura方法）,对3个昆明地震动强度（烈度）观测台的基墩和场地自由表面进行了谱比分析,通过分析谱比的卓越周期和放大因子,研究了基墩对地震波的影响和Nakamura方法对地层分析的可靠性。结果表明：（1）基墩对低频部分基本没有影响,对高频部分稍微有放大;（2）Nakamura方法对地层的分析和钻孔法所得的结果在某些层位较一致。     

近场强地震动合成方法研究及地震动模拟

本文通过对近场强地震动合成方法的研究,采用随机有限断层法合成了沈阳地区近场强地震动,将得到的断层附近加速度时程结果与已有的采用混合有限元法计算结果进行对比。认为这一合成地震动的方法在重大工程选址以及缺乏强震记录地区开展抗震设防工作具有重要意义。     

用椭圆衰减关系模型计算任意场点烈度及地震动参数的数值方法

用椭圆衰减关系计算地震动或地震烈度,比较经典的做法是建立极坐标系,采用极坐标方程的方法.给出了一种在直角坐标系中即可求解的用椭圆衰减关系计算地震动或地震烈度的数值计算方法.另外,地震动椭圆衰减关系,应满足一定的模型要求,才能更客观地反映实际的地震动衰减物理过程.本算法的附加功能能够鉴别非标准的椭圆衰减关系.     

众值烈度作用下基于抗震结构响应等效的地震动模型研究

运用结构响应等效的思想，对地震动模型进行了研究。在用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ地求取大量结构在众值烈度作用下弹性时程分析的响应统计特征的基础上，将地震地面运动等效成了形式简单的简谐激励模型，同时在频域上为随机地震模型－Ｋａｎａｉ模型确定了有明显意义的模型参数。     

Shakemap场地校正方法及其在云南地震动强度和烈度速报中的应用

将美国Shakemap场地校正方法用于云南地震动强度和烈度速报工作,通过分析Shakemap场地校正方法及其要点,将该方法应用于云南典型区域与实际场地情况进行对比分析,探讨了Shakemap场地校正方法相关参数问题,认为将该方法用于研究云南地区时应对相关参数做一些改进,首先要对其只基于地形坡度单指标的场地条件分类进行补充,即应该考虑V30S与多指标因素的相关性(如近地表地质状况、高程、距离河流的距离等)。同时,必须从实际场地情况出发考虑局部场地条件对地震动的影响,主要从盆地软弱土层、地质构造条件和局部砂土液化场地等方面修正局部场地条件对地震动的放大作用。这样,在完善理论计算结果的基础上结合对实际场地情况的修正,通过理论与实际双重的校正,达到提高预测结果精度的效果,为震后的应急决策提供有用的信息和帮助。     

日本大地震矩震级估计的长周期地震动预测方程

建立了壳内地震、板间地震、板内地震的峰值地动速度(PGV)和峰值地动位移(PGD)的长周期(5~30s)地震动预测方程(GMPE)。使用了剪切波速大于或等于2 000m/s的层间的KiK-net井下台网台站强地震动数据。这些数据由日本及其周边的20次6≤MW≤9.1的地震构成,包括2011年的日本东北地震。在推导长周期地震动预测方程时运用了两阶段回归分析。尽管附加了诸如震源深度和地震类型这些尽量能够使回归曲线与数据保持一致的因素,但在双线性回归时于MW7.5处产生了弯曲。所建公式表明:壳内地震的长周期峰值地动速度和峰值地动位移要大于板间地震和板内地震。长周期峰值地动速度和峰值地动位移衰减系数随着震源深度的增加而增加。估计的矩震级符合观测的峰值地动速度和峰值地动位移在5~30s周期范围内的长周期地震动预测方程。得到了由KiK-net井下台网台站加速度计记录的23次地震的震级估计,而且这一结果与全球矩心矩张量项目得到的矩震级一致。上述方法对于大地震的矩震级估计是有效的,如果能够获取震源区的信息,就能快速进行矩震级的估计。     

基于有物理意义地表地震动的一致概率法

提出了一种新的基于有物理意义地表地震动的危险性分析的一致概率法．该方法使用的地震动时程与场地周围潜源所发生的地震事件对应,其包络参数、反应谱、最大加速度等均具有明确的物理意义．在不考虑土层反应的情况下,本方法与传统的一致概率法相同．本方法支持用天然地震加速度时程直接输入．合成地震动仅作为缺乏强震资料的一种近似方案．随着场地周围强震资料的不断积累,本方案将更客观地反映场地所处的地震环境．     

近场水平地震动选取原则及脉冲型水平地震动弹性谱特性研究

以近40年来世界范围内发生的20次地震总计800条水平地震记录为基础,从加速度反应谱入手,研究震中距、PGV/PGA比值及震级对水平加速度反应谱特性的影响,提出了一种同时考虑震中距、PGV/PGA比值及震级3个指标的近场地震动选取方法。然后对选取的脉冲型水平地震记录作加速度反应谱研究场地类别、震级、PGV/PGA比值等因素对脉冲型水平地震动反应谱特性的影响。研究表明:(1)PGV/PGA>0.2、震中距D<20 km、6.50.2、震中距207.0作为中远场脉冲型地震动的选择原则需要进一步研究。(3)震级M_w>7.0时脉冲型地震动反应谱谱值在中长周期范围内明显增大。(4)PGV/PGA>0.2时脉冲型地震动平均谱谱值在中长周期范围内明显增大。     

土层组合及地貌单元与地震动的关系

本文根据西安市区200多个深度大于80米的钻孔资料,将剖面的土层组合归纳为16种类型,用Wilson-θ法作地震反应计算得到各类剖面的地表最大加速度反应谱,勾划了西安市区最大加速度等值线图和反应谱类型分区图。通过分析对比作者认为,地貌单元对地震动分区有明显的控制作用,地貌单元内的土层组合对地震动起着局部的控制作用。     

地震烈度与地震动峰值的转换

本文以强震记录地面水平向平均峰值为基本数据,研究了在无条件、分别或同时考虑房屋层数和场地类别的前提下,地震烈度与地震动峰值的对应关系.并依据统计结果讨论了峰值均值随烈度的变化规律,给出了把烈度转换成地面峰速度、峰加速度或设计地震反应谱的建议方案.最后还讨论了把设计地震反应谱转换成地震烈度的方法,给出了建议的转换方案.     

地震动强度与地震烈度速报研究

本在总结了美、日等国家和我国大陆与台湾地区基于实时或近实时强震台网的地震动强度（烈度）速报方法的基础上，对我国地震动强度（烈度）速报及计算机软件编制中的关键技术问题进行了讨论。