渤海地区地震危险性特征及对工程抗震设防的启示

本文分析了渤海海域地震构造环境及地震活动特征,总结了近年来对该地区潜在震源区划分的一些新认识,分析了地震危险性区划结果.在此基础上,引入地震危险性特征参数K对研究区进行地震危险性分区,通过不同场点的地震危险性曲线证明了地震环境造成的危险性差异,并以研究区内3个概率水准的地震动峰值加速度的比值统计证明了引入地震危险性分区的必要性.研究表明:(1)不同概率水准的地震动参数之间不存在固定的比例关系,受地震环境影响,地震危险性分区和地震动参数区划图结合使用可以更准确地反应地震危险性特征;(2)对于一般工程,根据地震动参数区划图所给的50年超越概率10%的地震动参数折算所得到的小震的地震作用不具有统一的概率水准,抗震设防目标的实现没有科学保证;海洋平台抗震设计中利用强度水平地震推算得到韧性水平地震作用也不具有统一的概率水准;(3)将地震危险性分区和地震动参数区划结合使用或编制统一抗倒塌水准的区划图是一般工程抗震设防的科学做法,对于海洋平台的抗震设防,宜明确韧性水平地震作用的概率水准.     

中国西北黄土地区地震动衰减规律研究

本文根据地质构造、地貌形态及地震活动性特点等将中国西北黄土地区分为4令分区,研究了该地区的地震动衰减规律。研究结果表明,从西向东烈度、地震动衰减速度减慢,即土层厚度越大衰减越慢。对于地震等震线的不确定性问题。本文采用插值法进行了预处理,使烈度统计结果更能反映真实情况,并降低了危险性水平。另外,还尝试引入了介质品质因子Q值来调整加速度、速度衰减规律中的粘滞系数,对其他参数也作了相应的调整。     

相交早第四纪断裂近断层地震动场预测——以枣庄市新城区为例

近断层地震动场的预测不仅可以为抗震结构设计提供更加丰富的地震动输入,也可以作为土地合理规划的参考依据。在一些地震活动相对较弱的地区,地震往往发生在两个早第四纪断裂相交的位置处。因此对于这种相交早第四纪断裂区的近断层地震动场预测具有实际的意义。本文以枣庄市新城区为例,预测了在设定地震发生时,相交早第四纪断裂近断层地震动场的分布情况。先分别计算了近断层区低频和高频的地震动,然后将低频和高频成分合成宽频带的地震动场。在计算低频地震动场时,建立了枣庄市新城区地下三维传播介质模型和震源模型。计算的过程是模拟震源发生破裂产生地震波后,地震波在地下介质中的传播过程。使用了三维显式有限元、快速拉格朗日有限元法等数值计算方法以及并行计算技术来提高计算的速度。由于地震动的频率成分是连续的,因此对于高频地震动使用了随机震动理论来进行合成。本文研究的预测结果具备断层附近地震动的一些最基本的特征,符合当前对断层附近地震动的基本认识。     

上海及邻近地区地震动衰减关系研究

选择有丰富强震记录和地震烈度资料的美国西部地区作为参考地区，根据上海及邻近地区的地震烈度资料，确定上海及邻近地区地震烈度衰减关系；采用缺乏强震资料地区地震动参数衰减关系的确定方法，转换得到本地区的地震动参数衰减关系。     

核电厂扩建工程设计地震动参数校核研究

核电工程从预可行性研究到正式施工设计,往往有一个很长的周期。以泰山核电二期工程建设项目为例,地震动参数确定是在十多年前完成的,因此其设计地震动参数的校核工作应当在吸收这十多年来我国在活动构造识别、地震活动的不均匀性处理、地震区带划分、潜在震源区的识别和参数确定、地震动衰减等方面的最新研究成果的基础上进行。研究结果表明,新增的地震地质资料进一步补充了原工作报告对地震地质研究的结论,地震的活动特征则没有发生根本变化;工作区内破坏性地震的平均震源深度约为12km,与全国平均震源深度（约为15km）有差别。在对工作区地震地质、地震活动背景最新研究的基础上,考虑本地区有代表性的不同潜在震源区的划分方案,分别采用对应的地震动参数衰减关系进行地震危险性概率分析计算,校核后综合确定秦山核电二期扩建工程厂址的极限安全地震动SL-2为0．15g,这与1990年的结论一致。本文提出的核电扩建工程地震动参数校核工作的技术路线,可供类似的重大工程地震动参数校核参考。     

基于地震带细致划分为地震构造区的概率地震危险性分析

在我国当前地震安全性评价中,普遍使用考虑地震活动时空不均匀性的概率地震危险性分析方法(CP-SHA),它规定以地震带为统计区域计算地震活动性参数b值和v4值。正在编制的中国地震动区划图(五代图)提出了针对潜在震源区进行三级划分原则:划分地震带、地震带上划分地震构造区、地震构造区内再划分潜在震源区。本文提出以地震构造区为统计区域回归统计方法计算b值和v4值,然后进行概率危险性分析计算,这样得到的结果可能更为合理。     

我国黄土高原地区地震动衰减关系研究的若干进展

地震动的衰减关系是指地震动随震级、距离和场地条件等变化的经验关系,近年来在我国亦被称为地震动预测方程,是估计地震动及其影响场的主要方法之一,在地震区划和重大工程场地地震安全性评价中被广泛应用。黄土是一种特殊土,在我国广泛分布。我国黄土高原地区地质构造复杂,新构造活动强烈,中强地震频发,地震动的衰减关系有其特殊性,总结我国黄土高原地区地震动衰减关系的研究成果对促进黄土高原地区抗震研究有重要意义。在简要介绍国内外地震动衰减关系研究的基础上,全面系统地总结我国学者在黄土高原地区的地震烈度衰减关系,基岩和土层场地地震动峰值加速度、峰值速度、峰值位移以及反应谱衰减关系方面的研究成果;评述和讨论在黄土覆盖地区地震动衰减研究领域存在的问题和今后的研究方向。文章的研究工作对从事黄土高原地区地震工程研究的科技人员有重要参考价值。     

Probabilistic seismic hazard assessment of Eastern Marmara Region

The objective of this study is to evaluate the seismic hazard in Eastern Marmara Region using an improved probabilistic seismic hazard assessment methodology. Two significant improvements over the previous seismic hazard assessment practices are accomplished in this study: advanced seismic source characterization models in terms of source geometry and recurrence relationships are developed, and improved global ground motion models (NGA-W1 models) are employed to represent the ground motion variability. Planar fault segments are defined and a composite magnitude distribution model is used for all seismic sources in the region to properly represent the characteristic behavior of the North Anatolian Fault without the need for an additional background zone. Multi-segment ruptures are considered using the rupture model proposed by the Working Group on California Earthquake Probabilities (2003). Events in the earthquake catalogue are attributed to the fault zones and scenario weights are determined by releasing the accumulated seismic energy. The uniform hazard spectra at 10 % probability of exceedance in 50 years hazard level for different soil conditions (soil and rock) are revealed for specific locations in the region (Adapazar?, Düzce, Gemlik, Izmit, Iznik and Sapanca). Hazard maps of the region for rock site conditions at the selected hazard levels are provided to allow the readers perform site-specific hazard assessment and develop site-specific design spectrum for local site conditions.     

Probabilistic seismic hazard analysis in Nepal

The seismic ground motion hazard for Nepal has been estimated using a probabilistic approach. A catalogue of earthquakes has been compiled for Nepal and the surrounding region （latitude 26% N and 31.7% N and longitude 79° E and 90° E） from 1255 to 2011. The distribution of catalogued earthquakes, together with available geological and tectonic information were used to delineate twenty-three seismic source seismic source information and probabilistic earthquake hazard prediction relationship, peak ground accelerations （PGAs） have zones in Nepal and the surrounding region. By using the parameters in conjunction with a selected ground motion been calculated at bedrock level with 63%, 10%, and 2% probability of exceedance in 50 years. The estimated PGA values are in the range of 0.07-0.16 g, 0.21 0.62 g, and 0.38-1.1 g for 63%, 10%, and 2% probability of exceedance in 50 years, respectively. The resulting ground motion maps show different characteristics of PGA distribution, i.e., high hazard in the far-western and eastern sections, and low hazard in southern Nepal. The quantified PGA values at bedrock level provide information for microzonation studies in different parts of the country.     

Seismic Zonation of the Delhi Region for Bedrock Ground Motion

An endeavor is made to compute peak ground horizontal accelerations at bedrock level in the Delhi region due to the seismogenic sources present around Delhi. The entire area is divided into six seismogenic sources for which seismic hazard analysis is carried out using the complete and extreme part of the seismicity data. Maximum likelihood estimates of hazard parameters viz., seismic activity rate , b value and maximum probable earthquake M _max are made for each zone. The return periods and the probabilities of occurrence of various magnitudes for return periods of 50, 100 and 1000 years are also computed for each zone. The peak ground acceleration (PGA) values for 20% exceedance in 50 years are then computed for the Delhi region from each zone. The maximum PGA value considering all the zones is 0.34 g, which is due to the Mathura fault zone. The seismogenic zones V and VI, i.e., Mathura fault zone and the Sohna fault zone are observed to be contributing maximum PGA values in the Delhi region governing the isoacceleration contours computed for the region. The seismic zonation map for the PGA values at the bedrock level is obtained for the Delhi region. This can be used directly as input for the microzonation of ground motion at the surface by incorporating the local site conditions.     

中国海域地震区划及关键问题研究

国家重点研发计划项目《海域地震区划关键技术研究》已实施3年,进入项目结题阶段,已形成海域地震区划方法与技术体系,研究成果为即将开展的中国海域地震区划图编制工作提供技术支撑.项目组分析和探讨了海域地震区划研究基础与存在的问题,结合所关注的关键科学和技术问题,介绍和分析了主要研究成果和进展,包括海域断裂活动性探测和地震构造...     

云南分区地震动衰减关系

受震源特性、传播路径等因素的影响,地震动特征具有很强的区域性。在近年来获取的强震动记录的基础上,根据地震地质特征和强震动记录的分布情况,将云南划分为3个区域．采用统计法和映射法,分别构建了这3个区域的地震动峰值衰减关系,并时其进行了分析和对比。     

近断层地震动场预测——以长春市为例

断层带附近地震动场分布的研究,是当前地震工程领域研究的热点问题之一。近断层地震动场的分布对在断层附近进行抗震结构设计时,不仅是提供地震动输入,也是确定建设场地避让范围的重要依据之一。以区域地震构造背景分析、目标断层活动性鉴定、地震危险性评价为基础,结合断层探测结果,利用统计经验关系等最终确定发震断层,并建立相应的震源模型。采用显式有限元和并行计算技术计算目标区域场地的长周期地震动。利用有限断层随机合成的方法,计算高频地震动。将低频和高频地震动合成为目标区域内的宽频带地震动时程。对局部特殊场地条件地区,基于场地调查和勘探的数据,利用等效线性化等方法进行一维土层的非线性反应计算,给出这些特殊场地的宽频带地震动时程。最后,根据地震动时程获得设定地震发生时,目标区域的峰值加速度分布预测图和相应的反应谱。以长春市为例预测了在设定地震发生时,近断层地震动场的分布情况。当长春尖山子—卡伦断层发生6.0级地震时,潜在破坏性地震动的影响范围集中在附近,沿断层走向分布。加速度峰值沿断层垂直变化,主要为90 Gal～140 Gal。只是在长春市南部加速度峰值达到200 Gal。本研究的预测结果具备断层附近地震动的一些最基本的特征,符合当前对断层附近地震动的基本认识。     

山东某场地概率地震危险性分析

利用概率地震危险性分析(CPSHA)方法,对山东某场地进行地震危险性分析,通过对该场地划分潜在震源区,确定地震活动性参数及地震动衰减关系,计算分析地震危险性概率,基本确定对该场地地震动峰值加速度起主要贡献的几个潜在震源区及贡献值,并确定该场地50年超越概率10%的水平向基岩地震动加速度峰值。结果发现,CPSHA方法以具体的构造尺度和更加细致的构造标志来划分潜在震源区,使潜在震源区规模缩减,从而更能反映地震活动在空间分布上的不均匀性。     

成都盆地不同工程地质分区内场地地震动参数的计算分析

场地条件对地震动幅值和频谱特性均有影响, 现行的中国地震动参数区划图根据场地类别调整地震动反应谱特征周期, 但尚未考虑到对地震动峰值和反应谱平台值的调整. 以成都盆地为例, 广泛收集了盆地范围内的工程钻孔资料. 考虑到不同工程地质分区内场地地震动参数可能存在较大差异, 在研究区工程地质分区的基础上, 利用等效线性化方法对钻孔进行了土层地震反应分析, 给出了成都盆地内不同工程地质分区的地震动参数调整系数建议值.      

工程场址地震危险性分析的概率计算

将南天山地震带西段(喀什—柯坪)和西昆仑地震带作为统计单元,确定了各单元及所属潜在震源区的地震活动性参数。利用新疆地区的地震烈度衰减公式和美国西部地区的烈度、加速度衰减公式,推算了新疆地区的加速度衰减公式。根据时空非均匀地震危险性的概率计算方法,计算了阿尔塔什、公格尔、下坂地三项工程场址的地震烈度和地动加速度超越概率。     

断层破裂面倾角变化对断陷盆地强地面运动的影响

地震事件中,断层破裂面的倾角大小直接影响到地表强地震动的分布状态,尤其在断陷盆地中,强地面运动特征还可能受到盆地结构及盆地内多条围限断层的影响.本文模拟了银川断陷盆地内的活动断层--银川隐伏断层南段发生M_w6.5特征地震时,断层破裂面倾角在30°~85°范围内变化时引起的强地面运动,探讨了断层破裂面倾角变化对盆地内强地面运动分布特征和强度的影响.结果表明:破裂面倾角较缓时,银川盆地内的强地面运动分布区域不仅仅决定于发震断层的产状,同时还受到断层上盘距离最近的芦花台断层的影响,致使强地面运动集中于两条断层所围限的区域;随着发震断层破裂面的倾角逐渐增大,强地面运动以发震断层产状的影响为主,强震集中区向发震断层靠近并分布于发震断层上盘,且沿断层走向方向出现了强度不同的地震动反射区;尤其是发震断层破裂面倾角接近垂直时,受银川盆地"西陡东缓"结构和盆地西边界贺兰山东麓断裂反射作用的影响,竖向地震动反射区强度在远离发震断层的西北方向明显增大,致使芦花台断层附近区域与银川断层南段上盘区域成为地震发生时可能遭受震害最严重的地区.本文探讨结果提醒我们在类似区域的活动断层附近进行建(构)筑规划和地震工程设计时,有必要考虑发震断层破裂面倾角大小和盆地内其它断层构造的共同影响,综合评价潜在地震对盆地内近断层地表及各类建(构)筑物的危害性.     

近断层竖向地震动P-Δ效应研究

竖向效应是近断层地震动的主要特点,竖向地震动对工程结构形成的P-Δ效应是造成结构破坏的主要原因。本文以单自由度体系为研究对象,选取汶川地震的近断层强震数据进行研究,分析竖向地震动所产生P-Δ效应的放大作用特征。分析结果表明汶川地震中,相比于中远场区域,近断层区域内竖向地震动作用所产生的P-Δ效应具有明显的放大作用,且近断层内这种放大作用具有普遍性;当自振周期一定时,不同台站获得地震动的放大系数离散性较小,主要分布于均值附近;其分析结果符合地震动的一般规律,分析结果合理。在此基础上建立了以均值为代表值的放大系数谱,可以与抗震设计反应谱结合使用,从而为活断层附近区域内的结构抗震设计问题提供定量化参考依据。     

冀东南堡油田设计地震动参数研究

新发现的冀东南堡油田位于地震和断裂活动较强的渤海湾地区,抗震设防问题不容忽视。本文分析了油田所在地区的地震活动和地震构造环境,并在此基础上划分出了潜在震源区,确定了地震动衰减关系,进行了地震危险性分析。然后根据油田周边相关工程的工程地质条件特征,建立了场地土动力模型,进行了土层地震反应计算,确定了场地设计地震动参数。结果表明,局部场地条件对地震动峰值和反应谱的影响较大,需对场地工程地质条件进行详细研究。     

Seismic ground motion relationships in southern China based on stochastic finite-fault model

The characteristics of seismic ground motions in southern China are difficult to determine statistically due to a lack of strong ground motion data. In this study, a stochastic finite-fault ground motion model was adopted to simulate the seismic ground motions at bedrock for southern China, based on parameters derived from small and medium earthquakes that have occurred in the region. From these, the response spectra was estimated. A set of ground motion attenuation relationships was then developed based on simulated peak ground motions and response spectral parameters through regression, which would be applicable for use in engineering practice. Through comparisons, it was demonstrated that the proposed ground motion relationships are generally consistent with those obtained from other reported ground motion attenuation models for southern China.