物理地震危险性分析中的地震动模拟方法研究进展

随着计算机计算能力的大幅提升和地震科学方法认知的不断丰富和完善,众多的学者开始用基于物理机理真实断层模型和速度结构模型的地震动数值模拟来评估未来可能发生的破坏性地震的灾害特征.本文初步汇总了地震动数值模拟在地震危险性分析中的研究现状、计算方法和研究实验项目,阐述了地震动数值模拟在物理地震危险性分析及应用中的发展趋势.从...     

地震危险性分析中的双态泊松模型

本文从双态泊松模型的基本概念出发,给出了它应用于地震危险性分析中的简化公式。通过数值算例说明了地震活动状态参数(包括两态下的平均发生率、相互转移概率和初始状态参数)对地震危险性分析结果的影响。文中并讨论了该模型与简单泊松模型和一般非齐次泊松模型的关系以及它在地震危险性分析应用中的若干问题。     

基于人工合成地震目录的地震发生概率初步分析

统计分析历史地震数据和记录的区域地震活动而得到区域地震复发间隔及地震发生概率是地震危险性分析的关键环节,其结果的好坏强烈依赖于使用的地震目录数据的完整性.而现有的地震目录往往记录时间较短或不完备.因此如果能够用基于物理的数值模拟方法形成更长时间尺度的人工合成地震目录,并且模拟结果能够与变形、地震活动等观测数据吻合,这样的人工合成地震目录有助于我们进一步理解地震活动特点以及分析地震危险性.文章以青藏高原东北缘为例,建立区域的三维黏弹塑性有限元模型,模拟了区域断层系统的地震循环和地震序列的时空演化,获得了万年时间尺度的人工合成地震目录.在模型满足区域地球动力学背景的基础上,根据模拟的人工合成地震目录分析了青藏高原东北缘各断层上不同位置、不同震级的地震复发特征,以及长期平均的地震发生概率,为区域地震危险性评估提供参考,为基于物理的地震数值预报工作提供基础.     

潜在震源区不确定性因素分析

本文根据洪华生(Der Kiureghian-Ang)断层破裂模型,对不同尺度的潜在震源区及各种震源参数进行了地震危险性数值计算。分析了潜在震源区划分范围,震级上限M_u及β值等地震活动性参数的不确定性对地震危险性分析的影响,其结果可供地震区划及工程地震等工作者参考。     

基于性态的液化场地多跨桥梁桩基地震响应分析

针对液化场地多跨简支桩基桥梁体系,考虑地震随机性的不确定性和认知的不确定性,结合地震危险性曲线自身的不确定性,推导性态指标危险性曲线的解析表达式.利用地震动强度指标PGV/PGA,输入不同幅值的地震动,进行液化场地多跨桩基桥梁体系地震反应有限元分析.基于有限元数值分析结果,选取地震过程中关键位置位移和弯矩的最大值作为性...     

数值模拟方法在应力场演化及地震科学中的研究进展

本文对数值模拟方法(主要针对有限单元法)在应力场演化及地震科学中的应用和发展做了回顾与总结,主要包括构造应力场模拟、地震活动性模拟、地震危险性模拟等部分,并对数值模拟方法的发展趋势、方法的优势及其所存在的主要问题做了探讨.     

库车河铜场水库的人工合成基岩地震支加速度时程

针对所承担工程任务的要求,采用目前较为成熟的数值计算方法,将根据地震然危险性分析计算得到的库车河铜场水库的地震参数转换扬地震动加速度过程。     

空间线性展布系统的地震危险性分析方法

目前,在地震区划、地震小区划和重大工程场地地震危险性评定中,所使用的分析模型都是针对场点的.尽管在地震区划和地震小区划中进行了多场点的分析,但最终结果并未考虑场点之间的地震危险性关系.研究表明,仅从场点的地震危险性结果并不能得到一定空间区域总的地震危险性.因此,在考虑展布在空间的特定系统的总的地震危险性时,针对孤立场点的地震危险性分析方法就显得不够了.作者讨论了系统地震危险性和组成系统单元的地震危险性的区别与联系,并以具有简单串、并联关系的空间线性展布系统为例,给出了系统地震危险性分析方法.在系统抗震设计和防灾对策中,除了考虑系统单元的地震危险性外,还应当考虑系统整体的地震危险性.      

数值模拟方法在地震预测研究中应用的初步探讨(Ⅱ)

在地震危险性分析和预测研究中,随着数值模拟技术的进步和对地球动力学过程认识的不断深入,有可能发挥越来越重要的作用.数值模拟一个区域内部的构造变形,在正常时期与观测结果应该是比较接近的,而当局部地方处于孕震临界失稳状态时,其实测结果就有可能与模拟结果不协调,据此有可能为地震的中期至短期预测提供有价值的信息;应用数值模拟方...     

二滩水电站坝区场地地震危险性分析

本文对二滩水库坝区进行了地震危险性分析,采用Der Kiureghian-Ang的断层破裂模型。断层破裂长度及烈度衰减的统计数据取自本地区历史地震资料的统计分析结果。 我国现行地震烈度区划图没有表示出未来一定时间内可能发生地震烈度的概率,并以描述性的宏观地震烈度为基础。本文用在一定时期内地震烈度超过某一特定数值的概率来表示其地震危险性,作为改进现行地震烈度区划的第一步。     

西安-宝鸡高速公路地震危险性评价

本文划分了西宝高速公路研究区域地震区带和潜在震源区,采用历史地震资料计算了地震活动性参数,在PGA衰减关系、地震危险性概率计算方法和场地地震动影响分析的基础上,计算了西宝高速公路未来50年超越概率2%、10%和63%的PGA分布,基于Arc GIS绘制了西宝高速公路地震危险性分区图;从设计地震危险性和实际地震危险性2方面总结了公路结构物地震危险性评价方法,开展了漆水河大桥、千河大桥、沣河大桥和渭河大桥等典型结构物的地震危险性评价。研究结果表明:西宝高速公路PGA跨越Ⅶ度和Ⅷ度基本烈度区,评价结果略高于我国第四代地震区划图,这是与渭河断陷盆地地震活跃的现实一致的;漆水河大桥和千河大桥的地震危险性是可控的,沣河大桥和渭河大桥的地震危险性不可控,应采取工程措施进行抗震加固。     

考虑俯冲带潜在震源区的地震危险性算法研究及在中国海域的应用

本文研究了俯冲带潜在震源区离散化方法及考虑俯冲带高震级地震震源破裂面和震源深度的场点地震动计算方法,推导了俯冲带潜在震源区地震危险性计算公式,并使用中国海域及邻区地震危险性模型进行地震危险性试算.结果表明,本文建立的考虑俯冲带潜在震源区的地震危险性算法能够实现场点地震危险性计算时对俯冲带高震级地震震源破裂面和震源深度的...     

蒙古国地区背景地震危险性分析

根据蒙古国及其周边地区的背景地震目录（M≤6.0）,采用空间光滑地震活动性的方法研究了蒙古国地区背景地震危险性水平,给出了蒙古国50年超越概率10 %的峰值加速度分布图。结果表明蒙古国大部分地区背景地震危险性水平为0.05 g,部分地区高达0.1~0.15 g,意味着蒙古国地区背景地震危险性高,在进行地震危险性分析和地震区划时应充分考虑背景地震活动,采用不同起始震级的地震活动性模型计算得到的地震危险性水平具有较大的空间差异,因此在采用空间光滑地震活动性模型进行地震危险性分析时应采用多个模型加权平均的方法,平衡地震频度和地震震级的影响。     

时间相依的地震危险性区划研究及应用

正地震区划工作对于地震灾害的综合防范,即土地利用规划、抗震设防和应急备灾具有重要的意义。应急备灾工作考虑未来短时间段内的地震危险性,需要时间相依的地震危险性区划工作。地震区划研究需要涉及到地震危险性分析工作。地震危险性分析方法分为确定性(Deterministic)方法和概率性(Probabilistic)方法。传统的概率地震危险性分析(Probabilistic     

基于特征地震模型含时间的概率地震危险性分析方法及其应用研究

本文介绍了特征地震的对数正态分布模型、 正态分布模型和布朗过程时间模型, 提出了使用地震破裂面源模型的特征地震含时间的概率地震危险性分析理论和方法. 通过具体算例对不同的特征地震模型进行了比较, 并对特征地震危险性分析方法进行了系统探索. 研究结果表明, 特征地震含时间模型在复发周期早期的地震危险性低于不含时间模型, 而在后期其地震危险性则高于不含时间模型. 特征地震复发周期的对数正态分布模型与布朗过程时间模型计算得出的地震危险性差别不大. 在未到期望复发时间时, 正态分布模型与前两种模型计算的地震危险性差别不大; 而接近期望复发时间及之后时段, 正态分布模型计算的地震危险性则迅速增大.      

场地地震效应及其预测的某些考虑

本文从场地地震危险性评价,地震危险性概率分析、场地地震工程地质单元划分、地震反应分析、活断层工程分类等五个方面、论述场地地震效应及其预测中基本原理和方法。根据工程地震危险性评价和分析、地震小区划等地震工程实践,对场地地震效应及其预测提供一些基本考虑和经验     

地震危险性分析方法概述

本文对近二十年来得到较大发展的地震危险性分析方法的由来及研究现状进行了概述,内容包括:极值理论在地震危险性估价中的应用、康奈尔的地震危险性分析方法、震级上限和潜在震源区、地震发生的时间过程、断层破裂模型、共轭断层模型和烈度椭圆模型、贝叶斯方法的应用。文章指出,目前的地震危险性分析方法允许充分考虑地球物理、地震活动性以及地质等各方面的因素,可得出较客观的地震危险性评价。     

基于支持向量机的多维地震时间序列建模

文中首先介绍了支持向量机回归方法,然后对其进行了数值仿真实验,最后利用该方法对首都圈地区的地震活动进行回归建模与内符检验。分析认为,利用该方法可以获得较强的多维地震样本学习、建模与外推泛化能力,具有较高的中长期地震危险性估计能力。     

数值模拟方法在地震预测研究中应用的初步探讨(Ⅰ)

在地震危险性分析和预测研究中,自20世纪80年代初开始引入数值模拟方法以来,随着科学技术的不断进步,经历了由二维到三维,由线性到非线性,由弹性到粘弹性,由单场到多场耦合分析的改进和发展.地震的孕育和发生是复杂的物理过程,地震前的异常表现更是各种各样,但地震前的应变能量积累是地震发生的必要条件.地震预测分析必须首先考虑应...     

中强地震活动区地震年平均发生率确定方法的比较

目前确定地震活动性参数的方法有2种,即潜在震源区划分法和格点空间光滑法.本文针对格点空间光滑法,重点介绍了高斯空间光滑法及其改进后的方法,并对比分析了这些方法的优缺点及适用性;然后以华中为研究区,分别采用高斯空间光滑法和潜在震源区法建立地震活动性模型计算地震年平均发生率,并利用概率地震危险性分析方法计算地震危险性,对比两种方法所得区划结果的差异并分析了引起差异的原因.结果表明:空间光滑法适用于中强地震活动区地震危险性或由背景地震引起的地震危险性的计算;潜在震源区划分法适用于考虑明确的发震构造的地震危险性.将2种方法相结合,综合考虑地震和已知构造信息是判断中强地震活动区地震危险性的可行方法.