基于AI和GIS的地震危险性分析方法在太原—临汾地区地震区划中的应用

作为不同区划方法编图结果对比分析研究的方案之一，本文介绍了基于人工智能技术的地震辅助评估系统和基于地理信息系统的地震构造信息系统联合应用于太原－临汾地区地震区划的结果。     

地震危险性分析中的参数敏感性研究

强调地震危险性分析是包含多参数的复杂系统,其参数的敏感性应作为一个整体来研究．考察了参数连续变化对结果的影响以及超越概率和潜在震源区震级上限对参数敏感性的影响,得到了一些有益的认识．全面计算了包括地震空间分布函数在内的参数之间的交互作用,提出了相对交互作用的概念．得出在50年超越概率10%时相对交互作用不超过10%;在年超越概率10－4时,高震级潜在震源区的震级上限与年平均发生率、空间分布函数的相对交互作用分别可达到17%和22%,为实际应用时判断是否要考虑参数的交互作用提供了方便．指出了求解结果的概率分布的重要性和必要性,分析了各参数取不同水平的权重对结果分布的影响,揭示多参数敏感性的全貌,为进行合理的不确定性校正作了必要的准备．     

基于潜在破裂面源模型的南北地震带南段地震区划研究

南北地震带南段大震活动频繁。已有的研究结果表明,大震近场范围场点的地震危险性与地震破裂面产状及其尺度密切相关。因此,在南北地震带南段需要考虑潜在震源三维特征进行地震危险性分析和地震区划研究。本文在充分搜集大震发震构造资料的基础上,在南北地震带南段构建了考虑震源尺度和产状的潜在震源模型,改进了地震危险性概率分析方法,进而对该地区进行地震区划研究。结果表明,考虑潜在震源三维特征的地震危险性分析结果可以有效地反映南北地震带南段发震构造的产状和尺寸特征,提高地震区划结果的合理性。     

混杂地震复发模型及其对地震危险性分析结果的影响

为了考虑某一给定断层特征地震的影响，提出了地震危险性分析混杂地震复发模型并进行了深入的研究。该模型综合考虑了大地震的更新时间、特征震级模型和中小地震的传统指数－时间及指数－震级模型。     

关于地震烈度衰减模型的系统偏差

本文讨论在地震危险性分析中目前使用广泛的地震烈度衰减模型,即Cornell建立的点源模型和洪华生(A.H-S.Ang)等建立的断层-破裂模型。与实际烈度资料的比较表明,在等震线狭长的区域,点源模型有系统偏差,通常这种偏差不算严重。为了克服上述偏差,断层-破裂模型引进了破裂长度的概念,但其衰减与实际资料出入较大。与实际地震等震线的比较和计算表明,对大地震沿断层或等震线长轴方向,断层破裂模型总是高估高烈度区而低估低烈度区。此外,本文分析了断层破裂模型产生系统偏差的原因,讨论了点椭圆模型的合理性,并用地震危险性分析实例做了说明。     

地震危险性分析的双态,随机发生模型

根据我国各地震区历史地震活动的时间分布特征,本文提出了一种适用性较强的双态随机发生模型。由于泊松模型在工程中已广泛应用,本文着重讨论了双态泊松模型,并发展了一种估计双态泊松模型参数的贝叶斯方法。     

建筑物震害直接经济损失评定的误差分析

本文概述了引起震害损失评定误差的主要因素。通过实际震害评定资料，定量分析了震害损失评估中各因素形成误差数值的大小。采用以采样平均相对误差或采样均方误差及损失值相对误差来评估震害评定质量的方法，并通过分析给出综合衡量评定精度的量化指标，对震害经济损失评定准确度进行评估。     

在地震破裂面源模型及在概率地震危险性分析中的应用方法.

目前国内外常用的概率地震危险性分析方法中, 一般把未来可能发生的地震震源（潜在震源）简化为点源或者是线源. 但对于较大震级的地震,仍然采用点源或线源模型来描述潜在震源显然是不合理的. 为此,在概率地震危险性分析方法中本文提出了潜在地震破裂面源模型,并以1999年9月21日台湾集集7.6级地震的车笼埔断层为例,探讨了其在地震危险性分析中的应用方法. 结果表明：①采用潜在地震破裂面源模型是合理的,因为它可以模拟地震破裂面与地震动影响场的三维展布特征,尤其适用于较大震级地震的近场区域; ② 潜在地震破裂面源的大小、产状,对近震源场点的地震危险性分析和地震区划结果有明显的控制影响.     

双态泊桑模型及其在地震危险性分析中的应用

对地震事件的统计预报是地震危险性分析中的一项基本工作。因此,近十几年来,地震学和工程地震学方面的研究者们发展了多种预报地震的概率模型。但由于在这些模型中需要较多的参数,因而大大限制了这些模型的应用。本文在前人工作的基础上,提出了一种新的双态泊桑模型。本文提出的模型较目前人们所常用的平稳泊桑模型有所改进,且方便、实用,在一定条件下可转化为平稳泊桑模型。双态泊桑模型能较好地反映出地震活动的高潮期和低潮期,因此,在预测地震危险性时效果较好。本文还以海原断层为例,用双态泊桑模型计算了未来50年内该断层对兰州市的影响,並将所得结果与用平稳泊桑模型计算的结果进行了比较。     

时间相依的地震危险性概率分析

阐述了基于泊松模型以及时间相依的特征地震模型的地震危险性概率分析的基本原理与方法 .以祁连山中东段为例 ,对 2种不同模型的地震危险性概率分析结果做了对比研究 ,指出时间相依的地震危险性概率分析在理论上可能更为合理 ,并且可以应用于强震的短临预测研究 .     

巴基斯坦卡拉奇─海得拉巴区域地震危险性预测

本文讨论了巴基斯坦的地震构造，潜在震源和历史与现代地震活动性，并在此基础上使用确定性和概率性两种方法计算了各发震断层５０年内最大可能的地震在卡拉奇和海得拉巴两城市将引起的地面峰值加速度以及５０年内超越概率为１４％的等加速度区划图。     

应用统计物理方法分析川滇地区地震危险性

川滇菱形块体及其边界断裂带(21°～33°N,96°～108°E)是中国大陆地震活动最强烈的地区之一,该地区发生的一系列大地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失。文中分别应用基于地震空间相关性和地壳形变场的预测方法分析了该地区未来的地震危险性。由Kagan等(1994)提出的基于地震空间相关性的方法,假定未来发生地震的概率与历史发生地震的频度成正比,根据历史地震目录建立统计学模型估计未来发生地震的概率。回溯性检验表明,这种方法对于评估地震复发周期较短的断裂带的地震危险性有较高的有效性,但对于地震复发周期较长的断裂带,如龙门山断裂带,很难给出一个理想的预期。由Shen等(2007)提出的基于地壳形变场的方法,假定长期地震危险性与地壳构造应变率成正比,根据由GPS观测获得的应变率场建立统计学模型评估未来的地震危险性。回溯性检验表明,川滇地区过去30a间发生的地震与区域应变率的大小没有明显的对应关系,但过去500a间发生的地震与应变率场有很高的相关性,表明由10a时间尺度的大地测量资料得到的地壳应变场可以很好地反映数百a时间尺度的地震危险性。     

A RATE-DEPENDENT ISOTROPIC DAMAGE MODEL FOR THE SEISMIC ANALYSIS OF CONCRETE DAMS

In this paper a rate-dependent isotropic damage model developed for the numerical analysis of concrete dams subjected to seismic excitation is presented. The model is shown to incorporate two features essential for seismic analysis: stiffness degradation and stiffness recovery upon load reversals and strain-rate sensitivity. The issue of mesh objectivity is addressed using the concept of the ‘characteristic length’ of the fracture zone, to show that both the softening modulus and the fluidity parameter must depend on it to provide consistent results as the computational mesh is refined. Some aspects of the numerical implementation of the model are also treated, to show that the model can be easily incorporated in any standard non-linear finite element code. The application of the proposed model to the seismic analysis of a large gravity concrete dam shows that the structural response may vary significantly in terms of the development of damage. The inclusion of rate sensitivity is able to reproduce the experimental observation that the tensile peak strength of concrete can be increased up to 50 percent for the range of strain rates that appear in a structural safety analysis of a dam subjected to severe seismic actions.     

地震危险性分析中最大地震震级的确定

最大地震的概念被广泛地应用于地震危险性分析研究中．在全球大陆的许多地方,由于缺乏详细的地质调查,已有的地质分析和构造类比等方法的应用面临着困难．本文根据历史地震资料,基于最大历史地震的概念,并引人核函数的基本思想,提出了一种确定最大地震震级的新方法．利用不同的确定最大震级的方法所进行的危险性分析结果的系统对比研究表明,将本文方法应用于地震危险性分析之中是实际可行的．与其他方法相比,该方法不仅适用于地质构造、地表形变等资料缺乏的区域,而且能在一定程度上反映出地震空间上的分形特征．