中强地震近场强震动的随机有限断层模型参数影响研究

随机有限断层法是模拟地震动加速度时程的一个重要工具。该方法能反映震源、传播路径和场地特性,并且计算快速、高效,高频部分表现良好,因而目前广泛应用于强震地震动的模拟。     

随机有限断层法模拟中强地震近场强震动的参数影响研究

介绍了模拟地震动时程的随机有限断层法及近年来对该方法的改进,改进后的随机有限断层法适合模拟中强地震;比较了不同场地方位角的中强地震近场地震动时程与平均伪加速度反应谱(PSA);定量分析了中强地震近场地震动模拟结果的参数敏感性. 结果表明：不同场地方位角的中强地震近场PSA在短周期部分差别较大;应力降是模型中最重要的参数,其对反应谱短周期部分影响最大;几何扩散系数对PSA的整体影响也较为明显. 将随机有限断层法应用到工程安全性评价工作中时,应当重点关注对反应谱短周期部分影响较大的应力降和该区域的几何扩散系数,同时要调查该区域优势场地方位角的分布,更加合理地控制中强地震近场强震动的模拟.     

基于随机有限断层方法的唐山地震强地面运动模拟

基于动力学拐角频率的随机有限断层模型,以1976年唐山大地震的极震区为研究目标,通过梳理前人的研究成果,建立了目标区的计算模型并确定了震源模型参数,依靠目标区的局部场地资料和场地动力学参数,利用四分之一波长法,获取局部场地放大效应参数;利用随机有限断层模型地震动模拟方法,给出了唐山大地震近场强地震动场模拟结果,并与历史地震宏观烈度进行对比,结果表明:在Ⅷ、Ⅸ度影响烈度的范围与宏观资料吻合较好。     

基于NNSIM随机有限断层法的7.0级九寨沟地震强地面运动场重建

北京时间2017年8月8日21时19分在四川阿坝州九寨沟县（北纬33.2°、东经103.8°）发生了7.0级地震,作者利用新提出的震源破裂过程控制的NNSIM随机有限断层方法,对震中约100 km范围内强地面运动进行了情景构建,并与研究区范围内的8个强震测震台观测记录进行了加速度、速度、反应谱对比,对比的一致性说明模拟过程中所应用的各种震源参数适合九寨沟7.0地震的近震源强地面运动重建.论文的后半部分基于相同参数模拟了九寨沟7.0级地震的近震源强地面运动场的空间分布,结果显示此次地震强地面运动的PGA、PGV以及反应谱分布均呈现出以震中为圆心的圆形分布,不具有大地震沿断层走向的分布特点.论文最后关于反应谱的讨论,揭示了此次九寨沟县城灾害不重的直接原因.

     

断层滑动速率,地震重复时间和平均应力降

本文综述了国内外大地震复发间隔研究的现状，系统整理了中国大陆活断层滑运速率，已发现的古地震遗迹及古地震复发间隔，结果表明，在滑动速率较在的活断层发现的古地震复发间隔较短，Ｋａｎａｍｏｒｉ和Ａｌｌｅ（１９８５）研究了具有大范围重复时间（２０年到几千年）的板内大地震的震源参数，发现复发间隔较长的大地震具有较高的平均应力降，我们在实验室内研究了应变速率不同时固体围压三轴压缩下完整花岗岩破裂后的粘滑现象。     

随机有限断层法及其工程应用中的问题分析

随机有限断层法作为半经验半理论的地震动合成方法,综合考虑了震源、传播路径以及场地条件对地震动的影响,可在工程关注的频率范围内模拟地震动时程,为实现较大区域地震动模拟提供了一种有效的方法。本文系统阐述了随机有限断层法的基本原理、静力学拐角频率模型及动拐角频率模型的发展;分析了主要模型参数（断层尺度、破裂速度、剪切波速及应力降）、Kappa因子和介质品质因子的取值原则,并结合中国大陆的实际情况给出了相应的取值范围;最后讨论了现有模拟方法在考虑参数取值、子断层划分和子断层之间相互作用等方面的不足以及能量处理方式上的缺陷,明确了随机有限断层法发展的方向。     

2001年云南中强地震序列震源参数

2001年云南省共有7个地区发生了Ms≥5.0级的中强地震，其中5≤Ms≤6级地震达9次之多。本利用昆明区域数字化地震台网记录的云南7个地区中强地震序列的765个地震波形资料，应用Brune模式给出了7个地震序列震源参数结果，并讨论了各序列震源参数和地方震级的关系，拐角频率与应力降的时空强分布，从构造和应力降的角度讨论了各序列的演变趋势。     

一种随机有限断层的三维地震动模拟方法——鲁甸地震为例

传统随机有限断层方法只能模拟水平单向地震动,不能完全满足工程抗震设计对三维(两个水平向及竖向)地震动需求.文中在传统方法的基础上发展了一种可模拟三维地震动的随机有限断层方法,利用水平向和/或垂直向P、SV、SH波在频域上的经验表达并结合随机相位合成三维地震动加速度时程.为验证方法的可靠性,模拟了2014年云南鲁甸地震的...     

京津唐张地区中小地震应力降的时空分布及其与中强地震的关系

本文使用北京台网数字地震记录计算的应力降,研究了京津唐张地区中小地震应力降的时空分布及其与中强地震的关系。研究结果表明:(1)中小地震应力降的空间分布与地壳的地质构造、活断层分布和走向,介质非均匀性有密切关系。(2)中小地震应力降随时间变化可能反映了应力状态随时间的变化。(3)中强地震的发生与中小地震的高应力降有关。本文的结果可用于首都圈的震情监测预报。     

广东及其邻近区域中小地震应力降研究

分析了广东及其邻近地区1999至2004年9月间86个ML≥2.0级地震的应力降值,结果表明,应力降随震级的增大而出现不同尺度的变化,lg△σ的分布大致分为两个阶段:①ML≤4.0级地震,随着震级增大,lg△σ呈增大的趋势;②ML≥4.0级地震,lg△σ不随震级的增大而增大,稳定在一范围内。统计结果表明,本区ML2.0～2.9级地震应力降平均值为4.5bar,ML3.0～3.9级地为7.6 bar,ML4.0～4.9级地震为10.7 bar。2004年阳江ML5.2级地震前1年左右,曾发生多次应力降高于阳江地区平均值的地震事件,而在临震前几个月应力降总体水平则是偏低的,这一特征在其他地区的中强地震前亦曾出现。应力降平面等值线分布图显示北部湾地区是广东及其邻区应力降背景最高的地区。     

云南和四川中小地震应力降时空特征研究

通过消除S波观测谱中的传播路径、场地响应、仪器响应、噪声等的影响,得到中小地震的震源谱。根据Brune震源模型,运用遗传算法计算了云南地区2121次ML2.0～5.3地震和四川地区323次ML3.0～5.1地震的应力降参数Δσ,分析了云南地区和四川地区中小地震应力降时空变化特征。结果表明:云南地区的地震应力降范围为0.03～47.55MPa,其中Δσ≥10.0MPa(高应力降)的地震占4.8%,Δσ的年均值在2.30～5.05MPa之间;四川地区应力降范围为0.19～47.47MPa,其中Δσ≥10.0MPa(高应力降)的地震占21.7%,Δσ的年均值在5.11～8.72MPa之间。Δσ≥10.0MPa(高应力降)的地震主要分布在滇西北至滇东北及川滇交界一带,尤其是在龙门山断裂带有较明显分布。龙门山断裂带Δσ≥10.0MPa的地震占35.8%,Δσ的年均值在5.20～12.09MPa之间,2004～2007年高应力降地震事件明显增多,反映了汶川8.0级大震前的高应力变化过程。     

利用地震台网宽频带地震记录计算福建中等强度地震的震源机制解

2007—2009年福建及邻近地区共发生4级以上地震10次。 这些频繁发生的中等强度地震, 给当地居民的生活带来了不小的影响, 因而有必要加强对这些地震的分析研究。 本文利用BSL开发的矩张量反演程序TDMT_INVC, 使用福建数字地震台网宽频带台站地震波形记录, 对2007—2009年福建地区发生的4次M_L>4.2地震的震源机制解进行反演, 并对反演得到的震源机制解进行分析; 在反演过程中, 利用波形拟合方法确定这4次地震的震源深度。     

利用区域台网快速自动反演中等强度地震矩张量

震后快速得到地震矩张量, 可以更好地为烈度速报、 应急救援和震后趋势判定等服务。 本文基于中国区域地震台网现状, 对Dreger的矩张量反演方法进行改进。 结合区域地震速报系统, 将系统触发、 地震相关信息与地震波形记录获取、 矩张量反演计算和最佳解挑选等过程实现自动化, 建立了地震矩张量快速自动反演系统。 将该系统在线运行于福建地震台网, 实现了对闽台地区中等强度地震的矩张量在线快速自动反演。 将反演结果与其他研究机构的结果对比, 验证了本文方法的可靠性。     

我国东北和华北地区中强地震潜在震源区的划分原则和方法

中强地震潜在震源区的不确定性，对弱地震活动区地震危险性分析结果的影响较大。因此，正确二划分中强地震潜在震源区，是地震区划加和工程场地地震安全性评价的基础。本文以东北和华北地区为例，较为系统地整理了大量基础资料，从众多典型震例分析结果中提出了该地区中强地震潜在震源区的划分原则和方法，对长春，吉林等地区进行了实验划分结果表明，本文所提出了划分原则和方法具有较好的适应性。与此同时，还对本文取得的进展和有     

Influence of Surrounding Large Earthquakes on Moderate Earthquake Activity within Xinjiang

Based on the statistical results of the relationship between the large earthquakes surrounding Xinjiang and moderate earthquakes within Xinjiang since 1950, this article calculates the Coulomb failure stress change produced by the three groups of large earthquakes surrounding Xinjiang during the large earthquake active period outside Xinjiang and the quiet period inside Xinjiang from 1976 to 2007, and analyzes Xinjiang's moderate earthquake activity features in the three years after the large earthquakes surrounding Xinjiang.It then discusses the influence of large earthquake activity surrounding Xinjiang on seismic activity within Xinjiang. The research results show that the large earthquake activity surrounding Xinjiang may to a certain extent slow down the preparation process of moderate earthquakes in Xinjiang.     

加卸载响应比理论在中强地震（7〉M≥6）预测中的应用

本文运用加卸载响应比理论对中强地震前的加卸载响应比的变化进行了研究。结果表明，中强地震前加卸载响应比明显上升，表现为三种不同的形态，持续时间为半年到两年。     

工业开采诱发地震的应力降研究现状和主要科学议题

诱发地震及其灾害风险已成为非常规油气资源开发和废水回注等新型工业活动顺利实施的重要威胁。应力降是反映地震破裂前后断层上平均应力差的物理量,对诱发地震中应力降的系统研究有助于揭示诱发地震的震源特征、高频地震动特征、构造背景和地震危险性。本文系统地总结了近20年来工业开采诱发地震中应力降的相关研究进展,分别从计算所用理论方法、获得的平均应力降数值、影响应力降数值的主客观因素、围绕应力降的重要科学讨论等方面做了归纳分析。介绍了直接进行谱拟合、经验格林函数(EGF)、谱叠加和广义反演3种适用性的计算方法,通过案例考察了工业开采诱发地震的应力降平均值,分析影响应力降测定数值的主客观因素,并总结应力降空间分布依赖性、与震源机制类型相依性、自相似性、深度依赖性等4个主要科学问题。同时,阐述了诱发地震应力降的测定可靠性仍未突破、主要科学问题存在广泛争议、在新型工业开采活动中具有重要应用潜力等现状。本文的总结分析可为从事新型能源开发、地震安全监管和科学研究领域的企业、管理人员和科学研究人员提供参考。     

利用非均匀细胞自动机模拟震级与应力降关系

为解释实际观测资料震源破裂过程与自相似(分形)模型的不一致性, 本文基于观测结果, 构建了由81×81个细胞单元组成二维非均匀断层模型, 并通过设计的细胞自动机模拟程序进行了模拟试验。 研究结果表明: 断层结构非均匀性是影响孕震过程特征的重要因素, 而且地震强度分布并非简单的自相似。 随着断层非匀质性增加, 破裂过程出现由相对的脆性破坏向塑性破坏特征变化的趋势。 利用细胞自动机不仅能较好地解释震级-频度关系中的大、 小震级段低头现象, 而且也可解释大震级事件具有相对恒定的应力降, 得到了与实际观测研究相一致的结果。     

河北唐山地区中小地震震源参数的测定

采用谱分析的方法，利用首都圈数字遥测地震台网的观测资料，计算了唐山地区2002年ML2．0以上的58个中小地震的波谱，进而估算了地震矩、拐角频率、应力降、震源破裂半径，并讨论了它们之间的相互关系以及拐角频率和应力降的时间分布特征。分析表明，地震矩与震级、拐角频率与震级的关系密切，证实结果可信、稳定。