土体弱化等级及其与地震动关联性初探

本文采用统一观点,以地震下土体剪应变衰减为出发点,对土体弱化程度进行整体等级划分,采用简化理论模型,初步研究了土体不同弱化程度与地震动特征相对变化的关系。研究表明,土体的弱化程度可划分为低弱化、中等弱化、强弱化和流动破坏(液化)四个等级,土体低弱化和中等弱化状态下地表加速度的高频成分占优,而土体在强弱化和液化状态下地表加速度长周期成分显著占优;与未弱化相比,低弱化PGA变化很小,中等和强弱化的PGA增大,且强弱化下增大显著,而液化下PGA变化则不定;与未弱化相比,土层弱化下低频放大和高频滤波作用同时存在,但二者比例关系则依土体弱化程度和输入波而定;中等弱化下低频放大和高频滤波效应大略相同,强弱化低频放大作用大于高频滤波作用,而液化下对低频丰富输入波低频放大则十分显著;相对未弱化,土体弱化对高频滤波和低频放大比例关系的影响与对PGA放大效应的影响趋势一致。     

张北6.2级地震地形变前兆演化特征

分析了张北6.2级地震前后华北地区水准、GPS、重力、定点形变、流动形变、地应变观测资料及前兆的演化过程。结果表明,深大构造对背景场起着控制及传递的作用;震中区位于经历了剧烈地壳运动后近年处于相对平静的地区;背景场与前兆异常动态过程的密切配合,是作出正确震情判定的关键;前兆异常在震后的新发展,在震后趋势预测中有重要作用。     

地电阻率各向异性度的动态演化图象与地震孕育过程

利用现有地电阻率观测资料,探索提出了新的无量纲地电前兆因子————地电阻率各向异性度(S),研究了孕震过程中地电阻率各向异性度的动态演化图象特征．结果表明,孕震过程中,地电阻率各向异性度显示出由正常异常强化（幅度、范围） 异常弱化 发震 正常的过程．地震发生于S强化后期转为弱化的时段及S异常区的边缘梯度带上．地电阻率各向异性度的动态演化图象,反映了孕震过程中构造应力场的变化．因而,可以通过地电阻率各向异性度的动态演化图象跟踪地震孕育发生过程,服务于地震短临预报．      

关于地震动平稳自功率谱模型的注记

利用ＳＭＡＲＴ－１台网三次地震的功率谱密度统计值，讨论了Ｋａｎａｉ模型的特点及其应用范围。     

基于概率密度演化的基础隔震结构随机响应分析

针对抗震结构和基础隔震结构,应用概率密度演化方法对其进行多遇地震作用下的线性随机响应分析.通过引入工程地震动物理随机函数模型,采用数论选点法对多维外荷载随机变量进行离散代表点的生成并求得其赋得概率,利用离散代表点合成地震动加速度时程样本作为输入结构的随机激励,对于每条地震波,相当于对结构进行确定性动力反应分析.在求得结...     

西沙海域晚中新世环礁体系的发现及演化

前人对南海现代环礁的研究已经非常系统和深入,但对古环礁及其沉积体系的研究却很少涉及．本文利用高分辨二维地震数据,在西沙海域发现了3个晚中新世环礁体系,分别命名为A,B及C．这3个环礁体系均发育于由断层控制的地垒之上,由环礁礁体、点礁、礁前斜坡及漏湖沉积组成．在层序地层格架下,利用礁前斜坡沉积是否发育来判定这3个环礁体系的淹没史．环礁体系A上的大型环礁礁体一直发育至第四纪才被淹没,而环礁体系B及C在上新世均被淹没．晚中新世,研究区内环礁体系发育最为广泛和完整,表明晚中新世是西沙海域造礁生物最为繁盛的时期,这与ODP184航次钻探结果相一致;上新世是研究区内一个重要的生物礁淹没期,环礁体系B及C全部被淹没于海水之下,半远洋沉积开始占据优势;第四纪是研究区内另一个生物礁淹没期,环礁体系A上的两个大型环礁最终被淹没于海底之下,半远洋沉积开始覆盖填平晚中新世形成的环礁体系．环礁的生长与淹没长期来看主要受构造沉降控制,而全球海平面升降在短期的某一时段内也会产生影响．     

设计用随机地震动的模型及其参数确定

本文假定基岩地震动为“马尔柯夫”有色谱,通过地表覆盖土层的滤波,修正了金井清的随机地震动模型。文中从工程抗震设计的应用角度出发,利用随机极值理论和强震记录统计分析的结果,确定了随机地震动模型的参数(平稳持时、谱强度因子和非平稳强度函数)与地震烈度和场地类别的定量关系以及直接与震级、震中距和场地类别的定量关系。本文提出的随机地震动修正模型和确定的模型参数直接为工程结构的随机地震反应分析和动力可靠性设计提供了初步可用的随机地震动荷载设计标准。     

区域地电观测网地电场日变化模型研究

应用泰勒多项式和曲面样条函数法建立了我国地电场观测台网中华东、 华北两个区域台网的地电场日变化(K_p≤5)模型,并对拟合结果进行了对比分析. 结果表明: ① 尽管地电场变化复杂,但用这两种方法建立的日变化模型相当吻合,模型曲线随时间的变化符合样本曲线随时间的变化; ② 用模型曲线可以描述其它年份同农历日期、 同等磁情时实测的地电场日变化; ③ 用模型曲线描述实测地电场日变化时,低磁情时得出的结果要优于高磁情时的结果; ④ 用多日样本曲线得到的模型曲线更能清晰地展示出地电场日变化的两次起伏波形、 幅度以及极值集中在午前午后等变化特点. 今后建立全国各区域台网不同磁情、 不同农历日期的地电场日变化模型可定量评价区域台网的地电场观测资料的质量,同时根据该模型能够分离出地电场的非正常变化,进而研判真实的异常,以服务于地震等灾害事件的预测以及地球电磁环境变化的监测等方面.      

考虑地震动持时效应的输电塔-线体系响应研究

研究了地震动持时效应对输电塔-线体系动力响应的影响。基于能量持时的定义方法,选取了一组包括20条长持时和20条短持时的地震动作为输入。地震动调幅至0.2g和1.2g来分别研究地震动持时效应对结构弹性和塑性响应的影响,并选取输电塔的塔顶峰值加速度、位移、主材应力以及节间位移角作为评价指标。结果表明:地震动持时效应对所选取的评价指标具有不同的影响规律,在输电塔-线体系动力响应研究中持时效应不容忽视。可以为输电塔的抗震设计提供有益的参考。     

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。     

基于概率密度演化的隔震结构随机地震响应

本文考虑地震动的随机性,运用概率密度演化方法对基础隔震结构的随机响应进行研究.上部结构与隔震层分别采用刚度退化的Bouc-Wen模型与Bouc-Wen模型,建立隔震结构的概率密度演化方程,直接应用四阶龙格-库塔方法迭代求解隔震结构的非线性的响应,得出隔震结构在8度罕遇地震下每层的位移概率.结果显示隔震结构较非隔震结构上部结构的位移大大地减小了,上部结构具有足够的安全性.结构整个概率密度演化过程显示了隔震结构的响应信息,概率密度演化方法能够有效评估隔震结构的抗震性能.     

基于概率密度演化的渡槽结构抗震分析

应用随机过程的正交展开方法,将地震动加速度过程展开为标准正交基函数与标准正交随机变量的线性组合形式。在此基础上采用随机函数的思想,将正交展开式中的标准正交随机变量表达为基本随机变量的函数形式,从而实现用一个基本随机变量来表达原地震动过程的目的。结合地震动过程的正交展开 随机函数模型与概率密度演化方法,对某大型渡槽结构进行随机地震反应分析与抗震可靠度计算;重点研究空槽和三槽有水等四种工况下渡槽结构控制点位移以及控制截面内力的随机地震反应与可靠度,进而获得渡槽结构控制点和控制截面的地震反应概率信息。     

基于非平稳随机地震动模型的重力坝抗震可靠度分析

基于正交展开的非平稳随机地震动模型,并考虑混凝土材料的非线性和坝体与库水之间的流固耦合,对印度Koyna重力坝进行有限元分析,得到坝顶水平位移和坝颈拉应力,结合概率密度演化方法和等价极值事件的思想,获得丰富的概率信息。这为坝体结构的随机地震反应分析和可靠度研究提供新的途径。     

地电阻率前兆锋动态演化图象特征及其物理过程

为定量描述地震短临过程中地电前兆异常,设计了一种新的地电前兆指标————地电阻率(月)相对变化速率R(t),并选取国际上公认的1976年唐山7.8级地震前的地电阻率资料,进行R(t)动态演化图象特征的研究．结果表明: ① 震前约10～9个月,震中区一定范围内地电阻率开始出现加速下降异常,且震中区的下降速率大于外围地区的下降速率;② 随着震前倒计时的减小,震中区的R(t)值逐渐增大(地电阻率下降加速);③ R(t)值以震中区为中心,随着震前倒计时的减小,R(t)等值线向外围传播;④ 震中区的R(t)值加速下降到极值［R(t)=7.0］后,转为减速(2～3个月),再加速而发震．同时,R(t)等值线停止由震中向外围传播转为反向收缩(2~3个月后)即发震．其物理过程可用傅承义先生的红肿假说及梅世蓉、牛志仁等的滑动软化与岩体失稳理论来解释．      

天然气水合物体系动态演化研究(Ⅲ):水合物的产生、聚集和分解

从天然气水合物的产生、聚集和分解，分析天然气水合物的动态演化过程，沉积压实、地温梯度、构造运动以及深部流体对水合物产生的效率起决定作用，根据流体的运移和天然气水合物在水合物稳定带中的分布状况，天然气水合物的聚集可以分为构造聚集、地层聚集和混合聚集三种模式，当由于各种原因引起海底温压条件变化时，天然气水合物会发生分解，水合物也会在水体中上浮，在这个过程中，水合物的分解速率能高出其溶解速率二至三个数量级，海底泥火山、甲烷气柱、甲烷气裂缝、双似海底反射等大量的证据，都有助于揭示天然气水合物体系的动态演化的特征，弄清楚天然气水合物的动态演化过程对于我们未来对这种潜在能源的开发利用，并分析其在全球变化、碳循环以及海底滑坡中所起的作用有着相当重要的意义。     

基于物理的随机地震动模型研究

基于物理联系研究地震动随机性,建立了随机地震动与基底输入傅氏谱、场地固有圆频率和场地等价阻尼比之间的物理关系,从随机傅氏谱函数角度描述了地震动随机过程的随机性本质。结合Ⅳ类工程场地的实测地震动记录资料,由数值方法识别了给出基本随机变量的概率分布参数。与实测记录对比表明,本文建立的随机地震动模型具有明确的物理概念,可充分反映地震动的变异性特征。     

大陆活化克拉通与裂谷地堑地区的地震构造模型

经常观察到这样的现象：活化的克拉通在其演化的不同阶段经历过裂谷作用，在这些地区有分割的地堑构造，有些地堑已变成现代的活跃地震带，如中国山西临汾地堑，中国河北邢台地堑和美国的新马德里地堑。大量资料表明，这些地区的地震成因与许多地质、地球物理条件有关，而不仅仅是活动断层。以临汾地堑为例，地震发生过程涉及到下列因素：（１）地堑周围强度较大的变质岩，这些岩体在区域应力场作用下产生应力积累；（２）地堑内５－     

主震与余震的震级统计关系及其地震动模型参数

本文从文献[1,2,3]中按一定的筛选原则,挑选出49组主、余震震级资料,通过回归分析,统计出了主震震级与余震震级之间的经验公式。然后,从结构在主、余震作用下的反应分析和抗震设计的需要出发,给出了确定主余震地震动时程曲线的方法,并以文献[4]为基础,确定了主震与余震的随机地震动模型及其参数。     

一个新的太阳宇宙线的日-地传输模型

提出了一个新的太阳宇宙线日 -地传输的数学模型 ,它包括日冕粒子分布源和行星际传播方程 .根据对太阳宇宙线耀斑黑子群特征和耀斑相的观测 ,提出了多极性黑子湮没的两阶段日冕传输过程和传输方程 ,得到了与观测特征一致的日冕粒子分布源 .日冕传输的第一阶段 ,和太阳耀斑脉冲相的时间相当 ,加速粒子通过扩散很快均匀地分布在耀斑区 ,形成所谓快传播区 .第二阶段 ,加速粒子向快传播区以外的日冕区扩散并向行星际空间逃逸 ,形成慢传播过程 .日冕传输模型的数值结果和日冕传输的观测特征符合 .太阳宇宙线的行星际传播采用三维正交均匀各向异性方程描述 .最后把模型的数值结果与 1 997年 9月 2 4日事件的SOHO（SolarandHeliosphericObservatory）观测资料作了比较 .能较好地符合 .