关于地震烈度物理标准研究的若干思考

自从现代地震学形成以来， 人们一直沿用地震烈度来度量地震的破坏后果和破坏程度， 地震工程师也致力于给地震烈度赋以恰当的物理量， 一方面旨在解释地震的破坏作用， 同时也希望能用这个物理量来代表地震对结构的一种输入荷载， 以供工程抗震设计使用. 这就是研究ldquo;地震烈度物理标准rdquo;工作的任务. 但是由于不同结构的破坏机理很不相同， 甚至同一类结构由于层高、 使用的材料以及所在场地的差别， 即使在同一地震作用下， 其震害也会有很大的差异. 此外， 导致结构破坏的地震动因素也十分复杂， 绝不限于地震动峰值一个因素. 因此本文指出， 新的烈度标准应不仅能反映各种结构的具体特点， 还应在研究地震动幅值参数的同时进一步考虑与地震动能量有关的参数， 特别是针对不同结构应采用不同的地震动参数.      

估计和比较地震动潜在破坏势的综合评述

如何估计和比较地震动对结构的破坏作用，一直是国内外抗震研究中的一个至关重要的问题。本主要篇幅用于介绍这一领域迄今所取得的成果并作了简单的评述，并在此基础上，提出了一种可用来比较地震动潜在破坏势的综合评估法，提出该方法的目的并不在意去确定什么量更能代表地震动在潜在破坏势，而只是在考察现有的各种被认为能代表地震动的潜在破坏势的各种参数基础上，考虑采用什么方法才能更合理地判定和比较地震动的破坏势，为此本将通常作为地震动潜在破坏势的地震动参数分成两类：一类为直接由地震动本身得到的参数，另一类为地震动通过结构反应得到的参数，并分别对此进行了讨论和分析，在此基础上得出了一种在目前可认为是研究地震动潜在破坏势押送为合理的方法-地震动潜在破坏势综合评价法。     

地震烈度物理标准研究

基于对地震烈度及其物理标准新的认识，本文采用更丰富的强震观测资料和新的理论分析方法对地震烈度物理标准进行了广泛的研究，提出了新的地震烈度物理标准，并对其应用进行了讨论。     

921台湾集集地震灾害最严重地区的烈度评定

根据9.21台湾集集大地震过后南投县、台中县、台北县和苗栗县这四个主要受害地区的建筑物震害,参考不同的评定烈度标准综合确定出这四个地区的地震烈度,然后又计算出四地区的地震动峰值加速度、峰值速度、峰值谱加速度、峰值谱速度以及峰值谱位移的平均值。将这些均值分别与地震烈度进行基于最小二乘法的线性回归,发现这些地震动参数均值除峰值谱位移外都和烈度有很好的相关性,相关系数均在0.95以上,这说明研究评定的这四个地区的地震烈度是正确合理的,可以加以推广并应用于其它地震研究工作中。同时由于地震烈度是描述地震破坏后果的物理概念,地震动参数和烈度间的良好相关性也说明地震动参数和建筑物震害有很大的关联性,能够体现对结构的潜在破坏势。     

中美日仪器地震烈度的计算方法对比和经验换算关系

2020年修订的国家标准《中国地震烈度表》引入仪器测定的地震烈度,即仪器地震烈度作为评定地震烈度的指标之一,在震后烈度评定中已经得到广泛应用。仪器地震烈度根据实测地震动记录计算得到,国际上现行地震烈度标度和计算方法并不一致,对于深入应用不同国家和地区仪器地震烈度造成不便。应用大量中国和日本4级以上地震的强震动观测记录,计算了中国、美国和日本的仪器地震烈度及相关地震动参数,对比分析了仪器地震烈度计算方法,得到了相关地震动参数之间的皮尔逊相关系数和统计关系,并给出了3种仪器地震烈度之间的经验换算关系。     

利用地面破坏现象评定地震烈度的研究

本文系统地介绍了聚乙烯改性沥青的室内试验研究结果。低密度聚乙烯具有较好的改性效果，改性后的沥青及其沸合料的路用性能皆比基础沥青的好。本文还就聚乙烯的改性机理作了初步探讨。     

脉冲型地震动潜在破坏势参数的相关性分析

为了在众多参数中挑选其中最有代表性的参数,来解释和反映脉冲型地震动对结构的潜在破坏能力,以338条脉冲型地震动记录作为研究对象,分析地震动参数与中低层结构响应的相关性。选取了14个常用地震动参数,对各地震动参数之间的相关性进行分析,从中选出7个代表性地震动参数;并将脉冲型地震动输入中低层结构模型中计算结构响应,分析代表性地震动参数与结构响应的相关性,与基于非脉冲型地震动的相关性计算结果进行对比。选用了3层和7层2个RC框架结构作为中低层结构代表,其基本周期为0.62s和0.89s。结果表明:对于脉冲型地震动,对于3层结构时与结构响应相关性最好的为EPV,对于7层结构时与结构响应相关性最好的为PGV,因此可以用PGV和EPV作为表征脉冲型地震动对中低层结构潜在破坏能力的参数;而对于非脉冲型地震动,与结构响应相关性最好的参数为PGV,可以用PGV作为表征脉冲型地震动对中低层结构的潜在破坏能力的参数。因此,通过地震动参数来解释和表征脉冲型地震动对结构的破坏能力是可行的。     

Study on the severest real ground motion for seismic design and analysis

How to select the adequate real strong earthquake ground motion for seismic analysis and design of trucures is an essential problem in earthquake engineering research and practice.In the paper the concept of the severest design ground motion is proposed and a method is developed for comparing the severity of the recorded strong ground motions.By using this method the severest earthquake ground motions are selected out as seismic inputs to the structures to be designed from a database that consists of more than five thousand significant strong ground moton records collected over the world.The selected severest ground motions are very likely to be able to drive the structures to their critical response and thereby result in the highest damage potential.It is noted that for different structures with diffferent predominant natural periods and at different sites where structures are located the severest design ground motions are usually different.Finally.two examples are illustrated to demonstrate the rationality of the concept and the reliability of the selected design motion.     

多层砌体结构墙体整体破坏模式研究

在总结砌体结构墙体震害特征的基础上,提出了多层砌体结构地震作用下3种典型的墙体整体破坏模式;对各种破坏模式的破坏特征进行了分析与验证,对比研究了各类破坏模式对砌体结构整体抗震性能的影响,指出窗下墙先于窗间墙发生破坏的模式是砌体结构较为理想的墙体破坏模式;同时,结合震害现象阐明了我国现行规范中砌体结构设计方法存在的不足之处,为规范的修订与完善提供参考。     

Some considerations on the physical mea-sure of seismic intensity

Introduction In1564,an Italian man named Jacopo Gastaldi(XIE,1958)presented the first macroseismic intensity scale in the world,which based on the building damage and the ground surface failure after an earthquake.Today the seismic intensity has developed into an indispensable important concept,which applies to seismology and earthquake engineering,however it was just used to de-scribe earthquake damage while the concept of intensity was established.With this concept,seis-mologist can estima…     

不同烈度区农村自建砖砌体房屋震害特征研究

农村自建砖砌体房屋通常没有正规的设计和施工导致该类房屋抗震性能较差。文中以汶川8.0级地震为例,在不同烈度区选择具有代表性地区的农村自建砖砌体房屋为研究对象,分析了该类型房屋不同烈度区的震害特征。通过使用数量化术语的震害描述,对在不同烈度区的农村自建砖砌体房屋的墙体、楼板屋盖、附属结构的破坏进行了震害分析,得到了地震作用下仅考虑结构振动破坏时该类型房屋的破坏特征。最后也给出了降低农村自建砖砌体房屋震害的一些建议。     

基于假设检验的地震动强度(烈度)速报方法

地震发生后数分钟内,快速、可靠地判别出地震动强度(烈度)的空间分布,用以估计不同地区的受灾程度,可以为政府开展应急救援并合理分配救援力量提供决策依据,保证救援人员及时、准确地到达极震区并展开搜救,以减少生命财产损失。本文基于统计学中的假设检验方法,对历史震害资料进行统计,提出了一种利用强地震动参数判别地震动强度(烈度)的方法。比较结果表明,本方法所确定的地震动强度(烈度)与实际震害烈度对应较好,能较真实地反映实际震害情况。     

从爆破烈度看仪器烈度的算法

以某次工程爆破的地震动测试结果为例,对《中国地震烈度表》、日本气象厅JMA系统、美国ShakeMap系统、福建省地方标准以及袁一凡教授提出的烈度算法进行了对比分析,讨论了以地震动参数为基础的仪器烈度计算方法,提出了将袁一凡仪器烈度算法中的PGA改为水平分向合成峰值,忽略持时和主频两个参数并修改个各参数权重的意见。经分析认为,袁一凡仪器烈度算法和福建省地方标准中的仪器烈度算法在处理大中小震时结果较为合理,且袁一凡仪器烈度算法保留了继续研究地震烈度机理的学术空间和扩展应用领域的可能。     

基于灰关联与人工神经网络综合评价模型的多层砖房震害预测

结合几次大地震中多层砖房的实际震害资料,基于灰关联识别方法,解析了各影响因子对多层砖房抗震性能的影响程度。以反映结构抗震性能的各类物理参数作为输入数据,以给定地震动峰值加速度下建筑物破坏状态的概率作为输出数据,采用8-6-5层结构,建立了基于BP人工神经网络的非线性模型,并对震害样本进行了训练。结果表明:利用灰关联分析,可得出各因子对多层砖房抗震性能影响程度的大小排序,有利于实际的工程抗震设计;基于BP人工神经网络模型的多层砖房的震害预测结果与震害实例的实际情况比较吻合,其思路和方法可推广于其他不同类型的建筑结构的震害预测。     

芦山7.0级强烈地震砖混民居震害调查与分析

2013年4月20日四川省芦山县发生Ms7.0级强烈地震,造成了大量民居建筑的严重破坏甚至倒塌.本文通过对芦山地震中民居建筑的震害调查,系统总结了砖混民居这一量大面广建筑结构的破坏形式和损伤机制.汶川地震后的新建民居在抗震措施方面有较大幅度的提高,比如大多具有抗震构造措施、采用240mm承重墙等,因此整体震害较轻,但是新建居民在建设房屋时,抗震构造措施的布局有很大的随意性,具体表现在平面内布置不足和竖向分布不规则,导致整体约束效果下降,进而结构发生破坏.雅安地区多处于山坡软土地带、建筑物多临近河流,同时民居建筑的基坑开挖普遍较浅,处理不当,在地震过程中出现地基不均匀沉降,基础遭到破坏,并造成上部结构破坏.相比之下,地基得到妥善处理、严格按照抗震规范设计的民居,震害十分轻微.本文建议继续增强对居民的防震减灾宣传,普及民居抗震构造知识,进行民居的实用抗震措施和地基处理方法的研究,并针对各类民居震害情况,研究有效、经济和快速的加固改造技术.     

抗震设防地区评定地震烈度的平均震害指数法

在我国烈度表中提到的房屋指的是未经过抗震设计或加固的单层或数层的砖混和砖木房屋．但是随着我国经济的发展,这类房屋的数量在逐渐减少,能够根据抗震设防房屋的破坏情况进行烈度评定对目前的地震现场工作具有重要意义．本文通过震害矩阵和平均震害指数的关系,尝试利用框架结构和砖混结构的震害矩阵得到设防烈度——震害指数的拟合关系,建立不同抗震设防水准的框架结构和砖混结构的烈度评定标准,并利用近年来9次中国大陆地震的烈度评定结果对该评定标准进行验证．本文评定的结果与这些地震现场评定结果基本一致．本研究结果可作为在我国抗震设防地区利用多种结构形式的建筑物破坏情况进行烈度评定的依据     

芦山7.0级地震砌体结构的震害特征

四川芦山7.0级强烈地震影响区域内有大量的砌体结构房屋,既有未采取任何抗震构造措施的非约束砌体结构,也有设置了圈梁和构造柱的约束砌体结构.文中首先简要讨论了本次地震强震动特性,表明其高频成分丰富,反应谱中低频部分衰减较快,是刚性结构和柔性结构地震破坏表现差别较大的原因之一;继而论文重点以现场震害调查资料为基础,总结了不同烈度区、不同类型砌体结构的震害特征;高烈度区不同类型砌体结构的震害程度和破坏比对比表明,约束砌体结构的抗震性能明显优于非约束砌体结构.