力平衡式加速度计仪器响应误差的校正方法

本文通过对数字强震仪系统使用的力平衡加速度计的仪器响应误差进行分析,提出了一个校正仪器响应失真的处理方法(微分-微分方法),即对未校正记录做低通滤波后运用近似理想微分器做两次微分得到校正加速度记录。针对大亚湾核电站地震仪表系统(K IS)给出了仪器校正示例,并编制了相应计算软件。该方法适用于我国强震动台网数字强震仪获取的加速度记录的仪器响应误差校正处理。     

基于精确权函数的仪器响应失真校正方法与算例

当前,经仪器响应失真校正后,加速度计有效观测频带通常为0至1倍自振频率,这限制了强震仪应用领域的延拓。有鉴于此,本文提出一个基于精确权函数的仪器响应失真校正方法并给出一个验证算例。分析表明:较之现有方法,新方法兼有高精度和高效率的优点,并可以将力平衡式加速度计的有效观测频带至少延拓3倍,对于拓展强震仪的应用领域具有重要意义。     

地震动参数速报仪的研制

在出现区域大震后,为了迅速展开有效的应急救援行动,需要及时准确了解烈度分布.目前震动图的获得有震后人工调查、震源参数计算、地震监测台网、地震烈度速报台网等几种方式,其中最有效的是在重点监护区建立烈度速报台网.但烈度速报台网建设往往沿用地震监测台网的模式,建设成本高、台站密度有限、实时数据传输量大.本文研制的地震动参数速报仪采用MEMS加速度计为测震传感器和ARM+Linux嵌入式计算机技术,具有体积小、成本小、功耗低、一体化、智能化的特点;其内置地震信息实时处理算法,能够自动判别地震事件并计算地震动参数;在实际应用中安装简便.通过大量密集布设这种小型仪器而组建的地震动参数速报网络,具有数据传输量小、分布式计算、组成的速报网络可靠性高、能够快速产出高分辨率的精细震动图等特点.     

甘肃岷县漳县6.6级地震强震动观测记录与初步分析

2013年7月22日甘肃省定西市岷县漳县交界(东经104.2°,北纬34.5°)发生M6.6地震。甘肃强震动台网在该地区覆盖良好,获得了丰富的主震加速度记录。本文收集整理了此次地震中各强震动台站获得的加速度记录资料并进行了基本处理;经统计分析绘出了峰值加速度分布图。     

强震记录仪器响应失真校正的权函数方法—时域离散序列数值分析方法与应用研究之二

简要评述了现有强震记录仪器响应失真校正方法的优点和存在的不足。在文献[1]的基础上，提出了对强震记录进行仪器响应失真校正的权函数方法，并推导建立了相应的计算公式。通过设计真实地震动为已知的算例，对加速度摆和速度摆强震仪的未校正记录，和用不同方法获得的校正记录的精度（或误差）进行了对比分析。理论和算例分析表明，本文方法简单、实用，具有很高的计算机精度且无稳定性问题。     

江苏高邮—宝应MS4.9地震强震动观测与记录分析

2012年7月20日江苏高邮—宝应交界处发生MS4.9地震,对江苏省数字强震动台网43个台站获取的强震记录进行初步分析得出,地震的最大水平向加速度为33.76 cm/s2,并计算地震的仪器烈度,得出烈度分布等值线图,与地震现场实际调查的烈度分布情况基本一致。     

江苏高邮—宝应MS4.9地震强震动观测与记录分析

2012年7月20日江苏高邮—宝应交界处发生MS4.9地震,对江苏省数字强震动台网43个台站获取的强震记录进行初步分析得出,地震的最大水平向加速度为33.76 cm/s2,并计算地震的仪器烈度,得出烈度分布等值线图,与地震现场实际调查的烈度分布情况基本一致。     

强震记录与地震烈度的仪器测定实例

“十五”期间,四川强震台网将达到211个子台的规模。若仅按强震观测最基本的技术目标,用足够长的时间收集足够多的强震记录为抗震设计理论服务,显然未能尽其投资潜力。为此,我们将中国地震局工程力学研究所固化在该所GDQJ-1A数字强震仪内的烈度模式识别算法提取到台网中心计算机的后台,使“十五”建设采用的所有强震仪均“升级”成为可以现场测定地震烈度的设备。本文以2005年1月5日马尔康日部5.0级地震为例,展开强震台网的烈度测定和震灾快速评估。     

汶川主震强地震动记录仪器设置参数分析

在汶川8.0级地震中,中国数字强震动台网在19个省市自治区的420个台站获得了1257条3分量主震加速度记录.文中对这些记录进行了初步的波形分析和数据统计,发现部分记录不完整,即存在不同程度丢头、丢尾的现象.从强震记录的波形特点、仪器的开始/停止触发阈值、事件0/后存储时间分析了出现以上现象的原因,并给出了数字强震仪预存贮参数设置的合理建议.文中研究的初步结果可为今后的数字强震仪参数设置提供参考.     

宁洱6．4级地震强震动观测记录异常场地影响分析

“十五”期间建设并投入试运行的中国数字强震动台网云南区域台网有20多个强震动台站记录到宁洱6．4级地震产生的地面运动。但值得注意的是,位于实地考察得到的Ⅵ度以上烈度区内或者其附近的4个强震台站,从加速度峰值、速度峰值与烈度的对应关系来看,与实际震害现象反映出的烈度有一定差异。究其原因,地震动幅值的大小和震级的大小有着直接的关系,但同时也和地震波的传播途径及场地条件等因素有关。因此,从场地因素的角度出发,从覆盖土层、地形地貌和地质构造条件等方面对造成强震动记录值偏大的原因进行了调查分析。在此基础上,对今后云南地区地震动研究场地影响的考虑提出了一些思路和建议。     

2007年宁洱6.4级地震强震动观测记录

"十五"期间建设并投入试运行的中国数字强震动台网云南区域台网有20多个强震动台站记录到宁洱6.4级地震产生的地面运动。记录的最大峰值加速度为431.2cm/s2,这是我国大陆自开展强震动观测以来在一次强震中同时获取记录最多的一次,初步展现了"十五"强震动台站建设的成效。     

鲁甸 MS6.5级地震强震动记录及震害分析

2014年8月3日发生的鲁甸地震是我国继2013年芦山地震之后的又一次破坏性浅源地震,造成了严重的人员伤亡和工程结构破坏.本文处理了我国数字强震动台网捕获的60余组主震三分量强震动记录,绘制了震中附近区域的峰值加速度等值线图,长轴沿西北-东南方向展布.通过与中国西部常用衰减关系的对比,发现各模型的预测值均不同程度高估了峰值加速度、峰值速度的观测值.最后以水平向峰值加速度较大的三个典型台站为例,详细调查了附近建筑的破坏情况,结合宏观烈度分布结果,分析了地震动特征与震害的相关性.     

2008年古田4．1、4．6级地震强震动观测记录

水口水电站重力坝强震反应台阵在古田ML4．1、ML4．6地震中获得了强震资料,通过对观测资料初步分析,得到以下认识：如果仅用基岩自由场顺河向振动的峰值加速度进行估算．该大坝遭受的地震强度达到Ⅵ度。这与通过现场灾害评估得出大坝位于V度区外的结论相悖：坝底和基岩自由场竖直向和顺河向振动情况一致,但幅度存在差异;对于坝体的峰值加速度,相比较于坝底,坝中部三方向均有不同程度的放大,坝顶三方向均有不同程度的缩小：从坝底至坝顶。峰值加速度出现滞后现象,但并不明显,说明坝体刚性较大。此次地震中坝体主要呈整体振动特性。     

广东省数字强震动台网建设介绍

广东省在“十五”期间要建成一个具有一定规模的数字强震动台网。目前,强震动台网已经完成了大部分的基建工作和一部分的仪器安装工作。在建设过程中,强震动台网既满足《强震观测规范》的要求,同时又有创新之处。本文从台网的布局、观测环境、技术系统等几方面详细地介绍了强震动台网的建设情况。     

龙滩水电站大坝强震动观测台网系统

对红水河上游龙滩水电站大坝所安装的强震动监测台网技术系统进行了详细阐述,内容包括场地的工程概况、台网布局、仪器性能指标及技术系统、数据的采集分析等情况,为其他大坝强震监测台网设计作参考。     

强震动台站周边地面建筑物对观测结果的影响分析

强震动观测是获取地震地面运动最基本的手段,但其观测质量会受到观测台站周边环境的影响。本文针对不同场地条件的观测台站和附近不同高度建筑物,开展建筑物对观测场地地震动影响的模拟分析,探讨其对强震动观测的影响规律。基于ABAQUS有限元分析软件以及粘弹性边界方法,建立了8个场地-建筑物体系计算模型,分别考虑了4种不同剪切波速的场地和4种不同层数的框架结构建筑物,计算分析了建筑物高度、观测点与建筑之间的距离对强震动观测及场地土波速变化的影响。结果表明:强震动台站附近地面建筑物的存在对观测结果将产生明显的影响,近距离建筑物影响的相对误差可高达20%以上;建筑物高度的变化并没有明显改变其影响程度和影响较大的地震动周期范围,但较高建筑物的影响程度会随距离增加衰减速度减慢;场地土越软,周边建筑物对观测带来的影响越大。建议:对于较软弱场地（土层平均剪切波速低至210m/s）,强震动台站避让建筑物的距离应不小于40m,对于较坚硬场地（土层平均剪切波速大于250m/s）,强震动台站避让建筑物的距离应不小于25m。同时还认为,如果强震动观测要求较高精度,需进一步增加避让距离,且应具体考虑建筑物高度等因素的影响。     

用于强震记录仿真地动位移的高精度累积数值积分方法研究

针对传统梯形积分方法的低精度缺陷,提出了一套高精度累积数值积分方法.首先对被积数据进行分段三次Hermite插值,之后采用积分区间四等分的Newton-Cotes积分公式进行积分.误差分析表明,本方法精度远高于梯形积分方法精度.在对构建信号进行方法验证的前提下,采用2013年4月20日雅安芦山地震和2008年5月12日汶川地震的真实强震动加速度记录对本方法进行测试,测试结果表明,本方法适用于将强震动加速度记录积分为位移记录.     

强震动记录的低频截止频率自动搜索算法

本文针对传统方法在强震动记录处理中确定滤波低频截止频率效率较低的问题,提出一种确定滤波低频截止频率的自动搜索模型,并利用统计学习方法中的损失函数确定自动搜索模型流程的结束条件。基于2008年汶川和2013年芦山两次地震主震和余震获得的强震动记录,将自动搜索算法得出的结果与传统方法确定的低频截止频率进行比较,分析自动搜索算法产生误差的原因,进而提出自动搜索算法应遵循的原则和适用条件。结果表明该算法计算效率比传统方法有很大提升,特别适合海量强震动记录的批量处理。     

盈江M_S5.9地震强震动谱烈度研究

2008年8月21日,云南省盈江县北部发生M_S5.9地震.架设在周边的数字强震动同定台和3个地震应急流动台获得了这次地震的记录.根据这些记求计算了各观测点的谱烈度,并与宏观烈度进行了比较,讨论了相关问题.     

Strong Ground Motion Estimation During the Kutch, India Earthquake

In the absence of strong motion records, ground motion during the 26^th January, 2001 Kutch, India earthquake, has been estimated by analytical methods. A contour map of peak ground acceleration (PGA) values in the near source region is provided. These results are validated by comparing them with spectral response recorder data and field observations. It is found that very near the epicenter, PGA would have exceeded 0.6 g. A set of three aftershock records have been used as empirical Green's functions to simulate ground acceleration time history and 5% damped response spectrum at Bhuj City. It is found that at Bhuj, PGA would have been 0.31 g–0.37 g. It is demonstrated that source mechanism models can be effectively used to understand spatial variability of large-scale ground movements near urban areas due to the rupture of active faults.