高频GNSS资料的强震震相识别与震中确定

利用2011日本东北Mw9.0地震和2008汶川Mw7.9地震若干台站的高频（1 Hz）GNSS观测资料,通过精密单点定位方法解算出地震发生时的位移形变波形。对位移波形一阶差分得到震时高频GNSS速度时间序列,采用S变换谱的方法对该速度时序进行地震波到时的拾取,即震相识别。将地震波拾取结果用于震中位置和发震时刻反演,并与美国地质调查局USGS公布的资料对比。结果发现,两者日本地震震中位置相差约16 km,发震时刻相差约0.7 s;汶川地震震中相差约4 km,发震时刻相差约0.4 s。     

综合考虑宏微观复合损伤的节理岩体本构模型

针对目前节理岩体损伤本构模型中仅考虑节理等宏观缺陷造成的损伤,而没有考虑岩块中微裂纹等微观损伤的不足,提出了综合考虑宏微观损伤的节理岩体本构模型。其中微观损伤模型采用基于应变强度理论和岩石微元强度服从Weibull分布假定的统计损伤模型,把其应用于被节理切割而成的岩块。而宏观损伤模型主要基于连续介质力学原理,把节理对岩体性质的劣化作为损伤来考虑。在考虑节理传压及传剪系数的基础上,提出了综合考虑宏微观复合损伤的节理岩体本构模型。算例表明宏观节理的存在大大削弱了岩体的强度,降低了其刚度,增大了其柔性。所提出的模型能够较好地反映宏微观两类损伤对岩体应力-应变关系及强度的影响,较为合理。      

2011年地震震中分布图

为了便于读者了解中国和邻区以及全球的地震分布图像,作者利用中国地震台网中心的地震资料,绘制出中国及邻区地震震中分布图和世界地震震中分布图.刊登在《地震学报》每年第6期上.     

地震宏观异常与临震预测成功的希望

宏观异常指人类用感官可直接觉察到的自然界中的不正常现象,其中与地震活动密切相关的现象称其为地震宏观异常.我国近4000年历史资料中,有十分丰富的有关地震宏观异常的记载,甚至有一些利用宏观异常试图预测地震与防震减灾的记载.我国现代地震监测预报实践也表明,地震前确实存在大量的宏观异常,若能够观察、收集、整理与分析这些异常就有可能实现成功的临震预测,尤其为临震时间预测,可取得重要的依据.     

浅析汶川地震后甘东南-甘青川交界地区的丛集小地震

根据中国大陆区域地震台网的小震目录,绘制震中分布图。可以发现,汶川8．0级地震后,甘东南一甘青川交界即N30°～37°,E98°～106°范围内形成了几个小震丛集的地区,它们分别是：甘肃碌曲、甘肃礼县、迭部一白龙江断裂带、青海久治、四川马尔康和黑水地区。从历史大震分布来看,有地震记录以来,1654年在甘肃礼县附近发生过甘肃天水南8级大震,     

汶川8.0级地震前后宏观异常现象分析

文章对2008年5月12日汶川8.0级大地震前后(2008年2月1日至6月10日)出现的宏观异常现象进行了收集整理。 较为可靠的异常做为地震宏观异常, 并对其时空分布特征进行了研究。 研究结果表明, 在时间分布上, 地震宏观异常的数量在临震前形成一次峰值, 震后出现两次峰值; 在空间分布上, 大震前后宏观异常的空间展布方向趋于一致。 文章还对宏观异常的映震机理以及对地震预测可能发挥的作用等问题进行了讨论。     

大震前宏观异常的机理研究

主要通过对1975年海城地震前出现的宏观异常现象的分析,推测大震前在震源区的地下岩体中就已产生了贯通到近地面的规模不等的宏观裂缝,在构造应力场的持续作用下裂缝会进一步的扩张、错动和贯通形成更大规模的裂缝.而发震断层实际上是主震前沿发震断裂上的裂缝最后一次扩张、错动和贯通的结果.论证了大震之前这些裂缝的进一步的扩张以及沿这些裂缝热物质的上涌导致了震前形式多样的各种宏观前兆现象的产生.     

广东省两次流体宏观异常的落实

从外界干扰因素排除、区域构造活动异常鉴别、地下流体动力学等方面对广东省内出现的两次流体宏观异常进行了分析．讨论了引起异常的原因,从而排除了地震前兆的可能,对汶川地震后老百姓的“恐震”心理起到了安定作用。     

基于性能的砌体结构加固与修复研究

我国现存着大量的未经抗震设防或按老旧规范抗震设防的砌体建筑,为了避免这些建筑在地震作用下的严重破坏,需要对其进行加固。近年来发生的汶川地震和芦山地震中,很多砌体结构损伤严重,但尚未倒塌,这些砌体结构是否可以修复,如何修复,修复后抗震性能有什么变化,目前还没有系统的研究可以借鉴。本文在基于性能的地震工程框架下,对砌体结构进行抗震加固与震后修复,并通过足尺结构试验评估其性能。本文主要工作如下:(1)对某老旧砌体结构采用后张预应力技术进行抗震加固,并对加固后砌体结构进行了双向拟静力试验。附加预应力水平采用砌体结构抗压强度设计值的20%,在提高承载力的同时避免剪压破坏。本文详细介绍了后张预应力加固二层砌体结构模型的加固流程,拟静力试验的加载和测量方案,并对砌体结构的损伤程度进行了分析和评估。(2)对采用后张预应力技术加固的砌体结构进行数值模拟。分别采用MSC.Marc和OpenSEES软件建立了加固砌体结构的精细化有限元模型和宏观力学模型。精细化有限元模型采用连续化方法和弹塑性损伤模型模拟砌体的破坏过程;而宏观力学模型采用剪切弹簧模拟墙片的宏观力学行为,通过分析50个后张预应力加固砌体墙片的试验数据,回归了加固墙片的开裂荷载计算公式。通过精细化有限元模型和宏观力学模型得到的滞回曲线与试验曲线的对比可知,这两种建模方法与试验吻合的较好,可以为该种结构的抗震性能研究提供一定的参考。(3)未加固砌体结构拟静力试验。预应力加固结构拟静力试验后结构的第二层破坏较轻,刚度损伤较小。为了对比加固效果,本文将第一层用钢梁固定,而将预应力筋值调整为结构第二层自重对第一层的压应力,对第二层结构进行加载,模拟未加固结构的首层力学性能。通过对比可知,预应力加固可使结构的峰值承载力提高至未加固结构的2倍左右,且结构的耗能能力也大幅度增加。(4)基于性能的砌体结构修复研究。对上述试验过后的损伤结构进行损伤评估后,综合考虑费用、工期和修复后承载力三方面的因素确定修复目标,根据修复目标选择增设构造柱和水泥砂浆钢筋网面层两种加固方法对损伤结构进行修复,通过修复过程中对工期和费用的量化可知,修复结构与新建结构相比可大大减少费用、缩短工期。通过修复结构的拟静力试验可知,修复结构的峰值承载力分别是未加固结构的2.84倍,预应力加固结构的1.32倍,满足修复目标的要求。     

基于烈度数据点的历史强震参数估计研究

由于地震仪器记录的历史较短,不足以据短时间、小尺度范围内的地震资料搞清地震活动的规律,因而对历史地震的研究非常重要。尤其是6.5级以上的历史强震,其参数的不确定性,直接对地震活动性规律和地震安全性评价等问题产生重大影响。根据6.5级以上强震烈度分布特征,本文提出了基于烈度数据点的考虑断层破裂长度的烈度椭圆分布模型,在此基础上联立椭圆数学方程确定了强震参数估计方法,并采用蒙特卡洛方法定量分析了所得参数的不确定性,结果表明:本文计算得到的震级精度在1级以内,震中计算精度可达2类。进而对华北地区5个历史强震参数进行了估算。本文直接采用数学模型分析烈度数据点来估算历史地震震级与震中,故减少了历史地震参数确定上的主观性,提高了科学性。由于在建模过程中,8.0级以上特大地震的资料太少,因此本方法只适用于6.5~8.0级的历史强震。