近断层脉冲型地震动的降维模拟

提出一种近断层脉冲型地震动模拟的降维方法,将近断层脉冲型地震动分解为高频和低频2个部分:采用谱表示与随机函数方法生成高频加速度时程,并转化为相应的速度时程;采用Gabor小波模拟低频速度脉冲时程,将高低频的速度时程叠加得到合成的地震动速度时程,并转化得近断层脉冲型地震动的加速度和位移时程。结果表明:用3个基本随机变量模拟的近断层脉冲型地震动时程,可以反映近断层脉冲型地震动的方向性效应、速度大脉冲等特征,进而可为近断层区域工程结构的随机地震反应和抗震可靠度分析提供合理的输入。     

不规则公路桥梁地震动参数快速评估技术研究

快速评估不规则公路桥梁的地震动参数为桥梁地震响应分析、桥梁安全性设计提供科学依据。研究一种快速、有效的不规则公路桥梁地震动参数评估技术,以C形不规则公路桥梁为原型设计振动台与公路桥梁模型,选取Imperial Valley波作为地震动输入,采用加速度传感器、位移传感器采集桥梁加速度与位移数据;结合已知地震动数据计算地震动持续时长参数,优化衰减模型获取精确的地表峰值加速度参数。分析地表峰值加速度与其他地震动参数关系可知,地表峰值加速度与损坏概率成正比,桥梁结构发生损坏的概率在50%以下;震级越大、震中距越小、地表峰值加速度越大。     

大容量气枪震源地震动衰减特性分析

为进一步加深对大容量气枪震源激发的地震波传播特性的认知,利用福建海陆多个气枪震源固定激发点重复激发的实验数据,通过线性叠加和仿真技术得到等效单次激发高信噪比速度和位移记录,然后利用不同震中距的位移峰值计算不同固定点气枪激发的等效震级,进而建立等效震级、震中距和速度峰值的衰减关系。结果表明:(1)震中距为0~270km时,大容量气枪单次激发得到的速度峰值为700~4nm/s,位移峰值为200~0.2nm;(2)总容量为8000 in~3的气枪震源P波等效震级为0.181~0.760,S波等效震级为0.294~0.832,总容量为12000 in~3的气枪震源P波等效震级为0.533~0.896,S波等效震级为0.611~0.946,气枪震源激发产生的S波能量大于P波能量,激发环境不同,激发效能相差较大;(3)速度峰值随等效震级增大而增大,随震中距增大而减小,P波速度峰值三分量中垂直分量最大,S波相反,其垂直分量最小,二者水平分量相近。研究结果可为定量判断气枪震源激发的地震波的传播能力以及利用气枪震源进行深部探测或监测的观测系统的设计提供重要依据。     

基岩输入时程随机数对场地峰值加速度的影响研究

研究基岩输入时程随机数对场地峰值加速度的影响,对核电厂设计地震动参数的合理确定具有重要意义。本文选取了某重要核电站场地具有代表性的3个钻孔,建立了场地计算模型。根据确定性方法、概率性方法得到的基岩反应谱及其包络谱,基于不同随机数,分别合成了400条基岩输入时程。采用LSSRLI-1程序进行了场地地震反应,根据4800个计算结果,研究了不同随机数对地表峰值加速度的影响,给出了自然对数下峰值加速度标准差的估计,揭示了峰值加速度的分布规律,提出了对核电厂设计地震动参数合理确定的建议。     

北京地区中硬场地对地震动加速度反应谱的放大效应研究

当前,合理确定地震动峰值加速度与反应谱特征周期是工程场地地震动参数确定工作的主要内容。本文以北京地区典型中硬场地为研究对象,分析场地条件对不同周期地震动反应谱值的影响。首先,计算不同震级、震中距条件下的基岩地震动加速度反应谱,合成基岩输入地震动时程;再利用110个工程场地的钻孔资料进行土层地震反应计算,分析中硬场地条件对不同输入环境下的地震动加速度反应谱值的放大效应。结果表明,中硬场地对高、中频震动放大效应明显,尤其是对0.2-0.5s周期段地震动加速度反应谱值的放大倍数大多在1.3以上;场地覆盖层厚度变化对不同频段地震动加速度反应谱值的放大倍数所产生的影响是不同的,与场地自振周期的相关性很强;在不同的地震动输入环境下,中硬场地对不同频段地震动加速度反应谱的影响是不同的,这一结论对实际的抗震设防工作具有一定参考价值。     

一种新的数字强震记录基线偏移校正方法的探讨

由于受到强震仪低频噪声、仪器周围环境和人为信号处理误差的影响,由强震仪得到的加速度记录进行积分后得到的位移曲线呈现了比较严重的漂移。所以,我们要进行加速度记录校正。国内外的学者对此开展了大量的工作和研究,也获得了许多成果。基于在前人的基础上,提出一种线性校正方法,以汶川地震作为研究对象,对杨陵台和周至台的加速度记录进行校正,得到了比较好的校正效果,此方法可用于大震中近场仪器会发生倾斜或产生永久位移的加速度记录进行基线校正。     

适用于全周期结构的速度脉冲型地震动强度表征参数研究

鉴于传统的地震动强度表征参数（IM）不能有效地反映速度脉冲型地震动的破坏特征,需要研究能够在全周期段内表征速度脉冲型地震动强度的参数。本文首先从NGA-West2强震数据库中选取了236条速度脉冲记录,分析了42种地震动参数之间的相似性和相关性,初步给出了速度脉冲型地震动强度的表征参数;其次,利用单自由度体系动力时程分析方法,研究了不同延性μ条件下速度脉冲型地震动强度表征参数与最大非线性位移u_m之间的相关性系数随周期T的变化特征,并通过线性回归和离差分析方法确定了初步给出的速度脉冲型地震动强度表征参数的有效性及其应用范围;最后,将速度脉冲对加速度反应谱的放大系数A_f作为速度脉冲型地震动强度表征参数,并验证其有效性。结果表明:① 当0＜T＜1 s时,S_a（T）作为速度脉冲型地震动强度表征参数的有效性较好;② 当1＜T＜3 s时,S_a,avg,S_v,avg,PPV,I_f和PGV作为速度脉冲型地震动强度表征参数的有效性较好;③ 当3＜T＜6 s时,S_a,avg,S_v,avg,PPV,I_f,PGV和S_a（T）不宜作为速度脉冲型地震动强度表征参数;④ 当0＜T＜6 s时,A_f作为速度脉冲型地震动强度表征参数的有效性较好,而且,当结构自振周期小于速度脉冲周期时,A_f作为速度脉冲型地震动强度表征参数时u_m的离散性最小。      

利用COSMIC掩星探测分析120°E经线附近电离层E层闪烁指数变化

利用气象、电离层和气候卫.星联合观测系统COSMIC掩星2007-2013年探测资料,分析了120°E经线附近电离层E层区域(70~140km)闪烁指数的季节、地方时和空间变化.结果表明强电离层闪烁主要集中在磁纬度±30°内,夏季达到最大,冬季其次,春季最小.闪烁峰值大小与太阳辐射有关,但北半球夏冬季闪烁峰值大于南半球观测结果,秋半球闪烁峰值大于春半球观测结果.地磁高纬地区较强闪烁现象出现在地方时傍晚之后,午夜前后达到最大值.地磁中纬和低纬区域日出后即出现较为明显的闪烁现象,一直持续至夜间甚至凌晨,分别约在中午和傍晚前达到最大值.磁赤道区闪烁现象通常始于地方时日出后,最大值发生在傍晚1800LT左右.电离层E区的闪烁峰值大都集中110km高度,但高纬地区的峰值高度略有降低.此外,太阳和地磁活动的增强一定程度上会抑制E层闪烁现象.相关研究结果有利于分析E层不规则结构及物理形成机制,同时为电离层区域闪烁模型的建立提供有用的信息.     

利用高频GPS资料研究2016年新西兰凯库拉地震的地表形变及预警震级

2016年11月13日,新西兰凯库拉地区发生了M_W7.8级地震.本文利用1 Hz高频GPS观测数据,基于GAMIT track解算模块,采用主分量分析（PCA）空间滤波方法获取了地震地表形变.同时从trackRTr模拟实时解算的动态位移中,提取P波5秒峰值位移（P_d）和地面峰值位移（PGD）,并根据震级统计回归模型计算预警震级.结果表明：测站的动态形变时间长达2 min,距震源最近的HANM和KAIK站出现二次剧烈形变,震源北部测站的形变幅度大于南部,而高频GPS静态同震形变场表现出先逆冲后走滑的震源机制特征.不同GPS台站的P_d预警震级相差较大,最大震级差为M_W2.5.综合考虑预警震级发布的时效性和可靠性,采用顾及空间分布的四台站PGD联合预警方法,其预警震级在震后23 s达到初始稳定（M_W7.56）,在震后110 s达到最终稳定（M_W7.78）,该震级与USGS矩张量反演震级（M_W7.8）基本一致.