Soil bentonite wall protects foundation from thrust faulting: analyses and experiment

When seismic thrust faults emerge on the ground surface,they are particularly damaging to buildings,bridges and lifelines that lie on the rupture path.To protect a structure founded on a rigid raft,a thick diaphragm-type soil bentonite wall(SBW) is installed in front of and near the foundation,at sufficient depth to intercept the propagating fault rupture.Extensive numerical analyses,verified against reduced–scale(1 g) split box physical model tests,reveal that such a wall,thanks to its high deformability and low shear resistance,"absorbs" the compressive thrust of the fault and forces the rupture to deviate upwards along its length.As a consequence,the foundation is left essentially intact.The effectiveness of SBW is demonstrated to depend on the exact location of the emerging fault and the magnitude of the fault offset.When the latter is large,the unprotected foundation experiences intolerable rigid-body rotation even if the foundation structural distress is not substantial.     

历史大地震破裂区地震危险性的地震活动性定量分析—以南北地震带中北段为例

尽管地震空区理论在中长期地震预测中起着重要的作用,但大地震复发在时间上的丛集或非线性行为使得在中长期地震预测研究中依然需要同时考虑非地震空区的、历史地震破裂区的潜在大地震危险性。为了探索能基于观测资料分析的、鉴别历史地震破裂区（包括历史、史前地震破裂的地震空区）大地震复发危险性的技术方法,我们在南北地震带中北段挑选出8个具有不同离逝时间的历史大地震破裂区,分析这些破裂区现代地震活动性的量化特征,以初步探索判定潜在大地震危险性紧迫程度的地震活动性方法。结果主要显示,反映地震序列衰减状态的p值和反映地震活动率的a值与这些历史破裂区最晚大地震的离逝时间有较好的对应关系,但也有部分破裂区可能由于复杂的断层结构与运动性质,对应关系并不明确;反映构造应力积累状况的b值则难于反映离逝时间演化阶段的信息。b值的时间扫描结果显示,大部分历史破裂区的b值随时间演化平稳,但1879年甘肃武都8级地震破裂区的b值则表现为明显的涨落,并存在持续20年的降低趋势。对比分析认为,1933年四川茂县7.5级、1976年四川松潘-平武两次7.2级地震破裂区目前仍处于序列衰减期,不具备再次发生7级以上地震的背景;公元842年迭部7级地震破裂区北缘低b值的玛曲段比迭部段更具危险性;1879年武都8级地震破裂区的b值持续降低也可能反映该区处于新的一轮孕震期。     

基于结构导向的梯度属性边缘检测技术

地震数据中的不连续性检测对于识别和刻画地下地质体边界具有重要意义.随着勘探目标向岩性油藏和复杂断块油藏的转变,解释人员需要对小断裂、微裂缝等微幅地质体边界信息进行精细刻画.常规边缘检测算子由于算法的局限性不能满足上述需求.本文通过引入能量归一化和沿层检测思想对常规检测算子进行改进,提出一种基于结构导向的梯度属性边缘检测技术.该技术通过结构张量估计得到局部地层区域的倾角和方位角,利用得到的倾角和方位角信息作为约束,使用二维边缘检测算子实现三维数据中的沿层不连续性检测.经过实际资料处理,并与结构导向方差属性对比分析,证实该方法在地层不连续性检测方面具有很好效果,检测得到的不连续性信息在细节上表现更丰富,可以作为地层横向差异和地质体边界识别的有力工具.     

浅谈芦山地震

地震序列是对地震现象的回顾性描述,只有在地震序列结束后它才有可能被确切无疑地判定.鉴于龙门山断裂带或地震带的整体性、统一性和系统性,不可否认在其西南段发生的芦山地震是与汶川地震一样的同属于龙门山断裂带的事件.鉴于芦山地震的震源位置、震源机制、震级大小和破裂区覆盖的范围,目前可认为它是汶川地震迄今最大的余震.鉴于地震序列的判定是对地震现象的唯象的描述,有相当的任意性,对芦山地震究竟是"新的主震"还是"汶川余震"的"讨论"实质上是在根据经验判定地震的类型,即使目前看"主震说"提出的4条"论据"明显缺乏说服力,"余震说"比较有说服力,但最后都需要等到地震序列结束之后才有可能"定论".作者认为,相对于需要等到地震序列结束之后才能"定论"、甚而在地震序列结束之后未必能"定论"的芦山地震究竟是"新的主震"还是"汶川余震"问题,应当更为关注芦山地震的发生引出的一些重要的亟待研究的科学问题与防震减灾问题.     

A new limit equilibrium method for the pseudostatic design of embedded cantilevered retaining walls

This paper describes a new pseudostatic limit equilibrium method for the design of cantilevered retaining walls under seismic actions. The method has been applied in a parametric study of the effects of the geometry of the wall, considering different excavated and embedded depths, of the strength of the soil, and of the contact between the soil and the wall. The pseudostatic predictions are in very good agreement, both in terms of horizontal contact stress and bending moment distributions, with the results of truly dynamic 2-D finite difference analyses and published experimental data. It is found that for increasing strengths of the soil–wall system both the critical acceleration and the maximum bending moment on the wall increase. In other words, a stronger soil–wall system will experience smaller displacements during the earthquake, but this is paid for by increasing internal forces in the wall.     

Modified fish-bone model: A simplified MDOF model for simulation of seismic responses of moment resisting frames

This paper presents a simplified Multi-Degree-Of-Freedom (MDOF) model through modification of fish-bone model (or generic frame). Modified Fish-Bone (MFB) model is developed through three enhancements: (i) the moment of inertia for half-beams is reduced slightly to modify the assumption of equal rotation at each story joints, (ii) a number of truss elements are inserted to the fish-bone model to simulate flexural deformation of moment frames due to axial elongation and contraction of columns, and (iii) moment–rotation relationship of representative rotational springs is supposed to be bilinear instead of trilinear in order to consider simultaneous yielding at both ends of the beam in moment frames. The proposed model is evaluated with respect to nonlinear dynamic analysis results of three classic moment resisting frames subjected to 94 records of FEMA-440 ground motion data set. Moreover, the adequacy of this model is compared with the fish-bone model and two predictors of nonlinear seismic demand. The statistical study of predicted interstory drift demonstrates the superiority of the proposed model over the fish-bone model and both seismic demand predictors.     

逆冲型地震地表破裂带宽度与活断层“避让带”的分析研究

综合分析大量汶川地震地表破裂带宽度资料与其它逆冲型断层历史地震地表破裂带宽度数据,采用统计分析方法,计算得出逆冲型活断层“避让带”的有效宽度约为30 m,并给出活断层上盘的避让宽度约20～ 22.5 m,下盘的避让宽度约为7.5～10 m.研究结果可为建筑工程避让逆冲型断层和其他类型断层提供参考依据.     

2012年甘肃金塔Ms5.4级地震发震构造讨论

归纳总结了2012年甘肃金塔M_s5.4地震的基本参数,烈度分布、震害特征和发震构造背景等基本特征。此次地震发生在甘肃北山地区,新构造活动不明显,属构造稳定的地区。地貌上为戈壁丘陵区,震区无居民点,没有造成明显破坏。通过野外地质调查,发现了许多基岩崩塌现象,有些作为路标或导航用的石堆被震倒,其排列方向为NW向。利用震源机制解、余震分布方向和断层活动性调查资料综合分析,认为2012年金塔5.4级地震,是马山南东断层和神螺山一野马井断层共同作用的结果,其发震断层可能为神螺山-野马井断层。     

公元前7年内蒙古包头地区8级地震的初步研究

公元前7年11月11日(汉成帝绥和二年九月丙辰)地震, 由于历史文献记载的不确定性, 长期存在分歧, 也没有学者开展过调查研究, 中国地震目录均未收入. 考古发现包头市麻池周边汉代部分木椁墓中木椁四周填塞的碎砖瓦陶片及文字瓦当, 是房屋毁坏以后的建筑垃圾和日用陶器残片的混合物, 这些房屋是在公元前52年(甘露二年)到公元前33年(竞宁元年)以后在麻池古城(汉五原郡)建成的. 上述房屋的毁坏发生在西汉晚期的墓葬稍前. 房屋毁坏的原因, 可排除自然因素、 战争及人为破坏, 更可能是由于突发性的地震灾害所致. 公元前7年地震正好发生在这一时期, 并使北边郡国30余处坏城郭, 凡压杀400余人. 根据木椁四周填塞碎砖瓦陶片的汉墓分析, 麻池古城房屋、 殿堂遭受严重破坏, 死亡人数达200人以上, 地震及其它天灾人祸, 使麻池古城逐渐衰退, 最后荒废. 结合大青山山前断裂所形成的距今2 000年前的地震形变带遗迹综合分析, 公元前7年11月11日地震宏观震中在麻池一带, 震中烈度为Ⅹ度, 震级达8级, 命名为内蒙古包头8级地震.      

基于有限断层模型的芦山“4·20”7.0级强烈地震强地面运动特征

基于芦山地震的震源破裂过程反演结果,利用有限断层模型,以芦山地区三维地壳速率结构模型为基础,对芦山“4·20”7.0级强烈地震引起的强地面运动进行了模拟.对这次地震中由典型盲断层引起的强地面运动数值模拟结果反映了与实际震害相近的分布特征:断层上盘的宝盛、龙门及芦山以北位于极震区,也是强地面运动的高强度集中区,特别是垂向分量的速度、加速度峰值均在该地区达到了最大值,最能反映地表震害特征的竖向地震加速度在龙门一带达到了350gal,与极震区Ⅸ度的烈度相当,而在芦山以北龙门一带,瞬时竖向位移峰值高达110cm,这些特征与实际震害分布是非常相近的.综合分析认为,这次地震强地面运动表现出了明显的逆冲断层引起的强地面运动的分布特征,同时在强地震动传播过程中,由于高陡峭地形地貌特征及四川盆地内山间盆地的影响,地形地貌和盆地效应对地震波的反射和放大作用明显加强,也是该地区地震破坏强度增大的重要因素.