场地效应研究的传递台站线性反演法——以芦山地震为例

采用线性反演法研究了地震动的场地效应,并针对线性反演法的局限性,提出了"传递台站"的方法来扩展其应用.通过传递台站,地震事件不再局限于必须被参考台记录到,台站也不再局限于须与参考台站同时获取到地震记录,改进后可大大增加数据样本,使得结果更趋稳定.同时,对于原来难以参与分析的台站,也可得到其场地反应.研究中,还采用了基于遗传算法的非参考台方法,进一步分析了场地反应和验证所提方法的合理性.将所提方法应用于2013年芦山7.0级地震周边区域,分析了这一地区的强震台站的场地反应和地震波衰减因子Q_s值.研究结果显示,当采用一个和二个传递台站进行分析时,所能利用的地震事件和所能求解场地反应的台站数目逐步增加,随着数据样本的增加,分析结果趋于稳定.研究区域的Q_s值拟合结果为Q_s(f)=334.16f~(0.73).遗传算法结果表明,线性反演法中所选取的参考台站有其自身的场地反应.当利用遗传算法获得的参考场的场地反应去校正线性反演法的结果时,对于多数场地,两者的结果符合得很好,说明了遗传算法的结果可以合理地认为是场地较为真实的反应.     

南天山西段地震尾波Q值研究

基于新疆地震台网的数字地震波形资料,采用Aki的地震尾波单次散射模型,选取了南天山西段10个台站周围60km范围内M_S≥2.0的397次地震事件计算并得到了不同台站的尾波Qc值。结果显示,南天山西段尾波Q_0值平均值在140~390之间,其中喀什台和乌恰台Q_0值最低;频率相关系数η的平均值在0.62~1.00之间,拟合平均Q值与对应频率之间的关系结果为Q=261.2±110.8f~(0.80±0.28),表明该地区是以低Q_0高η值为特征的构造活跃区。     

2017年8月8日九寨沟MS7.0地震序列分析

2017年8月8日四川九寨沟发生M_S7.0地震,该地震发生在巴颜喀喇块体的东北边界,震中区域构造条件复杂,是巴颜喀喇块体北侧左旋走滑环境向东侧逆冲挤压环境过渡的位置,附近地区历史强震较多。九寨沟地震是一次主-余型地震,余震活动水平较弱,主震发生后短时间内M_L≥4.0余震的“等待时间”存在异常,震后较长时间余震活动恢复到正常状态,序列h值、余震视应力等符合主-余型序列特征。序列b值为0.84,G-R关系推测序列最大余震的震级约为M_L5.4（M_S5.0）,8月9日发生的M_S4.8地震是目前该序列的最强余震。通过与1970年以来附近地区7级左右地震序列的对比认为,九寨沟地震与1976年松潘-平武2次7.2级地震序列在余震空间位置、发震构造和震源机制等方面存在较大差异,因此,不具备发育为震群型序列的条件。九寨沟地震主震视应力为0.36～0.38MPa,属于应力下调模型,序列余震的平均视应力水平接近龙门山断裂带附近中小地震的平均背景水平。     

前板可旋转的双垂板结构水动力特性的理论研究

振荡水柱波能转换装置的最大转换效率往往受到腔内水柱共振机制的直接影响。通过对装置的基本结构进行简化,提出了一种前墙可绕固定轴旋转的双垂板式结构系统,旨在通过前墙的旋转运动进一步加剧水柱的振荡,从而对腔内水柱的共振机制进行调节和控制。基于线性波理论,采用匹配特征函数展开法对波浪与双垂板结构的相互作用进行理论研究,针对流场在结构物尖角附近的奇异性特征,将公共界面上的速度分布基于切比雪夫多项式近似展开,并应用区域间的速度与压力连续条件进行求解。通过分析结构的几何参数对反射透射系数、平均波面高程、前墙旋转振幅以及前墙与水面间相位差的影响,深究其共振机理,为振荡水柱波能转换装置的效率优化机制提供理论依据。结果表明,在所研究的波浪频率范围内,前墙的自由旋转运动会加剧板间的平均波面高程,应用于波浪能转换装置中能进一步拓宽高效频率带宽。     

新型扇形盘式消能器减震性能参数分析

提出了一种新型扇形盘式效能器(fanshaped disc-type energy dissipator,FDED),阐明了其原理、特点,导出其设计要点和设计理论,采用数值方法分析了FDED的减震性能,研究不同设计参数对FDED减震性能的影响。结果表明:FDED设计原理可行,减震机理明确,其转盘式的构造可起到有效的位移放大效果,使得消能器在小激励位移下发挥耗能作用;FDED具有明显的双线性恢复力特性和稳定的耗能性能,等效黏滞阻尼系数可达50%以上;阻尼件中橡胶硬度的改变对FDED初始刚度的影响不敏感,但对FDED屈服后刚度和等效黏滞阻尼系数的影响较为明显。随着橡胶硬度的增大,FDEDE的屈服后刚度上升,等效黏滞阻尼系数降低;保持阻尼层中橡胶层的总厚度不变,通过增减叠层钢板改变单层橡胶层的厚度对于调整FDED的减震性能影响不大;调整铅芯直径的大小主要影响FDED的屈服力和耗能性能。随着铅芯直径的增大,FDED的屈服力也增大,耗能能力逐渐提高。     

广西龙滩水库地壳QS二维成像

本文收集了广西龙滩水库地震监测台网2006年9月至2016年12月精定位后的3 382次M_L≥0地震的数字波形资料,采用二维衰减成像技术获得了龙滩水库库区的Q_S二维分布图像。结果显示:龙滩水库库区Q_S的横向不均匀变化明显,Q_S低值区围绕着库区近似呈环形分布;在Q_S低值分布区附近,大多为河流与断裂带的交汇处;Q_S低值分布主要对应于透水性较强的岩性地区。以上现象表明Q_S低值分布受水、断裂、岩性等3种因素的影响,由此初步推断库水可能沿着断裂上的岩石破碎带及节理、裂隙发育地区和具有较强透水性岩层区域向下渗透,使得岩石孔隙中充满流体,内摩擦增大,地震波剧烈衰减,从而使Q_S值大幅下降。结果还表明:大多数地震发生在Q_S高、低值过渡区域,这种“软”、“硬”介质的交界处,容易积累应变能,孕育地震。这是由于当Q_S高、低值过渡区域受到水的加载作用及其对裂隙边界的润滑作用,发震断层的抗剪强度降低,使滑动容易产生,从而诱发地震。      

2016年8月24日意大利中部MW6.2地震强地面运动特征分析

对意大利国家强震台网在2016年8月24日获得的其中部拉齐奥大区阿库莫利市发生的M_W6.2地震强震动三分向记录进行处理和分析。完成原始数据基线校正、滤波等基本数据处理,回归此次地震动幅值衰减规律,发现其整体与ITA08及BA08的衰减趋势一致,但远场实际值低于预测值,不同场地条件下的衰减特性与ITA10一致,近震源幅值较大,且方向性明显;计算并回归分析几种持时,与全球经验预测方程均基本吻合;比较4个幅值较大的近震源台站的反应谱,发现其明显高于欧洲抗震设计规范中的设计反应谱。结合此次震害特点,该地区在实际建设中仍需提高抗震设防能力,以确保安全性等级。     

2013-2016年乳山震群b值深度变化特征及意义

利用双差定位方法,对2013年10月—2016年12月乳山震群进行重定位,并计算乳山震群中地震集中活动区域b值,分析其深度分布变化。结果显示：地震重定位后表现为近NW向集中分布;b值在震源深度7.4 km上下最小,反映该深度处应力最强;乳山震群b值并不随震源深度增大而呈系统性减小变化,且深度10.2 km以下无有效b值,进一步证实该震群近NW向发震断裂的存在。根据b值随深度的变化特征,推测断裂活动的高应力区域集中在6.5—10.2 km深度范围内,断裂活动在深度7.4 km处应力最强,且水平分布最广;相比上下两侧地壳介质b值在5.5—6.2 km深度层位明显增大,反映该深度层位介质性质存在明显差异。     

利用剖面浅析鄂尔多斯西南缘Q值与断层展布的关系

根据鄂尔多斯西南缘地区已知断层及地震分布,切出6条剖面。利用国家测震台网数据备份中心提供的2009年1月至2015年11月的地震波形数据,选取震级范围为M_L1.8~6.7,震中距小于800km的1820个地震事件的16156条Pg波到时数据,计算得到剖面Q值分布。结果表明:Q值分布与断层展布密切相关。在断层两侧,Q值会发生明显的横向梯度变化;Q值随深度变化也呈现出一定的不均匀性。推测香山—天景山断裂为一条浅部断裂,会宁—义岗断裂切割较深;岷县地区、清水—徽县一带均有一条隐伏断裂存在于中上地壳。     

旅游活动对鼎湖山生物圈保护区植被的影响

以鼎湖山生物圈保护区为例,采用敏感水平、群落景观重要值、物种多样性信息指数、阴生种比例、伴人植物比例和旅游影响系数等指标,对旅游活动与植被环境的关系和景区管理水平进行了分析评价。研究表明:(1)旅游影响系数与植被环境质量评价指标之间、植被环境质量各项评价指标之间、旅游影响系数内部各因子之间均存在不同程度的相关性。敏感水平值越大,群落景观重要值、阴生种比例值越小,物种多样性信息指数、伴人植物比例、旅游影响系数值越大;旅游影响系数越大,敏感水平、物种多样性信息指数、伴人植物比例越大,群落景观重要值、阴生种比例越小;旅游影响系数与其各影响因子均呈正相关,即旅游影响系数越大,枯枝落叶层越薄、草本层盖度越小、幼苗量越小、折枝数量越多、垃圾量越大。研究结果与鼎湖山旅游发展的实践基本相符,客观上揭示了旅游活动对植被影响的规律和特点;(2)根据旅游影响系数分级标准,鼎湖山景区质量管理水平总体可定为中上水平,但个别地段存在环境隐患,有必要进一步提高管理水平。