地震灾害预测和应急模拟系统的设计与应用——以永安市城市应急系统为例

城市防震减灾是地震潜在频发区提高自然灾害防治能力建设的重要方面。本文结合福建省永安市城市防震减灾信息管理系统的建设,探讨设计防震减灾数值模型,分析模型集成的关键技术,构建了地震风险评估、建筑物易损性评价、生命与财产损失估算、救援与救灾管理调度等模型和基于GIS开发的震害预测和应急模拟系统。该系统在福建省永安市的实际应用表明,通过对地震灾害预测结果的分析,可加强城市抗震中的薄弱环节,为灾区政府应急响应和制订对策提供决策支持辅助信息,从而显著提高城市防震减灾的综合能力。     

球体位错理论在2011年日本强震中的应用研究

利用球体位错理论计算了2011年日本强震产生的远场同震位移与应变,并利用GPS远场数据修正了该强震的总地震矩。结果表明：1）利用球体位错理论计算得到的理论水平位移场显示,垂直于发震断层的广大区域同震位移较大,位移矢量总体都指向震中地区,震中距约5 000千米的地方亦产生了3 mm以上的同震水平位移。理论位移与远场GPS观测结果具有良好的一致性;2）比较两个独立断层模型对应的理论同震位移场发现,震源西部地区远场位移总体上只有1%～4%的微小差异,而东部广大海域的差异则达到同震信号的6%～15%,震中周围差异更大。该差异表明,相对于震源仅局域覆盖的日本本土GPS观测数据对2011年日本强震的断层滑动分布模型的约束能力有限;3）依据中国及邻区的远场GPS同震观测数据修正2011年日本强震的总地震矩,把该地震释放的总能量约束在(3.24～4.96)×10 ²² Nm,相应的矩震级为Mw8.97～9.10;4）2011年日本强震在华北地区产生的同震应变与该区的长期应力变化背景场大体相反,表明该强震使华北地区的地壳产生了松弛效应。     

A Step Towards Evaluation of the Seismic Response Reduction Factor in Multistorey Reinforced Concrete Frames

A seismic nonlinear time-history analysis was made for four-, six-, and eight-storey reinforced concrete buildings. These buildings were made as three-dimensional space frame structures with shear walls in both orthogonal directions. They have five bays with 4.8 m spacing each in the horizontal direction, and three bays with 4.2 m spacing each in the transversal direction. The frames were designed according to the Jordanian Seismic Code of practice for Seismic Zones 4, 3, 2, and 1 as proposed for Jordan by several authors. Time-history analysis was made using the El Centro (N-S) earthquake record of May 1940 as an actual earthquake excitation. The response reduction factor (R) that primarily consists of two factors that are the ductility reduction (Rµ) and the overstrength (), is obtained. It has been seen that the seismic zoning has a slight effect on the ductility reduction factor for different buildings, since it ranges from Zone 4 to Zone 1 as 2.37 to 2.52, 1.72 to 1.78, and 1.14 to 1.18 for four-, six-, and eight-storey buildings, respectively. Moreover, it is observed that, for different buildings and different seismic zones, the ductility reduction factor (Rµ) is slightly different from the system ductility factor (µ) especially for higher values of µ (i.e., Rµ µ). The response reduction factor, called overstrength (), was evaluated. The overstrength factor was found to vary with seismic zones (Z) , number of stories, and design gravity loads. However, the dependency on seismic zones was the strongest. The average overstrength of these buildings in Zones 4 and 1 was 2.61 and 6.94, respectively. The overstrength increased as the number of storeys decreased: overstrength of a four-storey building was higher than an eight-storey building by 36% in Zone 4, and 39% in Zone 1. Furthermore, buildings of the three heights had an average overstrength 165.9% higher in Zone 1 than in Zone 4. These observations have a significant implications for the seismic design codes which currently do not take into account the variation of the response reduction factor, R (i.e., ductility reduction factor times overstrength).     

青藏高原昆仑—汶川地震系列与巴颜喀喇断块的最新活动

青藏高原是中国最主要的地震活动区之一。最近十多年来,在青藏高原中部连续发生了1997年西藏玛尼Ms7.5级地震、2001年青海昆仑山Ms8.1级地震、2008年3月新疆于田Ms7.3级地震和5月四川汶川Ms8.0级地震及2010年青海玉树Ms7.1级地震,它们相继发生于青藏断块区巴颜喀喇断块四周边界活动断裂带上,是该断块最新活动的结果。发生于断块南北边界断裂上的3次地震都是走滑断裂错动的结果,发生在断块东南端的汶川地震则是挤压逆冲断裂的产物,而西北端的于田地震则呈现出张性特征,它们共同反映青藏断块区巴颜喀喇条状断块向东南方向滑动的最新活动。自1900年以来,青藏断块区和巴颜喀喇断块的强震活动表现出多期活动和区域性转移的特征,20世纪早期Ms7.0级以上强地震活动的主体地区在青藏断块区北部边界构造带,中期转移到高原南部喜马拉雅板块边界构造带和断块区南部断块,最近十多年来则在巴颜喀喇断块及周缘边界断裂上活动。青藏高原这种块体活动和地震活动与澳大利亚-印度板块对亚洲大陆的推挤作用相关,因而,青藏高原和巴颜喀喇断块的强震活动与澳-印板块边界苏门答腊强震活动相对应。目前苏门答腊地区强震活动仍在继续,因此,近期对巴颜喀喇断块及青藏高原南部地区的强震活动和强震危险性仍需加以注意。     

面向地震应急准备的居民地遥感提取及量化分析

运用灰度共生矩阵、数学形态学等方法提取新疆新源地区高分一号2 m分辨率影像居民地信息,运用目视解译、影像叠加分析、缓冲区分析等方法,进行居民地量化分级,为地震应急准备提供数据支持。结果表明：研究区在地震烈度为Ⅷ度及以下区域,埋压主要集中在单层结构为主的建筑区;当地震烈度高于Ⅷ度且造成多层建筑大面积倒塌时,县城等人口密集区为首要救援区;在地震应急准备时,应对交通条件三等区和交通条件四等区重点关注,增加应急物资储备点,对山区居民地,应考虑道路毁坏情况,转换救援方式,做好应急预案。     

形变大地测量学的进展、问题与地震预报

简要概括了形变大地测量学的革命性进展，研讨了它的科学特色、功能和定义以及对地球科学和防灾减灾的推动。形变大地测量学有助于从根本上击破多年来制约地震预报的“瓶颈”，但也存在不少急待解决的问题。着重研讨了在21世纪前10年，形变大地测量学如何依托多年的学科积累并充分受益于人造卫星和数字化等新技术，开展创新性研究和试验以推进地震预报。为此，对当前的研究工作提出了12条科学技术途径。最后对学科名称提出了建议。     

滦县ML5.0地震前重力异常探讨

分析研究了2004年1月20日河北省滦县ML5．0地震孕育过程中首都圈重力场的异常变化和动态演化特征。结果表明,震前出现的重力上升-下降-上升变化是较明显的中短期异常反映;重力场动态图像较清晰地反映了研究区重力场的准均匀态-非均匀态一发震的演化过程;滦县地区重力场的异常变化形态支持了孕震体震前膨胀的理论。     

渤海海峡跨海通道工程区地震危险性分析

研究渤海海峡地区区域历史地震时空分布特征,分析渤海海峡地区的地震发生位置及其发震规律,论述历史地震对工程场地的影响,为渤海海峡跨海通道的选址提供依据,使选址时尽量避开活动断层以减少地震对跨海通道的影响,增加评判工程稳定性的因子,使评判结论更加可靠。     

唐山地区波速比变化特征研究

选取唐山地区2008~2018年震相数据,利用单台多震和达法和多台多震和达法分别计算波速比,结合研究区内的地震活动对波速比的变化特征进行研究。结果显示,多台多震和达法得到的波速比结果较为稳定,而单台多震和达法得到的结果变化幅度大,显示更多细节;唐山地区ML≥4.5地震发生前单台波速比存在不同程度的异常,异常台站的方位与地震具有一定的对应性。