基于宁洱6．4级地震地震动衰减及场地土层分析

基于宁洱6.4级地震的实际地震台网观测数据,结合云南分区地震动特性,以回归分析的方法对此次地震中地震动大小进行衰减分析,以此衰减到场地基岩的理论地震动值,通过一维场地土层地震反应技术分析,得出场地结构物的地震动大小输入,以期为震害分析做出数据支撑。     

基于我国现行规范场地划分标准的中小震地震动峰值加速度衰减关系

搜集了美国西部近几年的中小地震记录1 321条以及场地钻孔资料,震级范围为M(3.5~6.5),根据钻孔资料将美国西部地震记录,按照我国GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》的规定进行场地分类,统计得到了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地的地震动峰值加速度的衰减关系并分析了其特点。通过将Ⅰ类场地地震动峰值加速度的衰减关系与前人研究的基岩场地衰减关系对比,发现Ⅰ类场地得到的水平和竖向PGA衰减曲线与前人研究的基本一致。由此说明只要场地类别一致,使用不同地区同类场地的中小震记录进行地震动参数研究是可行的。结果为我国的中小震峰值加速度估计提供了依据。     

浙江地区地震动衰减关系及历史地震等震线分析

地震动哀减规律的研究对于重大工程抗震设计和地震小区划具有重要意义。就工程应用而言,地震动哀减规律的研究主要采用统计方法。历史的证缺乏足够加速度记录的地区,现在普遍采用的地震动估计途径有二,一为烈度法,一为地震动法。地震动法以前提假定不同,又可分为烈度距法和烈度震级法。本文以烈度震级法估算地震动衰减关系。     

汶川地震的6区域模型加速度峰值衰减关系

利用加速度记录直接拟合衰减关系时,几乎所有现行文献都采用圆模型,以震中距或震源距为观测点坐标位置的唯一统计量。对于长断层的大震而言,等震线的圆模型假设和实际等震线图存在严重的偏差,为修正这种偏差,作者曾提出了4区域的椭圆模型,但是该模型忽略了断层长度垂直范围的2个区域,导致其等震线形状没有沿着断裂方向"发散开"的趋势。且不能反映破裂方向对短轴衰减的影响。该文提出的加速度衰减关系的6区域模型,通过过断层方向和过断层两端点且垂直于断层6条分割线,将地震记录观测点位置分为6个区域,通过研究沿分割线方向的衰减关系得到地震动衰减与衰减路径所处区域的相关性。以汶川8.0级地震为例,说明模型下的6条衰减关系,各自代表的物理意义以及汶川地震地震动峰值加速度衰减的区域特性。在拟合精度上,该模型较圆模型有大幅提高,比4区域椭圆模型略高,在反映地震动区域特性上,比4区域模型更加细致的反映了断层破裂方向效应和上下盘效应。     

NGA模型概述及其在中国适用性的初步探讨

该文旨在介绍美国下一代衰减关系(NGA)的技术要点和模型建立过程,重点讨论NGA模型对汶川地震的预测值和观测值的比较。通过对Mw7.9级汶川地震的断层距200km以内的基岩场地的地震动参数与NGA模型的预测值进行比较,结果表明:在反应谱短周期段(T<0.5s),观测值比NGA模型预测值略大;而在长周期段(T>1s),NGA模型预测值偏大(预测值与观测值的比值可达3～4)。最后探讨建立中国新一代地震动衰减关系的发展前景和面临的困难。     

非基岩场地地震动转换的适用性分析

基于 NGA 衰减关系中的场地修正模型,将剪切波速 <> V _s30 低于 500 m/s 的非基岩场地上的强震记录转换为 <> V _s30 =500 m/s 的等效基岩记录,对等效基岩记录与基岩记录进行了统计一致性的分析,认为这种转换方法在能够保证等效基岩记录和基岩记录的统计一致性的同时,对于记录数量充足的地震能够有效减小地震动分布的离散,而对于记录数量较少的地震,如果有足够数量的等效基岩记录加入,能够改善其由于基岩记录数量不足或分布不合理所导致的不合理的地震动空间分布。这种方法对于以前限于基岩地震动数量不足或分布不合理而无法进行的研究工作,提供了一种增加可用地震动记录的可能。而对于这种方法的不足和今后需要完善的几个方面问题,也进行了初步的讨论。     

三维地震动参数衰减规律的人工神经网络分析

地震动参数的衰减规律在地震工程中有着重要的地位,随着地震动参数观测记录的积累,追求较为全面准确的衰减规律也是一个重要的基本问题。本文以美国西部的地震动观测资料为基础,分别建立了三维地震动参数衰减规律的径向基函数人工神经网络模型和BP网络模型。RBF模型对进行训练的数据拟合良好,却在其它点上的误差较大;BP模型虽然对训练的数据的拟合效果不如RBF模型,但在整个预测空间中有较好的连续性。最后,还把BP模型的预测结果与传统的衰减公式进行了对比。     

汶川地震动衰减特性及其大跨高墩连续刚构桥的地震响应规律

为分析不同断层距下,汶川地震动对大跨高墩连续刚构桥的作用效应演变规律,收集了全国129个汶川主震地震台站记录。从工程地震学角度,分析了汶川地震动记录强度指标的衰减特性,总结了PGA、PGV和反应谱的衰减规律。以庙子坪大桥主桥为工程背景,构建了两类不同墩高形式的大跨连续刚构桥梁样本组,对两类桥梁自振周期的代表值进行了对比讨论和分析|基于反应谱分析,拟合得到两类桥梁响应谱随断层距变化的峰值响应曲面,讨论了不同断层距,大跨高墩连续刚构桥的响应特点。研究表明,不同断层距的大跨高墩连续刚构桥梁的地震响应具有明显差异,近断层地震响应明显强烈。研究成果可为大跨高墩连续刚构桥的桥墩布置形式和桥址选择提供借鉴和参考。     

基于场地指数的人工地震动研究

场地条件是影响地震动特征和结构震害的重要因素，本文基于场地指数的概念，结合人工地震的动研究的已有成果，提出了一种较为简便的与构筑所在场地条件直接关连的人工地震动的模拟方法。     

基于随机地震动模型的盾构隧道非一致地震反应分析

以常州地铁1号线为工程背景,建立了某一区间段双向盾构隧道的三维有限元计算模型。根据沿线Ⅲ类场地类别,基于随机地震动模型合成输入所需的多点随机地震动。计算双向盾构隧道在非一致随机地震动作用下的反应,与一致地震动激励的结果进行对比分析,得出该类场地条件下地震反应的一般特征。结果表明:非一致地震动激励增大了隧道的地震响应,沿隧道轴向方向各点地震反应存在差异,这种差异会影响轴向方向上的应力、应变,对隧道安全存在不可忽略的影响。     

考虑土层非线性效应的四川地区场地放大系数模型

为研究四川地区场地放大效应对地震动的影响,选取了该地区105个场地的钻孔资料和897条强震记录,结合强震数据分析和等效线性化计算结果讨论了地震动强度、场地条件对地震动场地放大的影响,建立了考虑土层非线性反应的场地放大系数模型,并探讨了模型在地震动估计中的应用效果。对模型结果的分析表明:当地震动强度较小时,场地放大系数随Vs30增大而减小,减小的幅度与反应谱的周期相关,当周期为0.2 s时,减小得最为显著;当地震动强度较大时,在同一场地上,场地放大系数随地震动强度增大而减小,减小的幅度与反应谱的周期相关,当周期大于1 s时,场地放大系数与地震动强度无关;此外,土层非线性反应对地震动的影响随场地变硬而不明显,当Vs30大于500 m/s时,可忽略这一影响。与只考虑线性场地反应影响的地震动衰减关系相比,利用本文模型建立的地震动衰减关系可显著地减小估计四川地区地震动时的标准差,尤其对于近场短周期地震动减小幅度可达12%。     

基于KiK-net强震记录的三维地震动强度非平稳模型研究

地震动强度非平稳特性对结构非线性响应有显著影响,准确描述强度非平稳特性对生成人工地震波有重要意义。该文提出了一种描述三维地震动强度非平稳特性的模型,分别给出了其确定性参数取值和随机参数取值。首先以大量KiK-net强震记录为样本,提取其强度非平稳特性|然后选取地震动强度非平稳模型,并使用遗传算法识别出了模型的参数|最后通过统计回归分析给出了各震级、震中距不同场地类别的三维模型参数取值。结果表明,所得强度非平稳模型能够反映地震动强度非平稳特性的规律,可将其用于结构抗震分析和人工地震动模拟中。     

基于混合方法的南海海域地震动衰减关系研究

我国南海海域面临俯冲带地震的影响,海域俯冲带地震的工程特性是海域工程抗震研究的基础,为给海域工程地震危险性分析提供合理的地震动输入,对于没有实际地震动数据的我国南海海域,文中提出一种基于数值模拟结合其他区域已有经验衰减关系建立本地衰减关系的方法。该方法采用随机有限断层法分别对南海俯冲带和日本东北部俯冲带板内地震动进行模拟,以模拟的不同震级、不同距离下的大量地震动为基础,回归了日本俯冲带与南海俯冲带地震动衰减关系,并推导二者的定量关系,基于此定量关系和已知的日本东北部俯冲带板内地震的经验衰减关系,最终建立南海俯冲带板内地震动的衰减关系。将文中建立的南海地震衰减关系与日本以及汶川地震衰减关系进行对比,结果表明：不同类型的地震的衰减特征存在一定的差异性,海域俯冲带板内地震的衰减速率要快于我国陆地地区的汶川地震的浅地壳地震;数值模拟结合经验关系的混合方法得到的南海俯冲带板内地震动衰减关系具有一定的应用价值,此方法可为没有实际地震动的地区建立衰减关系提供参考,建立的衰减关系可为海洋工程和近海交通重大工程的建设提供依据。     

强地震动随机合成中震源谱模型的改进

为了消除合成的地震动幅值对子源尺寸的依赖,全面介绍了地震动随机合成中震源谱模型的一个改进,突出凹凸体对高频地震波的控制作用,拐角频率与子源错动量相关,且随着破裂的发展、破裂的子源数目逐渐增加有所降低。同时,提出在震源谱模型中增加标度因子补偿震源谱参数随破裂面扩展变化引起的能量损失的方法,通过算例说明了远场总辐射能随子源尺寸的变化明显减小。     

局部场地对地震动的影响研究进展

结合实例说明了局部场地对地震动有着显著影响,从解析方法和数值方法两个方面总结了近年来局部场地对地震动的影响研究进展,并指出了现在存在的问题及研究的方向,以促进地震动的研究。     

An evolutionary model for earthquake ground motion

A simple and versatile evolutionary random process model for describing the earthquake ground motion is proposed. The model is composed of individually modulated component stationary processes, each component representing the energy in the process in a narrow band of frequencies. Methods for identifying the model parameters from a recorded accelerogram and for simulating sample functions are described. The model accounts for both temporal and spectral nonstationarity of the motion and is convenient for random vibration analysis.