1815年平陆63/4级地震两种地震烈度对比研究以及震源地现今地震环境浅析

分析现今地震烈度时通常会与同一个构造带的同震级历史地震烈度做对比分析,用于指导地震救灾救援,但这样精度不够,为了能实时准确模拟受灾情况,利用强震记录获得地震动衰减关系,并利用该衰减关系反演出已发生地震的烈度分布图.尽管现今反演地震烈度广泛应用于地震救灾救援,但通过本研究发现,由于模型与实际地震波传播介质差异大,使得烈度圈过于理想,会忽略掉地层层序的差异性.同时通过研究地震地质背景,认识判断发震断裂,为未来地震趋势分析做基础.     

典型工程结构地震区划概率水准的研究

用概率方法对典型框架结构在遭遇不同地震烈度下的易损性进行分析然后计算结构的地震损失.根据结构在不同设防烈度下的造价,分析结构设防烈度与建筑物造价之间的关系和造价的提高与地震损失之间的关系,并结合某一地区的经济情况,分析提高该地区的抗震设防烈度是否符合该地区的经济发展情况.     

中强地震区地震烈度和峰值加速度的衰减规律

通过回归分析得到了中国东部中强地震区地震烈度衰减规律,采用“借用法”建立了该地区峰值加速度衰减规律。通过和华北地区地震动衰减规律对比研究,认为东部中强地震区地震烈度和峰值加速度衰减规律更能反映中强地震区破坏特点,在中国东部,应用本文地震动衰减规律进行地震危险性分析计算,所得结果更为安全可靠。     

基于BP神经网络的城市地震次生火灾起火率研究

选取房屋破倒率、震时地面加速度峰值、地震区域抗震设防烈度和地震发生时刻作为引发地震次生火灾的4个预测因子,结合中美日76条地震次生火灾统计数据,运用BP神经网络建立城市地震次生火灾起火率预测模型。分别运用BP神经网络模型和国内二项式拟合模型对实际样本起火率进行预测。结果表明:BP神经网络模型的预测结果与样本的实际起火率基本吻合;与国内二项式拟合模型相比,BP模型在地震次生火灾起火率的预测精度上有了较大提高,证实了BP神经网络适用于地震次生火灾起火率预测。以武汉市汉口地区为例,对该地区地震次生火灾起火率进行了预测,为城市抗震救灾、消防设施布置和防灾减灾规划建立提供了依据。     

地震烈度仪对卷积神经网络模型地震预警震级估计的影响

为探索地震烈度仪对卷积神经网络模型地震预警震级估计的影响,以2022年中国发生的5次破坏性地震（M_S≥5.8）为例,将地震数据应用到卷积神经网络震级估计模型中,分析引入烈度仪地震数据后的震级估计。结果表明:在P波到达后3 s,烈度仪和强震仪的单台震级估计误差主要分布在±1震级单位范围内;对于震中距100 km以内的数据,在P波到达后10 s内,与强震仪相比,烈度仪震级估计误差均值更接近0;对于信噪比小于20的数据,强震仪震级估计误差均值比烈度仪的震级估计误差均值更接近0,且烈度仪有更大震级估计误差的不确定度。此外,对于这5次地震,与强震仪相比,烈度仪的数量更多、分布更密,引入烈度仪地震数据后,卷积神经网络模型更快地获得鲁棒的震级估计。研究结果为地震烈度仪在卷积神经网络震级估计模型中的适用性提供了依据,也为地震预警系统震级估计提供参考。     

在役结构抗震评估地震作用取值研究

本文阐述了研究在役结构评估用地震作用取值的必要性。并提出了评估基准期和评估烈度的概念；根据现有的烈度分布函数。建立了考虑不同评估基准期和不同地区地震危险性差异的地震烈度概率模型；按照等超越概率原则，提出了确定在役结构抗震评估用地震烈度的取值标准和方法，并给出了强度验算和变形验算地震作用参数的具体取值；对服役期间已遭遇过地震的结构。提出了烈度调整建议，为在役结构的抗震安全性评估提供了合理可行的荷载标准。     

基于汶川地震的我国黄土地区加速度峰值衰减关系

基于汶川地震期间大量地震加速度记录,利用直接拟合方法得到我国黄土地区土层加速度峰值衰减关系.借用美国西部相关研究成果,得到美国西部土层放大公式,并利用本文提出的修正方法对其进行最小方差的回归修正,得出我国西部黄土区土层放大公式,进而在少基岩加速度记录情况下,得到我国黄土地区基岩加速度峰值衰减关系.     

基于聚类分析的川滇地区块体划分与应变研究

本文研究川滇地区块体划分与区域地壳应变.首先,对川滇地区GPS水平速度场采用K-medoids聚类法直接聚类;然后,基于改进的K-medoids方法,利用GPS站点地理位置与水平速度场对初步聚类结果联合约束进行第2次聚类分析,并结合F统计检验法确定各块体边界;最后,运用整体旋转线性应变模型计算各块体的应变参数,分析水平运动、应变场空间分布与区域构造变形的关系.研究结果表明:川滇地区的GPS聚类分析结果与地质学提出的板块划分结果相吻合,为块体划分提供另一种方式;整体旋转线性应变模型计算的应变结果显示川滇菱形块体表现为最大剪应变和面应变率梯度高值区,表明该区域积累了一定的弹性应变能,具有发生地震的危险性.     

框架—砖填充墙结构的抗震安全度

本文将地震强度用地震烈度和地面运动加速度峰值描述,对湖北地区进行地震危险性分析,建议烈度分布采用极值Ⅰ型变换尺度分布。提出一种确定非线性滞回恢复力模型参数的方法,并拟合框架—砖填充墙结构的非线性特征,得到了结构在地震作用下的反应统计量,首次提出了综合抗震安全度评定方法。     

汶川大震的科学思考

在野外地震地质科学考察的基础上,围绕汶川地震发震断层的特征、发震机制、地表破裂带的分段性与分带性、南北构造带地震危险性、地震地质灾害的多发性及链生性、工程建(构)筑物的破坏特征与安全性、地震烈度区划问题及极端自然灾害的预测与应对等进行了分析和讨论,并就有关问题提出了一些新的思考。结果表明,低速滑动断层、晚更新世断层或中央活动断裂也可以发生强震;汶川地震同时具有深部构造的控震作用;地表破裂沿走向可分为映秀—安县段、北川—关口段及青川段;地表破裂可分为主破裂、牵动破裂与感应破裂3种类型;青川段的深部破裂与浅部破裂没有几何上的连续关系或继承关系;贺兰—川滇南北构造带是中国大陆强震多发带,尤其是其北段的六盘山—天水—武都—青川一带未来的强震危险性不容忽视;汶川地震地质灾害具有灾害类型多、成因机理复杂、灾害链长、规模大、范围广、灾害程度深、危害对象广、持续时间长等特点;高烈度区和活断层沿线的地质灾害危险性区划与预测评价对防灾减灾极为重要;活动断裂沿线应注意破裂影响带宽度与建筑物安全避让距离;应对地震等极端自然灾害,应以预防为主,综合减灾;地震烈度区划应同时考虑活动断层的复发周期、地震的离逝时间乃至地形地貌条件;重大工程应提高设防烈度;应当加强极端自然灾害预测评估,完善应对对策和提高应对水平。     

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。     

地震动强度及近断层速度脉冲峰值对简支板桥地震响应影响

地震动强度和近断层速度脉冲峰值均为导致桥梁结构震害的主要原因。与其他桥型相比,简支板桥在地震中更容易发生破坏和损毁。作者以在2008年汶川地震中出现严重破坏的高原大桥（预应力混凝土简支空心板桥）为研究背景,探讨大桥所处场地的人工边界分别为自由边界、固定边界、黏弹性边界和黏弹性+阻尼层边界时对计算结果精度、计算效率等的影响。通过ABAQUS建立包含高原大桥及其场地的整体有限元模型,人工边界采用黏弹性+阻尼层边界,并以地震波加速度峰值作为地震动强度指标和人工合成近断层速度脉冲型地震波,分析地震动强度、近断层速度脉冲峰值对简支板桥地震响应影响程度。结果表明：人工边界为黏弹性+阻尼层边界时,可有效减弱边界处的反射效应,计算结果精度基本能满足要求;近断层速度脉冲峰值对结构地震响应的影响比地震动强度更为显著;场地表面加速度峰值随地震动强度提高而增加;近河岸和存在基岩分界面易导致简支板桥局部结构的地震响应加剧;随地震动强度或近断层速度脉冲峰值或地震波位移峰值的增加,跨径变化峰值、相对滑移量和滑移峰值变大;近断层速度脉冲型地震波对桥梁的影响比无脉冲型地震波更为不利。     

结构-土相互作用体系的地震作用取值——基于规范-非平稳地震动模型的复模态频域法

为了求解结构-土相互作用体系的地震作用,对基于规范-非平稳地震动模型的复模态频域法进行了系统研究.首先,建立了结构-土相互作用体系的运动方程,根据上部结构的地震响应以第一阶振型为主的特点,将其按第一振型展开;然后,针对所得运动方程为非对称质量与非经典阻尼矩阵的情况,用复模态法解耦;最后,采用与抗震规范设计反应谱的地震动参数一致的Clough-Penzien-三段式非平稳地震动随机模型在频域内进行了体系的随机地震响应分析,进而得到了结构的地震作用取值.通过一个例子来说明本文方法在结构-土相互作用体系地震作用取值的应用,同时分别给出了基础固定结构基于地震动模型和规范设计反应谱的地震作用取值来进行比较.     

大连市大沙沟水厂场地的地震危险性分析

本文使用断层破裂模型及建立在我国地震资料上的物理关系式,对大连大沙沟水厂场地进行了地震危险性分析。在分析中,考虑了衰减关系的不确定性.根据抗震设防要求,利用地震危险曲线,确定了大连大沙沟水厂场地的合理设计烈度及加速度.     

关于地震区划图的编制原则与抗倒塌设防的探讨

地震区划图是工程设防的重要依据,是防震减灾过程中的一项基础工作.目前全球大震发震频次相对较高,超设防烈度问题已凸显.从地震区划图的制定基础出发,讨论了影响地震区划的基础因素,分析了超设防烈度发生的主要原因;基于概率地震危险性分析方法编制的地震区划图,探讨了概率地震危险性分析方法的假设模型,指出地震危险性分析应在揭示地震发生机制的基础上合理确定地震预测模型;地震危险性分析方法应采用概率地震危险性分析与确定地震动相结合;地震区划图应以地震危险性分析结果与建筑物抗倒塌易损性分析结果为依据,并充分考虑大震和特大地震的发生概率,编制一致倒塌水准的地震区划图,提供合理的抗倒塌设防标准.     

Practical seismic analysis of large underground structures: Theory and application

Due to the conceptual clarity and calculational simplicity, practical methods for seismic analysis have been widely used in seismic design and calculation of underground structures. All of the commonly adopted practical methods assume that the earthquake inertia force of the analysis model equals that of free-field. However, this assumption neglects the influence of underground structures on their surrounding soil layers, and may lead to significant errors in both conceptual and computational terms when the size of a structure increases. This article focuses on the practical seismic analysis of large underground structures.Theoretical derivation is demonstrated on the basis of the establishment of mechanical models of the soil-structure system and free-field, and consequently, the quantitative relation between the seismic acceleration response of the soil-structure system and that of free-field is obtained. This relation can be used to revise the earthquake inertia force applied to the analysis model so that the calculation accuracy is effectively improved. By doing so, a revised pushover analysis method, which combines the traditional pushover analysis and theoretical derivation, is proposed in order to be appropriate to seismic analysis of large underground structures. Moreover, an example of application of the proposed method is given, in which a selected large underground structure is analyzed. The results show that this revised method has higher efficiency than the traditional method thanks to the revision of the earthquake inertia force.     

村镇住宅动力特性测试与抗震性能研究

对一典型砖砌体村镇住宅进行静力和动力测试,并对其进行有限元程序分析,两者进行对比,验证了有限元模型的准确性。结合当地的设防烈度,进一步利用有限元程序计算该结构在众值、基本、罕遇地震烈度作用下各砌体墙体的安全系数,判断该建筑的抗震性能。通过对比该建筑在不同砂浆强度下的抗震性能,提出砂浆强度对该类建筑的抗震性能起关键性作用。     

核电厂预应力混凝土安全壳结构抗震裕度评估

为了探究不同强度地震作用下核安全壳结构发生开裂的失效概率,评估结构抗震裕度,对其进行静力弹塑性分析,确定发生开裂破坏时的顶点水平位移损伤指标.选取15条地震动记录对结构进行增量动力分析,对结果进行线性回归分析,得到结构地震概率需求模型及地震易损性曲线.利用对数正态地震易损性分析模型进行结构抗震裕度分析,确定了结构高置信度低失效概率值为0. 254g,该值为安全停堆地震水平的1. 27倍.结果表明,核安全壳结构具有良好的抗开裂能力,地震易损性分析可以较好地反应其发生开裂破坏的概率与地震动强度水平之间的关系.     

基于GA-SVR的建筑物液化震陷预测方法

根据影响建筑物液化震陷量的9个主要因素,建立了基于遗传算法和回归型支持向量机(support vector regression,SVR)的建筑物液化震陷量预测模型.该模型通过有限的60组实例数据学习,利用遗传算法自动确定ν-SVR的最优模型参数,建立了建筑物液化震陷量与其各种影响因素之间的非线性关系.运用所建立的模型对另外10个实例进行推广预测,取得了较好的效果,与实际液化震陷量的平均相对误差在5%左右,显示了该方法的有效性和可行性.同时,本文的思路和方法也可推广至建筑结构的震害预测.     

某复杂高层建筑结构弹塑性时程分析及抗震性能评估

近年来框架-核心筒结构在高层建筑中广泛应用,并且由于建筑功能的多样化使得结构体型越来越复杂,因此这就对复杂高层建筑结构分析和设计提出了新的要求.以上海世茂国际广场大楼这一实际工程为背景,对其开展弹塑性时程分析,探究该结构体系在各级地震作用下的抗震性能.首先建立了结构简化分析模型,选择了结构材料应力-应变关系和分析参数;接下来利用CANNY2005程序对模型振动台试验进行模拟计算,考察所采用的力学分析模型和计算参数的正确性,结果表明这些模型和参数能比较准确模拟框架-核心筒结构在地震作用下的变形特征;然后最后对原型结构在各级烈度地震作用下的变形进行分析,具体研究了该结构的层间位移角分布、典型构件变形模式;最后从整体上对结构的抗震性能做出相应的评价.目前该高层建筑业已竣工投入使用.