谱强度SI和地震动峰值加速度PGA参数在高铁列车地震预警中的应用

为了降低没有破坏性的高频小震对高铁地震报警的干扰,引入谱强度SI参数作为报警参数,分析其在高铁地震报警中的适用性。研究发现低频振动对SI的影响比高频振动大,对于高铁线路附近的高频小震,SI参数能有效的排除,但对于破坏性不大的远震大震可能会引发报警,从而产生误报现象,影响高铁列车运行效率。为了降低SI在破坏性小的远震大震中的误报率,本文引入PGA与SI作为报警参数。最后给出了不同时速下基于PGA与SI联合报警的阈值供参考。

利用强震记录校正的芦山7.0级地震峰值加速度震动图

运用考虑场地效应的震动图快速生成方法,综合考虑震中地区地质构造背景、震源机制解结果及中国西部地区地震动参数衰减特征,估计了2013年4月20日芦山7.0级地震加速度分布图。利用地震后获得的强震记录计算了强震台站观测值与借助经验性衰减关系估计值之间的系统偏差,进一步修正了峰值加速度分布图。结果显示,由于芦山地震属于高角度逆冲型地震,加大了震区的震动程度,特别是震中附近30km范围内震动程度比校正前的结果更高。

2014年云南鲁甸M_S6.5地震峰值加速度震动图

综合考虑震中地区地质构造背景、震源机制解结果、余震分布以及我国西部地区地震动参数衰减特征,运用考虑场地效应的震动图快速生成方法,将收集到的62组强震台站的峰值加速度作为插值使用,估计了2014年8月3日云南鲁甸MS6.5地震峰值加速度震动图.利用地震后获得的强震记录计算了强震台站观测值与借助经验性衰减关系得到的估计值之间的系统偏差,校正了缺少台站地区借助经验性衰减关系得到的估计值,获得了校正后的峰值加速度分布图.结果显示,鲁甸MS6.5地震的地震动峰值加速度随距离的衰减速度比前人对我国西部衰减统计的结果更快,对数偏差校正的结果更符合本次地震的衰减规律.校正后的峰值加速度大于40cm/s2的区域面积近8 000km2,比未经校正的峰值加速度大于40cm/s2的面积减小了40%左右.

震源机制类型对近场峰值加速度(PGA)分布的影响——以唐山和汶川震区为例

利用首都圈强震台网比较密集的数字地震记录,研究2003年4月发生在唐山震区的2次4级地震。利用布设在四川、甘肃、陕西的强震台网和临时强震台网的资料,研究2008年7月和8月发生在四川汶川的2次6级地震。得到正断层和走向滑动断层、逆冲断层和走向滑动断层的地震近场PGA分布的差异。结果表明,这种差异是显著的。不仅大震的PGA近场分布复杂,中小地震也是如此。经频谱分析发现,这种影响出现差异的地震波频率较低,城市化的建筑向高层大型发展,其自振周期相应较长。近直立走向滑动地震的PGA高值区沿断层对称分布,而正断层和逆断层则集中在断层上盘,这对于破坏性地震应急救援中力量、物资的投入有借鉴意义。

不同设计基准期下地震动峰值加速度取值分析

为了得到大跨度桥梁抗震设计中采用高于抗震规范设计基准期时的地震动参数,通过烈度建立设计基准期与地震动峰值加速度之间的联系,运用经验公式分析了不同设计基准期下地震动对峰值加速度的表现规律,并与现有抗震设计规范就设计基准期为50年概率水平下的取值做了对比分析,通过实桥的地震安全性评价数据验证了该方法在设计基准期为100年概率水平下计算结果的可靠性。

土层结构对油气管线工程地震动峰值加速度区划图的影响研究

油气管线工程是生命线工程的重要组成部分，工程跨度通常超越几十甚至几千公里，从而导致横穿地区覆盖层中土层结构存在明显差异，对地震动峰值加速度（PGA）产生较大影响，进而影响区划结果。本文采用分区拟合放大系数的方法，对华北平原地区某大型管线进行研究，给出研究区不同土层结构条件下场地放大系数KS-基岩PGA拟合函数结果，得到沿线附近10 km范围内的PGA区划图结果，并与第四代和第五代中国地震动参数区划图提出的场地系数公式的计算结果进行比较。三种计算方法的结果表明，研究区内50年超越概率10％条件下实际场地放大系数为1．30～1．45，50年超越概率5％条件下实际场地放大系数为1．15～1．30，均高于我国第四代和第五代区划图对场地系数的建议值。50年超越概率10％下的PGA区划图结果显示，局部区域在第四代和第五代地震动参数区划图场地系数的结果中位于0．15g 或0．20g 区，由于KS 的提高，其实际计算结果会提升为0．20g或0．25g分区，这说明场地系数对峰值加速度区划图结果具有较大影响。

基于现行规范场地划分标准的地震动峰值加速度衰减关系研究

文章搜集了美国西部近几年场地钻孔资料和近几年的强震记录,根据钻孔资料把强震记录按照我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)中的规定进行场地分类,利用这些强震记录建立了适合我国场地的地震动峰值衰减关系。在衰减关系模型中考虑到了震级饱和和近场距离饱和特性,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PGA的衰减关系和其他研究的基岩场地衰减关系对比,可以看出第Ⅰ类场地得到的水平与竖向PGA衰减曲线和其他研究的基本一致。由此说明只要场地分类相同,使用各地区同类场地的强震记录进行地震动参数研究是可行的。研究结果为我国各类场地的PGA的估计提供了依据。

青藏工程走廊多年冻土场地地震动加速度峰值特征研究

根据青藏工程走廊北麓河及楚玛尔河场地地震危险性分析结果,合成年超越概率为1.97%、1.00%、0.21%、0.10%、0.04%、0.02%的人造基岩地震波作为输入地震动,结合场地钻孔剖面及波速资料,和已有的冻土动力学研究成果,建立一维模型,通过等效线性化方法进行场地地震反应分析计算,研究了青藏工程走廊多年冻土场地地震动加速度峰值特征及影响因素.研究结果表明,北麓河场地与楚玛尔河场地的人造基岩地震波峰值及持时均存在显著差异,北麓河场地峰值大、持时短,以近震影响为主,楚玛尔河场地峰值小、持时长,以中远震影响为主;多年冻土区场地,夏季场地地震动加速度峰值显著大于冬季,活动层融化对场地地震动加速度峰值有明显的放大效应;冬季场地冻结后,场地地震动加速度峰值随冻土波速增大而减小,最大减小幅度为6.1%,随动剪切模量比减小、阻尼比增大而减小,最大减小幅度为8.9%.活动层的融化有利于放大场地地震动加速度峰值,重大冻土工程抗震设防应予以重视.

山东Ⅱ、Ⅲ类场地地震动峰值加速度放大效应分析

利用山东地区实测的Ⅱ类场地358个钻孔和Ⅲ类场地140个钻孔的地震动峰值加速度,计算了各个钻孔不同超越概率的土层地震动峰值加速度的放大系数ks,结果表明:(1)同类场地土层放大系数ks值总体符合正态分布,既有相对集中性,也有离散性;(2)随着基岩面输入地震动强度的增大,ks值降低,且Ⅲ类场地ks值降低较Ⅱ类的更为明显;(3)Ⅱ类场地随着基岩输入面埋深的增加,ks值呈增加趋势,约达20m深后基本趋于稳定,而Ⅲ类场地基岩输入面埋深的增加对ks值的影响不甚显著;(4)Ⅱ类场地50年超越概率10%的平均ks值(1.47)略高于《中国地震动参数区划图》使用的全国平均ks值。本文尝试讨论了山东地区Ⅱ、Ⅲ类场地不同强度基岩峰值加速度输入的ks调整值。

地震动输入界面处剪切波速对加速度峰值的影响

利用目前工程上广泛应用的一维土层地震反应计算程序对成都平原某典型卵石场地剖面进行了计算,得到了不同输入地震强度下的加速度峰值随输入界面处剪切波速增大的变化规律。结果表明,无论是地表加速度峰值,还是地下5m处的加速度峰值,在相同的地震动输入强度下,均随着输入界面处剪切波速值的增大呈对数形式增大。且在小震输入下的增加速率最快,中震输入下的增加速率次之,大震输入下增加的速率最慢。当地震动输入界面处剪切波速值从500m/s增加至800m/s时,加速度峰值均增大20%以上,最大达到32%。统计得到的二者间的经验关系式,可作为本地区具有相似场地条件工程换算加速度峰值的经验公式,为工程抗震设计人员提供参考。

我国黄土地区土层地震动峰值加速度衰减关系研究

收集、筛选并整理了2001—2019年我国黄土地区发生的141次M_(S)2.4~6.7地震的1092条台站记录,选取台站中两水平向峰值加速度偏高的值作为拟合值,采用两步回归法拟合得到了我国黄土地区水平向土层地震动衰减关系,分析了地震动残差随震级和距离的分布趋势,并将衰减关系和已有研究成果进行了对比。结果表明:绝大多数实测值均在拟合峰值加速度衰减曲线±1倍标准差范围以内,模型能较好地反映中国黄土地区峰值加速度随距离衰减的趋势。

探索基于地震动峰值加速度的地震灾害评估方法

将福建省面积按0.05°(约5 km)网格离散化后得到4 361个网格点,在地震发生后根据全省台站的监测数据进行计算,每个网格点都能快速得到地震动峰值加速度。利用这些已经赋有地理信息和加速度的网格点对全省乡镇级单位的行政区进行烈度计算和赋值提出一种基于地震动峰值加速度的地震灾害评估方法。

莫喀高铁不同设计基准期地震动峰值加速度取值分析

为莫喀高铁采用不同抗震设防标准提供相应动参数,在分析莫喀高铁地质地震构造和地震特征基础上,通过有关地震参数的相关性,计算不同设计基准期内不同超越概率对应的重现期、地震烈度、地震动峰值加速度,对比分析计算结果,地震动峰值加速度按照俄罗斯标准比中国大1. 32倍;给出任意基准期内不同超越概率下地震动参数的计算方法。

震级对近场地震动峰值加速度影响分析

利用273条震中距在0-30km范围内的美国地震真实记录,研究震级对近场峰值加速度(简称PGA)影响.研究结果表明随着震级增大水平向和竖直向PGA都增大,但不同类型场地增大幅度不同,Ⅲ类场地增长速度较快,Ⅰ类场地增幅较慢,比较平缓.从分析中得出Ⅰ类场地近场地震动饱和现象,但Ⅱ、Ⅲ类场地PGA值在近场变化却较大.

地震动随机性对地表加速度峰值的影响及机理研究

人造地震动的随机性对地表加速度峰值有重要影响。基于黑龙江地区土层剪切波速以及土体非线性统计结果建立了3个土层地震反应模型,以黑龙江地区典型基岩加速度反应谱为目标谱,每一目标谱选取400个不同的随机数人工合成400条随机地震动加速度时程作为输入,通过土层地震反应分析得到3个经验模型共10800个地表加速度峰值结果。统计分析了每一目标谱下加速度峰值的分布特征及其差异性,并通过傅里叶谱与目标反应谱对比分析初步解释了造成这一差异性的原因。结果表明:在剖面相同,目标反应谱相同的情况下,不同随机数得到的场地地表加速度峰值存在一定差异,大致呈现正态分布;且这种差异与地表地震动傅里叶谱峰值点周期对应的该地震动目标反应谱谱值的大小呈正相关。

地震动峰值加速度衰减关系的“映射圆”模型

目前，地震动衰减关系主要模型有三种：圆模型、断层破裂模型及椭圆模型。这三种模型或多或少存在一些弊端：圆模型在预测具有长大断层破裂的大震的近、中场的地震动预测偏差较大；断层破裂模型假设场地地震动与场地到断层的最短距离有关，实际假定了地震能量是从断层上均匀地向四周释放，显然不符合实际情况；椭圆模型从等震线的形状出发，分别回归出长、短轴的衰减关系，形式复杂，并且多用于烈度的衰减关系分析。本文拟提出一种形式简单、合理的“映射圆”衰减模型。

山东省场地类别分布及地震动峰值加速度区划调整

首先,本文搜集了山东省5220个建设工程场地的资料,引入"分布区"的概念,统计分析了山东省场地类别的区域分布并进行了分区。然后,根据《中国地震动参数区划图(GB18306—2015)》中的山东省地震动峰值加速度区划以及Ⅲ类场地调整系数,对山东省Ⅲ类场地分布区的地震动峰值加速度区划进行了调整,得到了考虑场地类别分区的山东省地震动峰值加速度区划图,增进了对山东省地震灾害风险空间分布的认识。结果表明,山东省场地类别分布与地貌分区有很强的相关性,Ⅰ—Ⅱ类场地分布区包括鲁中南山地丘陵区(西南部的山间平原地带除外)以及鲁东丘陵区,Ⅲ类场地分布区包括鲁西北-鲁西南平原区和鲁中南山地丘陵区西南部山间平原地带。Ⅰ—Ⅱ类场地分布区约占全省陆地面积的59.5%,Ⅰ—Ⅱ类场地分布区与Ⅲ类场地分布区的面积比例约为1.47。地震动峰值加速度区划图经过调整后,Ⅶ度及以上设防区域占全省陆地面积的比例由79%提高到90%,10个地级市的峰值加速度有提高。

四川汶川8.0级地震山西数字强震动记录中水平单分向加速度峰值与矢量合成水平向加速度峰值的关系

利用2008年5月12日四川汶川8.0级地震山西数字强震动台网27个台的地震记录分析研究了水平向矢量合成加速度峰值PGAH与水平单分向加速度峰值PGAE-W和PGAN-S的关系,结果表明:PGAE-W和PGAN-S中较大值与PGAH比较接近,平均相对偏差为9%。因此,在某些有关地震加速度峰值的研究中,简单地采用PGAE-W和PGAN-S中较大值近似地代替水平加速度峰值PGAH是合理的。

合肥城区基于抗倒塌的地表地震动峰值加速度研究

根据合肥城区地貌及第四系分布特征,选取了36个典型钻孔,运用一维等效线性方法,对三种不同超越概率条件下地震动参数进行计算,并对峰值加速度放大系数以及罕遇地震动与基本地震动放大倍数的规律进行研究。结果表明:覆盖层厚度、地貌特征、土层结构对地表地震动峰值加速度及其放大系数的影响显著,且存在一定规律性。

汶川8.0级地震强震动加速度记录的初步分析

本文对国家强震动台网中心收集的2008年5月12日14时28分04秒汶川8.0级地震中获取的420组三分量加速度记录进行了处理和初步分析。在分析前对原始加速度记录进行整理、转换数据格式、零线校正、录入原数据,形成标准格式的未校正加速度数据;在这次地震中布设在龙门山断裂带及其周围地区有50多个台站获得了大于100 Gal的加速度记录,有46组三分量加速度记录的断层距小于100 km,使中国大陆近断层区域所获得的强震动加速度记录的数量成倍增加。本文依据这批数据对汶川大地震强震动特性进行了初步分析,给出了此次地震断层附近地区的PGA衰减规律,并利用此规律模拟断层附近的加速度峰值,绘制了PGA分布图;给出了汶川地震断层附近的加速度反应谱、上盘效应、速度大脉冲效应等地震动特征,这些特征可作为抗震设计规范修订的依据及灾区重建时参考;最后展望了这批强震动加速度记录的应用前景。