九寨沟M_S7.0级地震斜坡地震动响应监测研究

通过在九寨沟县聚宝山不同位置处布设微震监测仪器,采集到了九寨沟M_S7. 0级地震后几次典型的余震监测数据。对地震动监测剖面上1#(1414 m)和2#(1551 m)监测点的余震加速度响应数据进行系统的研究,表明:(1)孤立突出山体的地形放大效应显著,各监测点的水平向加速度幅值一般要大于竖直向;(2)在地震过程中,聚宝山近SN走向的山脊沿水平东西方向震动更为猛烈,即沿东西两侧发生猛烈"甩动",形成沿山脊走向发育的地震裂缝。对余震监测数据的研究证实了斜坡地震动方向效应的存在,聚宝山山顶处的2#监测点水平东西向峰值加速度放大效应明显强于其他方向,地震波能量在水平东西向上得到显著放大,因而坡顶处建筑物也更容易沿该方向发生破坏,证明了局部地形对斜坡地震动力响应具有控制效应;(3) 2#监测点竖直向主频值主要为6～12 Hz,水平东西向主频值主要为5～8 Hz,水平南北向主频值主要为5～10 Hz,其水平东西向主频率值主要为低频成分;相较于1#监测点,2#监测点各向的主频值发生明显衰减,即随着高程的增加,地震动主频值呈现出减小趋势,在斜坡上部地震波以中低频为主。通过进一步地计算分析得出,九寨沟地震诱发单薄山脊、条形山体、多面临空山体等地形放大效应与地震波半波长密切相关,斜坡在局部地形尺寸与地震波丰富的波长成分的耦合作用下,地形放大效应显著,山体震害发育。

地震动输入界面的选取对深软场地地震效应的影响

以天津和上海两个典型的深厚软弱场地为研究背景,探讨了地震动输入界面对场地地表地震动参数的影响。对于场地1(天津)和场地2(上海),分别选择7个和8个剪切波速(vs)大小不同的土层位置作为地震动输入界面,并选用Taft、Northridge地震加速度记录和南京人工波作为输入地震动,将Taft波、Northridge波和南京人工波的加速度峰值水平调整为0.35m/s2、0.70m/s2和0.98m/s2,用SHAKE91程序对这两个场地进行了不同的地震动输入界面、输入地震波和峰值加速度水平的128种组合的场地地震反应分析。与从假想基岩面(vs500m/s)输入地震动的结果(假想的实际值)相比,可得到如下结论(1)随着地震动输入界面深度(剪切波速)的增加,场地地表加速度反应谱逐渐地向实际值接近;(2)地震动输入界面的深度相同时,地震动加速度峰值水平越高,两者的加速度反应谱谱值的相对差异也越大;(3)对于一般建筑物,可以把剪切波速为400m/s左右的土层作为地震动输入界面;对于中长周期的建筑物,则应慎重选择地震动输入界面,最好选取vs500m/s2的土层或基岩面作为地震动输入界面。

不同地震动衰减关系模型在河北地区应用

河北省目前主要采用的是霍俊荣给出的适用于中国华北地区的地震动反应谱的衰减,该衰减关系分为Ⅱ型衰减关系模型和Ⅲ型衰减关系模型。使用Ⅱ型、Ⅲ型模型以及烈度衰减关系,对石家庄、邯郸、邢台、保定、张家口、承德、唐山、秦皇岛、廊坊、沧州10个地级市以及沙城、三河、宁晋、磁县等曾经历史上发生过大地震的地方,进行50年超越概率10%的峰值加速度和烈度值的计算,得出不同衰减关系模型适合使用于不同地区。

傅里叶谱和反应谱之间的关系及其对经验地震动预测方程(GMPE)调整的影响研究(Ⅰ)

经验反应谱地震动预测方程(GMPEs)的函数形式通常由地震动傅里叶谱模拟的概念导出,随后这些GMPEs由经验观测数据校准,所以,对特定地震场景的地震动预测不会构成重大问题。然而,当调整反应谱GMPEs来计算未被原始经验数据集覆盖的条件时,傅里叶谱模拟导出反应谱的假设可能会产生意想不到的结果。因此,几个问题出现了。例如,地震动傅里叶谱和反应谱的区别和相似之处是什么?如果它们是不同的,什么机制可以解释这样的差异?对傅里叶振幅谱(FAS)所做的调整在反应谱中怎么表示?本文利用随机振动理论(RVT)探讨了地震动傅里叶谱和反应谱之间的关系。借助简单的Brune震源模型^([1-2]),在固定震级和距离的情况下,用RVT生成了加速度谱。RVT分析表明,反应谱低频谱值标定可以视为与相应傅里叶谱标度值等同。然而,反应谱高频谱值受到了带宽很大的傅里叶谱的控制。实际上,地震动峰值加速度不能反映高频地震动特征,它受到了整个地震动傅里叶谱的控制。此外,本文说明了对FAS做的调整如何相似或区别于对反应谱坐标所做的相同的调整。为此,我们研究了调整应力参数(Δσ)(震源项)和调整反应场地响应的属性(V_S-κ_0)这两种情况。

基于反应谱衰减关系和理想化反应谱模型的我国规范谱长周期段研究

相对于我国各行业抗震规范反应谱下降段呈现的多样性,欧美规范谱基于理想化反应谱模型,其长周期下降段的规定形式统一,且由第二特征周期TD确定。基于理想化反应谱模型,TD的确定与位移谱形态、“结构所需周期范围”等概念相关。基于我国区划图研究中大量采用NGA数据库的地震动记录及以地震动峰值加速度分区值表达地震强度的现状,以理想化反应谱模型为我国规范谱模型,以NGA数据库BSSA 14公式为工具,对TD建议值等进行研究。首先通过理想化反应谱模型与TD计算公式的阐述,明确欧美规范谱长周期下降段的衰减指数1、2是由理想化反应谱模型定义决定的确定性参数,此时长周期下降段函数由TD唯一确定;其次,在NGA数据库提供的地震动衰减关系中,比选出与我国规范考虑因素吻合性最好的BSSA 14公式,并以其作为基于地震动记录统计的反应谱公式,分析位移谱曲线形态类型及由于位移谱谱值截取周期Tcut不同而引起的位移谱曲线形态类型随震级、距离、场地类别的分布变化;最后,基于BSSA 14,考虑“结构所需周期范围”,给出以我国规范地震动峰值加速度分区值为参照的TD建议值。此研究可为我国抗震规范谱长周期下降段的研究提供参照。

四川及邻区抗倒塌地震区划图编制

通过数字试验,分析了不同编图方法对地震区划结果的影响.基于四川及邻区的地震地质环境、地震活动特征、K2值特征、ΔTg分布特征,考虑到地震区划图的继承性和连续性以及与我国现行抗震设计规范的衔接,提出了抗倒塌地震区划图编制的编制原则和方法,编制了四川及邻区的抗倒塌地震区划图.

山东某场地概率地震危险性分析

利用概率地震危险性分析(CPSHA)方法,对山东某场地进行地震危险性分析,通过对该场地划分潜在震源区,确定地震活动性参数及地震动衰减关系,计算分析地震危险性概率,基本确定对该场地地震动峰值加速度起主要贡献的几个潜在震源区及贡献值,并确定该场地50年超越概率10%的水平向基岩地震动加速度峰值。结果发现,CPSHA方法以具体的构造尺度和更加细致的构造标志来划分潜在震源区,使潜在震源区规模缩减,从而更能反映地震活动在空间分布上的不均匀性。

2011年弗吉尼亚州米纳勒尔地震触发滑坡的反常距离极限

2011年8月23日弗吉尼亚州米纳勒尔地震(MW5.8)是自1897年以来美国东部发生的最大地震,且在特别大区域内都有震感。尽管没有触发规模大的滑坡,但是在震中区域的陡峭河岸和自然悬崖,以及沿布卢里奇公园大道及其西北方向的陡峭公路开挖斜坡上,地震动触发了很多的岩土崩落。我们测绘了发生的岩石崩塌以确定地震滑坡发生的距离极限,从而可以与记录的其他地震滑坡进行对比。以往的地震事件研究表明,M5.8地震的滑坡的最大震中距极限值约是60km,而本次2011年地震触发滑坡的最大距离极限值是245km,大大超过了有记录以来的历史极限。同样,以往同样震级的地震触发滑坡的最大影响面积是1500km2,而本次地震触发滑坡的影响面积却是33400km2。这些观察结果提供了美国东部地震强震动衰减显著低于板块边界地震的实物证据。此外,平行于区域构造走向的滑坡距离极限大于与区域构造走向垂直的方向,这表明地震动各向异性衰减与区域地质构造相关。在滑坡距离极限处的地震动峰值加速度(PGA)估计约为0.02～0.04g。

某泄水(引水)建筑物工程抗震设计

本文以某已建水电站为例,就本人参与的泄水(引水)建筑物的抗震设计,介绍一下新疆高震区,由于地震的不利因素对工程设计造成的影响,谈一点体会和观点。