2022年6月1日芦山MS6.1地震近场地震动特征及与西南地区地震动预测方程的对比分析

基于芦山MS6.1地震的61组强震动记录,分析近场强震动记录的幅值特征、水平向地震动强度的空间分布;将近场台站加速度反应谱值与NGA-West2和ZYLW22模型的预测中值进行对比;结合实际观测值与ZYLW22模型预测中值的对比、事件内残差的分布,检验此次芦山MS6.1地震是否符合西南构造活跃区主震的地震动衰减特性.研究结果表明,(1)近场台站记录的地震动强度均小于中国地震局划定地震烈度相对应的值;(2)空间分布显示断层破裂前方(震中北东向)的反应谱值大于相同距离处的破裂后方,在长周期表现的更为明显.断层破裂前方的水平向SA在短周期大于NGA-West2和ZYLW22模型的预测中值,而断层破裂后方的水平向SA在整个周期范围内与ZYLW22模型的预测中值相差不大,地震动的方向性效应较为显著;(3)ZYLW22模型可以很好地预测芦山MS6.1地震大多数水平向地震动.构造活跃区和稳定区的地震动衰减速率不同,西南地区应按构造活跃区和稳定区分别进行地震动预测方程研究,并需进一步考虑震源破裂方向性以及盆地效应的影响.

基于强震数据的场地反应项分析及地震动参数预测

场地反应项是描述场地地震反应特征的定量指标,也是标识场地自身频谱特性的特征量。选取新西兰南岛Canterbury地区20个地震台站,搜集2010～2012年14次强震记录210条,借鉴现有的基于单台地震数据的地震动残差分析方法及FA2010和BA2008两个地震动预测方程,研究选取台站的场地反应项曲线(δS2S_s值)。结果显示δS2S_s值与场地条件及沉积土层特性相关,与选取的地震动预测方程基本无关;δS2S_s值越大场地对地震动的放大效应越明显;反之,δS2S_s值越小场地减震效应越明显。采用地震动预测方程预测具体特定场地的地震动参数时,其结果存在一定的偏差和不确定性,通过场地δS2S_s值对预测值进行修正,将场地自身地震反应特性考虑到地震动参数估计中;相对于地震动预测方程的预测值,δS2S_s值修正的地震动参数更吻合实际观测值。研究可以期为考虑场地效应的特定场地地震动参数预测以及特定场地PSHA计算提供一条可靠的途径。

基于我国地震区设定谱的标准地震动记录集研究

标准地震动记录集只考虑设定地震信息而与结构自振周期无关,具有普遍的适用性。但是目前的设定地震信息主要是确定性设定地震,并且没有经过目标谱匹配,因此采用标准地震动记录集的结构地震反应离散性较大。文中采用最新的适用于我国强震区的地震动预测方程,构建我国4类地震区的设定谱,通过同时匹配设定谱的平均值和标准差,给出适用于我国4类地震区的标准地震动记录集,可为工程结构抗震设计提供可行的地震动记录选用建议和调幅系数推荐值。

2021年漾濞地震序列破裂方向性研究

基于2021年云南漾濞M_(S)6.4地震序列的强震动记录,建立了地震动参数预测方程,采用破裂方向性效应拟合方法估计了强震动记录丰富且空间分布均匀的九次地震的震源破裂方向性特征.结果表明:其中的四次地震(1号、4号、8号、9号)表现出破裂方向性效应,且均为不均匀双侧破裂,但优势破裂方向不同(4号和8号为东南向,1号西北向,9号西南向),说明2021年漾濞地震序列的地震破裂较为复杂;由于主震(4号地震)的破裂速度较慢(约为2.2 km/s),其破裂方向性效应较弱且主要对峰值速度有影响,其它三次地震破裂方向性效应十分显著,破裂速度大于主震;此外,四次地震的破裂方向性效应还存在一定的周期相关性.

衔接GMPE的城市燃气管网连通易损性分析

为合理评估城市燃气管网在不同地震动强度下的连通性,以地震动预测方程(GMPE)为输入依据,通过蒙特卡罗模拟方法给出了考虑地震动不确定性的城市燃气管网连通易损性计算方法.首先,在某设定震级下,基于地震动预测方程(GMPE)确定燃气管网各点的输入地震动强度指标(峰值加速度P ga和峰值速度P gv),同时采用正态分布抽样来模拟随机误差变量的分布以体现不确定性.然后,利用蒙特卡罗模拟方法确定燃气管网系统各单元失效概率,再通过震后的管网中未通气的节点数量比例来定义连通性的损失指标.最后,计算得到多个设定震级下损失指标的超越概率和连通易损性曲线.本研究基于该流程以中国华北某城市燃气管网作为实例进行连通易损性分析,同时针对地震动预测方程中不确定性的影响进行了对比研究.计算结果表明,该市燃气管网在考虑地震动不确定性时的震后各个破坏状态对应的震级均值比不考虑时小接近0.5级,且在不同震级下连通性能超过某破坏状态的概率也偏大.本研究所建议的连通易损性分析流程可以为城市评估整体燃气管网的概率地震风险提供参考,同时较好考虑了地震动的区域差异性和不确定性.

基于单台地震数据的场地反应离散性分析

单台地震动均方差是工程场地非各态历经性PSHA（Probabilistic Seismic Hazard Analysis）计算中地震动不确定性的更准确描述.选取新西兰南岛Canterbury地区42个地震台站,搜集2010～2012年系列地震中单台地震记录1 566条.采用近年来提出的单台地震动均方差分析理论和方法,系统地研究了单台地震动均方差.台站场地的单台地震修正均方差φss,s相对于各态历经性假定的均方差σGMPE基本上降低50%.台站场地平均单台地震修正均方差φss在选取的周期范围内稳定取值0.20左右,与选取的GMPE（Ground Motion Prediction Equation）以及场地类别基本无关.采用不同地震数据库以及GMPE得到的φss结果一致.缺少地震记录的具体场地的PSHA计算时,将φss值0.20取代φss,s值能较合理地估计场地的地震动不确定性.场地反应项δS2Ss值与场地沉积土层特性相关,是衡量场地地震反应属性的定量指标.δS2Ss值越大场地对地震动的放大效应越明显;δS2Ss值越小场地的减震效应越明显.

云南地区高频衰减参数特性初步研究

基于2008~2015年间云南地区102个强震动台站记录的719组三分量强震动记录,本文采用谱衰减法计算了云南地区的高频衰减参数(κ)并对其特性进行了研究.根据台站和地震事件分布将云南分为西南、西北、中部和东北等4个区域,计算得到它们的水平向分量κ的场地分量(κh0)分别为0.0467,0.0373,0.0429和0.0376s,总体上从北到南逐渐增大.采用简化的双层地壳模型,本文根据κ的路径分量(m)得到各个分区与频率无关的品质因子(QI)在1199~1506之间,西南和东北地区大于西北和中部地区,并且总体上小于四川盆地和川西高原.这一分布特征与前人的研究成果相符.最后,我们得到了102个强震动台站的κh0和m.κh0的范围在0.0041~0.0639s之间,平均值为0.0419s;m的变化范围在0.0000812~0.0003475s/km之间,平均值为0.0002049s/km.表明云南地区的κh0和m均有明显的横向不均匀性.本文计算的κh0和m可为云南地区的强地震动模拟和地震动预测方程的建立等研究提供有益的参考.