云南地区地面峰值加速度衰减规律

根据云南地区的实测强震加速度资料 ,采用回归分析法研究了云南地区的地面水平、垂直峰值加速度衰减规律。共选取云南地区加速度记录 2 4 0条 ,进行了加速度衰减规律的统计 ,并把得到的结果与前人的结果进行比较分析 ,提出更适合云南地区地震地质特征的加速度衰减规律。

场地条件对地面加速度峰值离散性的影响研究

本文在研究了数百个工程场地钻孔资料的基础上,选取和构造了209个有代表性的典型场地剖面,利用目前工程上广泛应用的一维等效线性化波动方法,进行了6种输入强度下(30gal、50gal、100gal、150gal、200gal、300gal)的场地土层地震反应分析。在计算时对每种工况均采用9条互不相关的基岩加速度时程作为输入地震波,同时用均方差来定量评估所得到的地面加速度峰值的离散性,发现计算结果离散性很大,其最大均方差为0.206,最小均方差为0.138,且离散性随基岩地震动输入强度的增大而变大,随场地类别的变差也变大。

土层地震反应分析的地面加速度峰值计算研究

针对不同的工程场地采用20组相互独立的基岩加速度时程作为输入地震波,对广东省307个项目的地震安全性评价中的662个地震钻孔剖面进行土层地震反应分析,用相对均方误差来定量评估所得到的地面加速度峰值离散值,发现地面加速度峰值的计算结果具有很大的离散性,最大相对均方误差为19%,平均相对均方误差为7.53%;地震基本烈度高的地区比地震基本烈度低的地区的相对均方误差大,场地类别差的比场地类别好的相对均方误差大;目前较为普遍地用1条或3条基岩加速度时程作为地震动输入是明显不够的,应适当地增加,对于高烈度地区和场地类别较差的场地更是如此,才能得到较为合理的地面加速度峰值。

使用印度强震台阵数据估算峰值地面水平加速度的衰减关系

研究了印变境内的喜马拉雅山地区峰值地面水平加速度的一种衰减关系。资料源自印度强震台阵记录的5次地震中提取的66个峰值地面水平加速度。目前使用的分析方法是两步成层的回归模型,其衰减关系假设为: log(A)=-1.072+0.390 3M-1.21log(X+e^(0.587 3M))式中,A为峰值地面加速度(g),M为震级,X为震源距。残差平方和为0.14。把这一衰减关系与其他的衰减关系进行了比较。与其他关系式相比,这一关系式在较近的距离上具有较少的数值,因而还需要更多的数据作更深入的研究。当有更多的数据可利用时,这一衰减关系尚需进一步改进。

近断层地震动加速度峰值衰减规律的研究

提出了近断层地面运动的衰减模型,对全球范围内6.0≤MW≤7.6且震源深度均小于20km的636条地震动加速度峰值进行了统计分析,确定了本文研究的近断层区域为断层距25km,利用此范围内的440条记录进行了近断层加速度衰减规律的研究。水平地震记录分为硬土和软土两种场地类型,竖向地震记录只考虑土层场地,利用最小二乘法进行数据拟合分析,得到PGA随断层距和震源深度变化在不同震级处形成的衰减曲面,分析了近断层处水平、竖向的PGA以及竖向与水平PGA之比(V/H)的衰减规律。

欧洲地区地震峰值地面加速度的预测

1 前言 为了定量评估地震危害性,需要估算由给定震级地震产生的在一定距离上的地面震动,而为了得到这些估算值,需要建立一些半经验的公式,这些公式给出地面运动的某种量度,作为震级和距离的函数。

软土层几何特性与剪切波速对场地峰值加速度的影响

软土层对场地地震动的影响一直以来是地震工程学的研究重点。本文应用一维真非线性场地反应分析方法,对某单层匀质场地内软土层的几何特征(厚度与埋深)和剪切波速变化对地面峰值加速度的影响进行了数值分析。研究结果表明:软土层的存在使得场地加速度幅值分布在软土层处发生突变,随着软土层几何特性和剪切波速的不同,这种突变可能使得地面峰值加速度增大或减小;存在一个由软土层厚度、埋深和相对剪切波速三个参数构成的临界状态面,当软土层的状态位于临界面以内时,软土层对地面峰值加速度起放大效应,且加速度效应系数随着上述三个变量的增大表现出先增大后减小的变化规律;当软土层位于临界面以外时,其对地面峰值加速度起衰减效应,加速度效应系数随着上述三个变量的增大而减小。根据算例的参数分析建立了其临界面方程,并提出了估计软土层加速度效应系数的经验公式,可为类似问题提供参考。

地面反力与胫骨加速度之间的关系

从六个短跑运动员所测试的数据中,研究比较了地面反力与胫骨加速度参数之间的关系。其中数据采集来自三维加速度计和三维测力台。经研究发现,胫骨轴向加速度在低峰值处出现,其峰值出现的时间明显不同于地反力第一个峰值出现的时间,地反力峰值与胫骨轴向加速度峰值只有中度相关。

加速度均方根地震动统计研究

根据美国加州等地的强震记录,采用回归分析方法研究了加速度记录水平、竖向分量的峰值加速度(PGA)和一定时间窗内加速度均方根(SRSTM S)的衰减规律。所采用的加速度记录共795组(两水平向与一竖向)2 385条。对作为地震危险性分析的主要参数PGA的衰减规律与SRSTM S的衰减规律作了详细的研究,结果表明,SRSTM S的离散性明显的小于PGA,因此建议将SRSTM S的衰减关系应用于地震动强度的危险性分析。

澜沧-耿马强震加速度记录

本文介绍在1988年11月云南省澜沧-耿马大地震中中国建筑科学研究院工程抗震研究所和云南省地震局在滇南的联合强震观测台网。以及两单位的流动观测台站在极震区所获取的主震和大量余震加速度记录。文中展示了Ms=7.6的主震时,距震中142.5公里的景洪台站的远场地面加速度记录;还展示了Ms=6.7的强余震时,距震中仅为3.8公里的竹塘站的近场地面加速度记录,其水平向最大加速度为0.55g,竖向最大加速度为0.39g。文中同时对两组记录作了反应谱和β谱分析并参照新修订的建筑抗震设计规范GBJ11-89所提出的设计反应谱,对近震反应谱和远震反应谱的不同特征作了比较分析。最后对加强强震观测的对策提出了看法。

拟合反应谱峰加速度和峰速度的人造非平稳地震动

为满足重要工程对设计地震动的需要,文中研究了一种考虑场地附近天然地震记录数据相位非平稳特性、同时拟合S0A(T)、PGA和PGV的人造地震动技术,并以新疆玛纳斯县城区基岩场地为例,利用该区域强震记录提取的天然地震动非平稳相位,进行了非平稳人造地震动的合成。研究成果可为拟合反应谱人造地震动的工程应用提供参考。

福州盆地强地面运动特征的有限元数值模拟

区域性地震波强地面运动的量化数值模拟分析结果可以用来指导城市规划建设,并在防震减灾中发挥重要作用.本文采用有限元数值模拟方法来模拟由地震激发的区域地震波强地面运动过程,并得到地表峰值速度和加速度的分布特征.考虑到福州是东南沿海的重要省会城市,其明显的盆地结构特征使它很容易遭受强地震灾害的影响.因此本文以福州盆地为主要研究对象,假定盆地的主要断层某一位置在未来可能发生灾害性地震,则该地震会激发地震波的强地面运动,并由于地形、沉积层等主要影响,在盆地内部发生放大.通过对地震波传播过程的数值模拟和后处理分析,给出了该盆地的地表峰值位移、峰值速度和峰值加速度分布图谱.该图谱可为未来的福州城市规划和抗震减灾提供定量科学参考依据.

日本和台湾近场区地面旋转运动研究

受测量仪器限制,地面旋转运动直到过去10年才被观测到.在远场区域,由大震引起的地面旋转运动的观测结果与经典弹性理论计算结果基本吻合.然而,在近场区域,Takeo(1998)和Liu等(2009)分别在日本伊东近海和中国台湾地区记录到的旋转运动远大于由安德烈斯断层台阵数据计算的类似震级的旋转运动.基于点源模型,我们推导了地面旋转运动的计算公式,可以直接计算测点处旋转运动的理论值,同传统的由台阵数据计算地面旋转运动的方法相比,具有计算量小、便于理解的优势.重新讨论了峰值旋转速率(PRR)与峰值地面加速度(PGA)之间的相关度,修正了Lee等(2009)的研究,指出PRR与PGA不仅线性相关,理论上还是正比关系.这些研究结果可为近场地面旋转运动研究提供新的参考.

应用动态复合震源模型模拟汶川M_w 7.9地震强地面运动

2008年5月12日中国汶川地区发生M_w7.9地震,震中位置103.4°E,31.0°N.主要发震断层空间展布长达300多公里,由南西方向到北东方向呈现明显的分段性,汶川—映秀段逆冲为主兼有少量的右旋走滑分量;安县—北川段为逆冲-右旋走滑的断层错动;青川段以右旋走滑为主兼有少量逆冲分量.采用改进后的复合震源强地面运动预测模型,建立了长为320km,宽为20km的断层破裂运动学模型,实现了断层分段、空间倾角、滑动方向连续变化的动态设定.数值模拟结果给出了近断层两侧(上、下盘)的地面加速度的分布特征,并同卧龙、郫县走石由及绵竹清平强震观测记录进行了对比分析.模拟加速度时程曲线无论在波形、持续时间、频率分量、峰值大小同观测记录都具有较好的相似性.利用现有83个已知经纬度台站的强震实测数据及数值模拟的结果同Boore等的新一代衰减关系(NGA)进行比较,对比模拟与实际观测水平峰值加速度的一致程度.近断层峰值加速度分布特征则进一步显示了在汶川、北川和青川附近明显的高值分布区域,同野外地质调查相一致.进一步的分析结果也表明,汶川—映秀段逆冲为主的断层上盘的运动量远大于断层下盘,在距离断层地表出露位置5km处,峰值加速度N-S、E-W及UP方向分量的比值分别为1.72:1、2.5:1及1.77:1.本文中给出的动态复合震源模型和近断层区域强震模拟的计算方法,对大震强地面运动的预测及实现近实时强地面运动分布特征的圈定(Shaking Map)有着重要的实际意义.

黄土地区场地的地震地面运动参数特征

结合近年来中国西部黄土地区城市或厂矿企业地震小区划和岩土地震工程的最新研究成果，归纳分析了黄土的波速特征和非线性特征．结合实例阐述了影响黄土地区地震地面运动参数的主要因素．

1995年日本阪神地震近场强地面运动的特征

分析了１９９５年日本阪神地震近场强地面运动特征。结果表明，震中附近地区水平加速峰值达６００－８００ｇａｌ，竖向加速度峰值达３００ｇａｌ强地面运动持续时间为１０－１５ｓ，加速度时程的卓越周期为０．２－２ｓ。

汶川8.0级特大地震的断裂特性与强地面运动的关系

2008年汶川8级地震的发震构造是高角度铲形逆冲断层,伴随这种类型地震的远近场强地面运动在中国是第1次被记录到。综合汶川地震发震构造、破裂过程和强地面运动峰值加速度的资料,探讨高角度铲形逆冲断裂作用与强地面运动的关系。结果显示,龙门山断裂带内强地面运动峰值加速度明显大于断裂带外的台站,前者可达后者的2倍多。同时,该地震强地面运动具有很大的垂直分量,近断层垂直分量大于水平分量。结合远场资料,发现龙门山断裂带上盘峰值加速度垂直分量总体上大于下盘,上盘垂直分量的衰减比下盘慢。不考虑远场的高值异常,水平分量似乎也存在上盘效应,但目前无证据表明这些异常应该被剔除。另外,远场地面运动特征显示,相对于反方向,沿同震断层扩展方向(NNE)的峰值加速度水平分量衰减较慢,垂直分量的这种方向效应不明显。考虑到汶川地震破裂浅、断面陡和以垂直形变为主这3个显著的同震构造特性,近场和远场地面运动记录反映出位错类型和台站的实际断层距的控制作用。正因为汶川地震高角度铲形逆冲断裂结构的特殊性,导致其地面运动与普通逆断型地震强地面运动的同震效应在某些分量上相同,其他分量存在差异。

地面运动强度指标对RC桥墩地震需求的影响

强地面运动指标(IM)的选择对桥梁结构工程需求参数(EDP)的概率估计影响很大。文章分别采用峰值地面加速度PGA和峰值地面速度PGV作为IM,选择实际地震波并进行合理的调值,对一座RC桥墩进行非线性动力时程分析;结果表明,对于中等周期的桥墩结构,以PGA作为IM计算的EDP概率估计值离散度明显更大。因此应根据所分析结构的周期范围,选择不同的IM,通过合理的调值对EDP进行概率估计。

地面运动强度参数对RC桥梁地震需求的影响

在基于性能的地震工程学(PBEE)中,建立概率地震需求模型(PSDM)时需要对桥梁结构的工程需求参数(EDP)进行概率估计。其中,强地面运动参数(IM)的选择对EDP的概率估计影响很大,因此需要正确选择IM。分别采用目前最广泛使用的结构第一模态周期弹性谱加速度(5%阻尼比)Sa(T1,5%)和峰值地面加速度PGA作为IM,选择实际地震波并进行合理的调值,对一座钢筋混凝土桥墩进行IDA分析,其计算结果表明:对于不同性质EDP的概率估计值,以PGA作为IM计算所得的结果明显偏于非保守,且离散度一般也更大。说明可以针对不同性质的EDP,根据地面运动强度的大小,选择不同的IM,通过合理的调值对EDP进行概率估计,可以更加精确、高效地建立PSDM。

钢-混工字组合连续梁桥地震易损性及其影响参数分析

以一座3×40m钢-混工字组合连续梁桥为依托,通过SAP2000建立不同墩高、不同上部结构荷载及不同上部主梁截面等全桥非线性有限元模型。选取峰值地面加速度(PGA)作为地震动强度参数,以桥墩位移延性比为损伤指标确定了完全破坏、严重破坏、中等破坏、轻微破坏、基本完好等5种结构破坏状态,分析了不同PGA作用下的桥墩易损性。研究结果表明:对于钢-混工字组合连续梁桥,相同桥墩截面尺寸、同一峰值地面加速度(PGA)下,桥墩高度越高,各个破坏状态的超越概率越小,其破坏风险越小;在合理的上部结构设计前提下,增加上部结构荷载,会降低桥墩的抗震性能;相同的下部结构布置,上部主梁采用钢-混组合结构,其桥墩易损性破坏概率要比同跨径的钢筋混凝土T型梁桥小,抗震性能更优越。建议桥梁抗震设计时重点关注上述因素的影响。