湖北省域不同超越概率水平下地震动峰值加速度比例关系

以第一次全国地震灾害风险普查工作成果为依据,计算并分析湖北省域不同超越概率水平下峰值加速度之间的比例关系及其空间分布特征。利用湖北省域宏观场地类别数据,计算得到湖北省域在多遇地震、基本地震和设防地震作用下场地峰值加速度比例关系:在0.05 g加速度分区中,湖北省域场地50 a超越概率63%与10%的峰值加速度比例(R_(63)/R_(10))均值为0.31,超越概率2%与10%的峰值加速度比例(R_(2)/R_(10))均值为1.81;在0.10 g加速度分区中,R_(63)/R_(10)均值为0.30,R_(2)/R_(10)均值为1.80;在0.15 g加速度分区中,R_(63)/R_(10)均值为0.17,R_(2)/R_(10)均值为1.98。在此基础上,与现行《建筑抗震设计规范》、《中国地震动参数区划图》等强制性国家标准中要求的比例进行对比分析,认为湖北省域采用《建筑抗震设计规范》中的取值对建筑物进行抗震作用计算,所考虑的地震作用是保守且安全的。同时,在湖北省高烈度区(如竹山、竹溪)开展地震危险性分析和地震灾害风险防治工作时,多遇地震下的地震动峰值加速度值宜按不低于基本地震动峰值加速度的1/3进行调整。该研究成果将有助于湖北省地震风险普查成果的推广和应用。

基于人工神经网络的地震动峰值加速度预测研究

地震动峰值加速度对建筑结构具有重要影响,是灾害分析和结构设计的重要组成部分。文章选用日本KiK-net台站提供的地震数据及相应的场地信息,基于人工神经网络技术,构建了一个可以预测地震动作用下地表峰值加速度的预测模型。对模型进行训练和评估后结果表明,该人工神经网络预测模型可以较好地预测地表峰值加速度,模型的误差呈正态分布,均值误差接近于0,模型的决定系数高于0.8,展现出了良好的预测性能。同时该模型在各类场地中均有较为一致的预测性能,具有一定的工程应用价值。

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。

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。

最大峰值加速度与有效峰值加速度的大小比例关系及影响因素探讨

分别以最大峰值加速度(以下简称PGA)和有效峰值加速度(以下简称EPA)为参数,对金沙江流域上12个工程场点进行了地震危险性分析,得到了各个场点在不同的年超越概率下的基岩PGA和EPA值。通过对PGA、EPA值比较分析认为:PGA与EPA值的大小比例关系主要受年超越概率大小的影响,当年超越概率较大时,表现为PGA>EPA;当年超越概率较小时,PGA与EPA的比例关系还与场点周围的潜源分布形式及潜源的震级上限的大小有关,不同的年超越概率、不同的潜源分布形式和震级上限,可使PGA>EPA,也可使PGA<EPA。

汶川地震诱发滑坡与地震动峰值加速度对应关系研究

利用汶川地震获得的地震动记录及峰值加速度数据和收集整理的近3000个崩滑点数据,对汶川地震诱发滑坡与地震动峰值加速度之间的对应关系进行研究,得到如下认识:(1)地震动峰值加速度与地震诱发崩滑之间存在非常明显的正相关性,随峰值加速度增加,地震滑坡灾害也逐渐严重。(2)在龙门山震区存在0.2g的峰值加速度分界线,大于此值时,地震滑坡灾害比较严重。(3)整个区域峰值加速度的下限为0.05～0.07g,小于此值时,诱发滑坡的可能性很小。(4)不同地质区域对应斜坡临界加速度有所不同,一般在0.05～0.15g之间变化,平均为0.1g,说明震区斜坡承受地震的水平较差;峰值加速度超过局部场地斜坡临界加速度后,诱发滑坡的可能性增加。得到的峰值加速度研究结果与其他研究结果较为一致,表明利用地震动参数研究地震滑坡具有很好的一致性。依据峰值加速度与地震滑坡的对应关系,可以对震后滑坡灾害作快速评估,也可以将其应用到地震滑坡灾害预测/区划工作中,与地震动峰值加速度区划形成很好的衔接。

软土对基岩峰值加速度的放大作用

以美国西部地震观测数据资料为基础,分别建立了基岩和深冲积层场地的峰值加速度衰减规律,探讨了深冲积层对基岩峰值加速度的放大作用.结果表明,美国2003版NEHRP规范对D类和E类场地的放大作用可能明显高估.

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。

利用汶川余震流动观测资料探讨地形对峰值加速度的影响

2008年汶川8.0级地震后,使用相同仪器在甘肃文县县城山脚、山腰和山顶分别架设数字流动强震仪,获得12次近场强余震记录。分析表明地形起伏对于观测点的峰值加速度影响明显。山顶的加速度峰值在相同地质条件下较山脚的观测值大1.5倍左右,在记录值较大时优势频率也偏低。在强震动作用下同一地区的地形条件不同造成了地面峰值加速度和卓越频率的差异,致使山顶建筑物所受损坏程度普遍较重。初步分析结果提示对于不同地形条件下的建筑物抗震设计应有所不同。

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。

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.

地震烈度与峰值加速度、峰值速度相关性研究

为了研究地震烈度与峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)之间的定量关系,收集了中国28次地震、美国52次地震、伊朗9次地震、墨西哥8次地震中的强震动台站记录及其对应的震后调查烈度资料,采用箱线图检验基础数据中的离群值,通过层次分析法设置权重的加权最小二乘法回归得到Ⅴ≤I≤Ⅸ烈度区内,烈度与PGA、PGV的定量关系分别为:I=3.73log PGA-1.23;I=3.61log PGV+2.72。从Ⅴ度至Ⅸ度,其烈度与PGA的关系是烈度表中各值的1.5倍至1.1倍左右;与PGV的关系是烈度表中各值的1.3倍至1.1倍左右。本文统计的烈度与PGA、PGV之间的转换关系可供我国地震灾害评估以及抗震设计等参考。

2008年汶川地震后的三次强余震地表峰值加速度衰减场研究

利用甘肃省强震动台站获取的2008年汶川地震后的三次强余震记录资料,分别研究了在甘肃南部地区的地表自由场加速度衰减场,认为地震引起的地表峰值加速度(PGA)随震中距的衰减基本都遵从幂指数规律,衰减的形式基本相同,但是三次强余震的衰减指数之间也存在着一定的差异。因此要得到陇南地区的中强地震动衰减的普遍规律,尚需做进一步的研究。

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。

山东地区地震动峰值加速度场地效应的定量分析

地震动峰值加速度场地效应研究在地震区划、地震预警及震害快速评估等方面有着广泛的应用前景。收集整理了2004—2012年山东地区2630个地震安全性评价工程的相关资料,包括场地类型、覆盖层厚度、钻孔剪切波速、自由基岩和土层表面地震动峰值加速度计算结果。利用上述资料计算得到了每个工程场地的场地效应放大因子和场地指数;采用回归分析方法,对场地效应放大因子与基岩峰值加速度、场地指数之间的关系进行了研究并得出了三者之间的定量统计表达式,实现了场地效应放大因子的连续取值。结果表明,场地效应放大因子与基岩峰值加速度之间为线性负相关,与场地指数之间为非线性相关。

单一均质土覆盖层厚度对地表峰值加速度和反应谱平台值的影响

选择粘土、粉土、砂土、砾石4类土场地构造了140个单一均质土剖面,输入峰值分别为50、100、150、200、300Gal的各3条人工合成地震动时程,使用一维等效线性波动法,进行了土层地表地震反应计算,并对计算得到的地表峰值加速度和反应谱平台值做了统计分析和讨论。结果表明:不同土类地表峰值加速度和反应谱平台值随覆盖层增大达到最大值的厚度不同;不同幅值的基底输入,不同土类的覆盖层情况下,地表峰值加速度相对于基岩值加速度的放大倍数并不具有规律性,同是Ⅱ类场地,中软和中硬场地土条件下放大倍数的差异也是明显的。

累积绝对速度CAV和峰值加速度PGA联合报警在高铁地震监测预警中的应用

美国电力研究所EPRI在1991年通过研究认为累积绝对速度CAV对低频震动敏感而对高频震动不敏感,能很好避免没有破坏性的高频小震报警。简要介绍CAV的概念和标准化算法,并以汶川地震及部分余震数据为例,分析高铁采用CAV参数报警的可行性,结果表明高铁地震监测预警中CAV参数可能会对破坏性小的远震大震报警,但CAV参数和峰值加速度PGA参数联合报警能有效地排除近震小震和远震大震对高铁地震报警的干扰。

四川及邻区不同风险水平下地震动峰值加速度的比值特征

基于四川及邻区8181个控制点的地震危险性分析结果,统计得出了不同风险水平下中硬场地地震动峰值加速度的比值特征.文中重点分析了大震与中震地震作用的比值(K2值)的统计特征和空间分布特征,初步分析了影响K2值的因素.本文研究结果不仅可为抗倒塌地震区划图编图原则和编图方法的确定提供重要依据,还可为不同行业、不同工程的抗震设计和验算提供参考.

近场地震动峰值加速度及频谱衰减特性研究

计算分析了333组震中距小于40 km的欧洲及其毗邻地区的近场强震动记录的峰值加速度和3种频谱周期参数,采用回归分析方法,探讨了场地类别、震级、震中距等因素对近场地震动特性的影响特征,并统计给出了不同类别场地和震级档的近场地震动峰值加速度和频谱周期的衰减关系。结果表明:震中距是影响近场强震动峰值加速度和频谱特性的重要因素,随着震中距的增大近场强震动峰值加速度逐渐减小;特征周期参数基本上满足随着震中距增大而增大的趋势,且场地越软这一趋势越明显;因为近场地震动的复杂性,场地类别和震级对峰值加速度和特征周期有一定的影响,但具有不确定性。竖向与水平向地震动的加速度峰值比均值为0.60,但约有1/3的强地震动记录加速度峰值比大于2/3;竖向地震动的特征周期约为水平向地震动的0.8倍,且场地越软该值越小。

场地土对基岩峰值加速度放大效应分析

通过实际土层地震反应结果的统计分析和强震加速度观测结果的对比 ,讨论了不同场地条件对基岩峰值加速度的放大效应及其特点。该分析可为地震动参数区划图编制和地震安全性评价中场地效应的估计。