基于KiK-net强震记录的场地调整系数估计

日本KiK-net强地震动观测台网记录了大量的地表和钻孔下基岩加速度记录,为保证统计结果的合理性,本文对这些强震数据进行了筛选,对震级,震中距,震源深度和地表峰值加速度大小做了限制,挑选了170次地震的1609组水平向强震记录,每一组数据包括各台站对应的地表和钻孔下基岩记录。利用这些强震数据,本文进行了的场地放大倍数以及场地影响系数与场地类别和峰值加速度的关系的统计,比较了3种不同有效峰值加速度EPA计算方法对场地放大倍数和场地影响系数计算结果的影响,结果表明:Ⅱ类场地对基岩的放大效应最大,Ⅲ类场地次之,Ⅰ类场地的放大效应最小;采用不同的有效峰值加速度EPA计算方法得到的计算结果有一定差别。最后论文给出了不同场地影响系数的建议值。

基于KiK-net强震记录的三维地震动强度非平稳模型研究

地震动强度非平稳特性对结构非线性响应有显著影响,准确描述强度非平稳特性对生成人工地震波有重要意义。该文提出了一种描述三维地震动强度非平稳特性的模型,分别给出了其确定性参数取值和随机参数取值。首先以大量Ki K-net强震记录为样本,提取其强度非平稳特性;然后选取地震动强度非平稳模型,并使用遗传算法识别出了模型的参数;最后通过统计回归分析给出了各震级、震中距不同场地类别的三维模型参数取值。结果表明,所得强度非平稳模型能够反映地震动强度非平稳特性的规律,可将其用于结构抗震分析和人工地震动模拟中。

福建强震台网数据记录系统简介

本文概要介绍了强震仪主要技术参数、强震台网计算机系统及强震记录情况。

基于KiK-net强震记录场地放大系数的深度校正因子估计及应用

日本KiK-net强地震动观测台网记录了大量的地表和钻孔下基岩加速度记录,这为分析场地地震效应提供了基础。为保证统计结果的合理性,对震级、震中距及震源距进行了选择,筛选出102个台站1 233组数据记录。利用这些地震记录,采用Cadet提出的场地放大系数的校正因子方法,计算、拟合了基于土层深度的放大系数校正曲线函数,并根据得到的场地放大系数的校正因子,计算了场地影响系数Fa,给出了不同场地影响系数的建议值。结果表明,深度校正因子的估计对基于中国场地分类的场地调整系数有着潜在的研究价值。

评估地震场地响应中土体的非线性行为:KiK-net台网强震数据的统计分析

通过日本KiK-net台网数据库的各种地震记录,研究了土体的非线性行为对场地响应的影响。这个台网由不少于688个地表—井下仪器构成,从这个台网还获得了直到井孔深度的剪切波和压缩波速度剖面的特征。为了通过计算每个场地的地表与井下频谱比来表征土体的线性行为,我们挑选了井下台站地震动峰值加速度(PGA)<10cm/s2的事件。使用强震动事件(PGA>50cm/s2)计算的场地响应曲线相对线性表征的变化被认为是由非线性土体行为造成的。为了描述每个事件土体非线性行为对场地响应的影响,我们提出了场地响应曲线相对线性估计的变化(放大或衰减)百分比(PNL ev,非线性百分比)和有关的位移频率(Sh ev)。这些参数被用于估计非线性场地响应显著区别于相应线性场地响应的概率。我们发现,不管何种场地,这个概率即使对低输入地震动峰值加速度(井下传感器的值不小于30cm/s2)也是重要的。这表明,在中强地震动场地响应评估中必须考虑非线性土体行为。此外,对记录了至少两个强震事件(井下PGA>50cm/s2)的KiK-net台网数据库的54个场地,我们定义了每个场地的表征土体非线性行为对场地响应影响的另外4个参数:(1)地震动峰值加速度阈值(PGA th),定义为PNL ev高于10%的地震动峰值加速度值;(2)地震动峰值加速度为50cm/s2的特定场地的PNL(PNL site);(3)地震动峰值加速度为50cm/s2的卓越频率的特定场地移位(Sh site);(4)在非线性和线性场地响应之间观测到衰减的频率(fNL)。我们观察到在fNL之下的频率,非线性土体行为可增强放大作用。我们发现fNL介于场地响应基频率和卓越共振频率之间,近地表具有V S反差的场地触发低地震动峰值加速度输入阈值的非线性行为。这些结果表明,非线性行为多发生在地表土层中。此外,通过研究地表的地震水平与垂直频谱比的土体非线性行为,我们发现它们对评估fNL频率和位移频率(Sh site)能够给出满意的结果(等价于井下场地响应的分析),这表明本研究获得的部分结果可以扩展到没有井下传感器的其他数据库。

辽宁省强震台网的地震应急效果初探

本文介绍了辽宁省强震台网在2008年11月14日析木MS4.3级地震中的应急反应情况,同时进行了反思。并针对辽宁强震台网的可持续发展谈了一些个人看法。

辽宁省强震动台网运行与管理

本文介绍了台网的运行维护与管理情况,以及海城、伊通4.3级地震强震记录的获取情况,指出了台网现行维护方式的不足,并提出了相应的改进措施。

辽宁省强震台网的大震应急

为适应辽宁省强震台网大震应急工作的需要,本文利用Excel平台,研制了一套适于强震台网实际工作,同时具备地震烈度展示、报表输出、记录上传、台站基础资料提供和波形显示等功能的大震应急系统,为政府大震应急决策提供可靠的依据。

广西地区测震记录与强震动记录一致性分析——以广西北流M_S5.2地震为例

通过对广西地区同台基的测震记录与强震动记录进行相互换算的一致性对比分析,验证了在一定条件下加速度波形记录与速度波形记录相互转化方法的可靠性;利用波形质量较为可靠的速度记录经校正换算求取加速度记录,并与周边台站获取的加速度记录相互印证并剔除加速度记录异常值,实现对广西北流MS 5.2地震衰减特性的有效分析。

利用强震记录估计场地放大效应的一种方法

选取了KiK-net井下台阵的73个台站的262组加速度记录,每组数据均包括各台站对应的地表和孔底基岩记录,共计524条加速度记录,建立了相应的73个场地的一维土层模型,采用shake91软件进行了一维土层等效线性化地震反应计算。首先分别由孔底加速度记录通过正演计算得到地表加速度和露头基岩加速度,由地表加速度记录反演计算得到露头基岩加速度;然后根据场地地震响应放大倍数的定义,即地表有效峰值加速度除以露头基岩有效峰值加速度,分别得到了各类场地正、反演计算结果的放大倍数统计值,并取正、反演结果的平均值作为场地最终放大倍数;最后给出了场地有效峰值加速度的调整系数。结果可以作为结构抗震设计中地震动参数选取的参考。

海底强震观测记录与地震动特性研究进展

随着海洋结构物的建设快速发展,为了解海底地震动相关特性,目前在建与已建成的海底强震台网逐年增加,得到的强震数据为海底地震动特性研究提供了重要资料。本文首先,统计了世界范围内现有海底强震台网的分布,并对强震台站信息及记录特点简要总结;其次,综述了基于海底强震记录以及数值计算等方法分析海底地震动特性的研究成果;并且,阐述了海底地震动在海洋工程中应用的研究现状;最后,基于现有研究成果,对海底地震动特性研究的前景进行讨论和展望。

基于实际记录的现有等效线性化分析程序对比研究

根据我国建筑抗震设计规范中场地的分类原则,确定日本KiK-net中台站的场地类别。运用SHAKE2000和LSSRLI-1对不同类别场地的峰值加速度、反应谱、剪应变等进行计算,给出Ⅰ~Ⅳ类场地的计算结果,并将计算结果进行汇总后进行对比分析,得到不同场地条件下SHAKE2000和LSSRLI-1计算结果的差异以及计算结果与实测记录之间的差别。研究表明,土的动模量比、阻尼比的非线性以及场地类型对计算结果影响较大,Ⅰ、Ⅱ类场地中大多数情况下SHAKE2000和LSSRLI-1计算结果相差不大;Ⅲ、Ⅳ类场地中多数情况下SHAKE2000和LSSRLI-1计算结果相差不大。以实测记录为基准,SHAKE2000结果好于LSSRLI-1计算结果,特别是对于Ⅲ、Ⅳ类场地中,土体为强非线性工况而言,SHAKE2000结果要明显好于LSSRLI-1计算结果。初步分析表明,SHAKE2000与LSSRLI-1计算结果差异来自于计算剪应变的不同。

安徽强震动台站场地响应研究

采用H/V谱比法,利用安徽强震台网记录的波形数据,计算了3个强震台的场地响应。结果表明,当台站场地为基岩或覆盖层较薄时,由地脉动和S波数据分别计算出的谱比曲线一致性很好。当覆盖层大于30.5 m的时候,两者的放大因子有差异,即用S波计算的场地放大响应要明显大于用脉动计算的场地响应。

甘肃景泰两次中等地震的震源破裂特征与区域强震危险性

本文利用甘肃“十五”数字化地震台网震中距〈300km范围内台站的宽频带波形记录,采用CAP方法反演了甘肃景泰2014年11月15日Ms4.9地震和2015年7月15日Ms4.0地震的震源机制解,并探讨了景泰两次地震的震源破裂特征和所在区域的强震危险性.

基于强震台网记录的地震波反演精度分析

为探究基于一维波动理论的地震波反演计算精度,利用日本Ki K-net台网数据,选取了145组地震动加速度记录及相关场地资料,利用等效线性化方法模拟土的非线性,通过对地表波反演计算所得基岩波与实测基岩地震动记录的比较,分析了基于一维波动理论的地震波反演的计算精度,讨论了场地条件、地表波频谱特性以及加速度峰值对反演精度的影响。算例结果表明:基于一维波动理论的地震波反演计算结果总体上要大于实测的基岩地震动记录;场地条件对地震波反演的计算精度影响较大,在算例中,计算误差随Ⅳ类场地至Ⅰ类场地土层变"硬"而减小,软弱夹层的存在亦会显著增大计算误差;当地表波加速度峰值小于0. 1g时,基于一维波动理论的地震波反演计算精度较高。

沿深度方向地震动相干函数影响因素分析

基于KiK-net台网强震记录,探讨震级、震中距、场地类别及测点高差等对沿深度方向相干函数的影响规律。结果表明:①水平分量的相干函数值随频率变化规律相同,竖向与水平分量间的差异较大;相干函数值随频率和测点高差的增加而减小;Ⅲ类场地较之Ⅰ,Ⅱ类场地,所记录的相干函数值随频率增加而衰减的速度更快。②近场(R≤300 km)相干函数值大于远场(R>300 km);震级对相干函数的影响规律不明显;不同场地记录沿深度方向地震动相干性不同,建议选用王招招模型描述Ⅲ类场地地震动相干性,Harichandran模型描述Ⅰ,Ⅱ类场地地震动相干性。③基于日本“3·11”地震记录拟合得到了按震中距分段的相干函数模型参数值。

现有等效线性化分析程序在实际软场地计算结果方面的比较

SHAKE2000和LSSRLI-1分别是目前国外和国内广泛使用的两种一维等效线性化土层地震反应分析程序，分析二者之间的异同性及其与实测记录的差异程度，可为改进土层地震反应分析方法提供基础。收集整理了日本KiK-net台网中17个软场地（Ⅲ、Ⅳ类场地）39次地震的基岩及地表地震动记录，其中基岩加速度峰值在6∽214Gal之间，土层非线性取3种情况，采用SHAKE2000和LSSRLI-1两种程序分别进行了土层地震反应计算，从地表峰值加速度、加速度反应谱、加速度反应谱谱值比以及土层最大剪应变4个方面进行了对比计算。研究表明：当土体非线性不强时，SHAKE2000和LSSRLI-1计算出的PGA结果差异多数可忽略，计算出的土体剪应变最大值误差也多数小于20％；当土体非线性较强时，仅有少数差异可忽略，计算出土体剪应变最大值误差则多数大于20％；SHAKE2000的结果和LSSRLI-1与实测峰值加速度和反应谱多数情况下差异较大，土体弱非线性下LSSRLI一1结果稍好于SHAKE2000的结果，土体非线性较强时SHAKE2000的结果要好一些。

场地地震动水平/竖向谱比与地表/基底谱比 差异及修正水平/竖向谱比法研究

局部场地条件是决定场地地震动强度和频谱的重要因素,基于强震动和脉动记录的统计分析,获取表征场地条件影响的特征参数已成为确定工程场地设计地震动的较经济和实用方法,特别是对于大范围或难以开展现场勘测的工程场地。利用日本KiK-net台网强震动记录计算分析了台站场地地震动水平/竖向谱比(HVSR)与地表/基底谱比(SBSR)的差异,揭示SBSR/HVSR与HVSR呈对数线性分布的统计特征,并给出其定量关系,据此提出表征场地对地震动影响的修正水平/竖向谱比法。修正水平/竖向谱比法具有仅需地表观测记录的优势,并进一步考虑了场地竖向地震效应对水平/竖向谱比法精度的影响,更能合理地表征场地对地震动的影响。

基于反演基岩地震波的场地调整系数估计

基于KiK-net台阵中73个台站的一维土层模型和从不同地震中筛选的262条地表加速度记录,按照峰值加速度的分档标准和场地分类原则,将这些记录分成了28组。采用一维土层地震反应分析的等效线性化方法,反演计算了基岩输入加速度。通过分别计算各组基于有效峰值加速度EPA的场地放大倍数,并得到了各类场地的有效峰值加速度的调整系数Fa。结果表明:Ⅱ类场地的放大倍数和调整系数Fa最大,其次是Ⅲ类和Ⅰ类,Ⅳ类场地的最小。

地震动随场地深度变化的相干性分析

目前有关地震动相干性研究基本上是限于自由场地的地面运动相干性问题。为探究地震动随场地深度变化的相干性,寻求一种适用于不同类型场地随深度变化的地震动相干函数模型,以日本KiK-net台网采集的2 679对地震动记录为基础,利用随机振动理论和数字信号处理技术对不同类型场地随深度变化的地震动相干性问题进行了研究。通过对水平向地震动分量相干函数计算值的拟合,建立了一种适用于不同类型场地的水平向地震动随深度变化的相干函数模型,并进行了参数回归分析。分析结果表明:震级及震中距(<200 km)对相干函数的影响可忽略不计;剪切波速对相干函数产生较大的影响,与浅层土相比,深层土剪切波速的影响更大;水平向地震动的相干函数值随深度和频率的增大呈指数形式衰减;相较于深度的影响,频率对相干函数值衰减速率的影响更加明显。在对地震动相干函数值的估计中,场地条件是不容忽视的因素,随着场地由硬变软,相干函数值随深度的衰减愈来愈快。