Study on the applicability of frequency spectrum of micro-tremor and dynamic characteristics of surface ground in Asia area

The dynamic characteristics of ground soil using micro-tremor observation in Asia (Zushi and Ogasawara (Japan), Xi’an (China), Manila (Philippines), and Gujarat (India)) are studied. Ground micro-tremor signals were observed and analyzed by fast Fourier transform method (FFT). The response of ground soil to frequency of ground micro-tremor is revealed, and func- tions with frequency-dependence and frequency-selection of micro-tremor for different foundation soil strata are also researched. The horizontal to vertical spectral ratio (H/V, Nakamura technique) of micro-tremor observed at the surface ground was used to evaluate the site’s predominant period. This paper also discusses the application of micro-tremor on site safety evaluation, and gives the observed calculation results obtained at multiple points. The experimental foundation and the deduction process of the method are described in detail. Some problems of the method are pointed out. Potential use of the technique’s good expandable nature makes it a useable means for preventing and reducing disaster’s harmful effects.

城际铁路隐伏活动断层勘察方法研究

城际铁路隐伏活动断层探测易受城市复杂环境的影响,传统勘察方法效果不佳。为了查明某城际铁路沿线隐伏活动断层的空间特征,揭示隐伏活动断层周围地下介质的分布规律和深部地质环境,首先采用测氡法对城际铁路沿线隐伏活动断层进行初步勘察,将断层的位置确定至500 m范围内;其次在测氡法的成果基础上,采用微动法与等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)进行详细勘察,将隐伏活动断层位置确定至150 m范围内,并查明隐伏活动断层空间发育特征与覆盖层厚度等信息;最后对上述勘察成果进行综合分析,确定隐伏活动断层的位置分布特征等相关信息。该勘察方法具有效率高、成本低、不易受城际铁路沿线环境的影响的特点,能够在复杂的城区环境下迅速查明隐伏活动断层,研究成果可为以后相关类似勘察提供借鉴。

工程物探技术在地下输水管道病害检测方面的探讨

在南水北调中线北京段配套工程环线工程地下输水管道病害隐患检测过程中,管道附近土体的运行维护工作急需更全面、准确的日常基础资料,以及更好的输水管道病害检测的解决方案,探讨工程物探技术在大口径混凝土地下输水管道病害检测方面的应用。选用高密度电法和微动法2种物探法,检测输水隧洞附近土体隐患情况,结合前期探测数据和地质资料,以及后期数据反演,综合分析土层结构富含水隐患情况,检测出富含水区域。工程物探技术可为沉降风险区域范围划定提供参考,能为地下隧洞无损检测提供新的思路。

综合物探方法在采空区探测中的应用

东源县仙塘镇一带的萤石矿老采空区对当地人居环境产生了一定威胁,已出现部分塌陷区,但其分布范围零散、复杂,规模较小,资料记载不全,探测难度大。为了能有效查明采空区的大致范围,提出采用高密度电法、微动勘探和EH-4电磁测深相结合的综合探测方法。通过处理后的视速度和电阻率剖面,结合实际情况,圈出异常区。高密度电法在浅部未发现异常,EH-4电磁测深和微动勘探在相同深度范围内发现异常。通过钻探对异常进行验证,在异常区钻探验证发现采空区,结果表明本次选用的综合探测方法可以有效探测采空区。

固体潮观测中的震颤异常波

在地震与固体潮台站的日常监测中,常发现有一些异常"脉动"信号叠加在固体潮曲线上.这些异常"脉动"与宽频带数字地震计的观测在时间上同步、一致,其中的一部分由发生在西太平洋上的热带气旋引起,而其他的则大多与强地震相伴随,统称为震颤异常波.本文介绍了华中科技大学的地震与固体潮观测台站(HUST)的概况,报道了该台应用DZW重力仪和VS-1倾斜仪观测记录到的大量震颤异常波事例.大量观测事实表明:中国固体潮台站记录的震颤异常波,绝大多数只在DZW重力仪和VS-1倾斜仪的低通滤波1通道(LP1)出现,而在其低通滤波2通道(LP2)和其他固体潮仪器中则罕有发现;震颤异常波的包络线大多呈"纺锤状"或"尾巴状",持续时间多为1～3天.通过对震颤异常波和固体潮观测仪器的分析研究,得到以下结论:震颤异常波实际上就是一种来源复杂的地球脉动信号,响应范围广泛,可被宽频带数字地震计和固体潮仪器记录.由西太平洋上的热带气旋引起的震颤异常波的主要周期在3～7s范围,而强震前的震颤异常波则除此外,还包含10～60s及更长周期的信号.固体潮仪器对震颤异常波响应的差异是因为仪器的传递函数不同和特性所致.DZW重力仪和VS-1倾斜仪分钟值采样数据中的震颤异常波,只是真实信号的一种"混叠"或映射.强震前的震颤异常波是否与地震有关?是否是震兆?尚需做更深入细致的分析和研究.

黄土地区场地条件对地震动放大效应影响研究

汶川Ms8.0特大地震在甘肃黄土灾区局部场地的震害和地震动具有明显的放大效应。通过在该区布设的地形调查流动强震动观测台阵,获取了同一山体不同高程的余震加速度记录,结果呈现出山顶记录到的峰值加速度大于山腰,而山腰记录也略大于山脚的规律。为了进一步分析黄土地区地震峰值加速度的放大机理,运用地脉动观测手段调查了其局部场地条件,得到了山体不同高程的卓越频率。并以典型黄土塬为背景,运用二维等价线性时程响应动分析法对不同覆盖层厚度和不同坡度的黄土塬进行了地震荷载作用下的动力响应分析,分析了不同条件下的山顶和山腰的地震峰值加速度放大特征。结果表明,地震峰值加速度放大效应和黄土覆盖层厚度及黄土边坡坡度有直接的关系。数值计算结果与实际震害观测吻合较好,证实了黄土覆盖层厚度和坡度是峰值加速度放大的重要因素。

常时微动测试在汶川地震甘肃灾区建筑结构震害调查中的应用

为了调查2008年5月12日汶川MS8.0大地震所造成的建筑结构震害和次生地质灾害特点并研究其破坏机理,本文开展了对甘肃灾区部分典型场地和房屋的常时微动测试与分析研究。结果表明不同震害程度房屋的常时微动测试结果与其实际破坏情况有着良好的一致性。

浅部地层微动勘探关键影响因素探讨

本文简要介绍了微动勘探法的进展和基本原理,以圆形台阵和嵌套式三角形台阵为主介绍了微动勘探的台阵布设方式和工作方法,通过试验研究了台阵中台站的数量、台阵的规模、台阵中拾震器的自然频率及采样时长等几个因素对探测结果的影响,总结了浅部地层微动勘探的关键参数设置原则。

安宁河及邛海周边地区地脉动特征分析

根据地脉动测试获得的安宁河和邛海周边地区45个场点的地脉动数据,采用谱分析方法对所测得的数据进行处理。结合场地条件对地脉动谱曲线进行分析总结,得到了该区地脉动频谱特性,给出了不同场地条件下的场地地脉动卓越周期建议值,所得结果可以为西昌市防震减灾规划提供场地背景资料和分析依据,也可为西昌市以后的工程场地选址、场地类别划分和结构抗震设计等提供参考。

地脉动频谱特性在探究场地评价中的应用

运用单点谱比法对地脉动频谱特性进行分析,根据频谱类型分类结果给出场地卓越周期建议值。在已有钻孔资料基础上,建立卓越周期与覆盖层厚度间的相关关系,并通过实际的工程数据验证了二者关系式的准确性和普适性。由于地脉动观测具有经济、简单、快捷的优点,可将其运用到不宜进行钻孔勘探的复杂场地,从而为该地区工程场地地震安全评价和地震小区划、场地类别划分、场地选择和评价提供基础资料。

季节冻土场地上的地脉动特征

以张掖市的一场地为研究对象,通过对不同季节地脉动的测量和分析,研究了场地的脉动频谱特性随季节的变化.对场地实测资料的分析发现,冬季随着上覆冻土层的出现,使得场地刚度发生变化,频谱形状也明显地改变,地脉动的卓越频率明显提高.

芦山地震烈度异常区的场地特征与震害相关性

2013年4月20日芦山地震中天权县思经乡出现了地震烈度VIII度异常区。基于地脉动测试技术,本文研究了思经乡异常区的出现与场地条件间的关系。首先调查了思经乡的地形、地貌和地质条件等场地特征,发现思经乡第四季土层覆盖较薄,下层为颗粒较大的砾石和鹅卵石等,是良好的民用双层建筑建设场地。然后,通过地脉动测试技术,分别测试了思经乡部分场地和民居的特征频率,发现思经乡场地特征频率与现有民用两层建筑特征频率相近。这种情况对建筑物抗震性能的发挥极为不利,可被初步认定为思经乡异常区产生的主要原因。

微动信号的数据处理与岩土频谱特性分析

频谱是微动信号的一个重要动力学参数,微动信号的频谱特性与场地覆盖层厚度和地基土刚度的变化密切相关,既可反映岩土层的类型特征,又能反映工程场地的动力特性。详细探讨了目前较为常用的利用微动信号进行场地动力特性分析的方法,并对这些方法进行了研究和比较。简要介绍了功率谱估计方法,同时,通过实例分析了微动信号的变化规律和场地微动信号的频率响应特性。

利用地脉动评估结构抗震能力的技术及应用前景

建筑结构的抗震能力评估已成为当前土木工程领域的重要课题,利用地脉动测试方法评估结构抗震能力的技术具有广阔的应用前景.本文介绍利用地脉动测试方法评估结构抗震能力的技术,并就该技术在理论与实际应用中存在的问题进行讨论.最后,指出该技术目前需解决的问题及发展前景.

地脉动测试测定场地的卓越周期

首先介绍了地脉动的概念,且其分为常时微动和脉动,概述了两者的区别,用体波理论解释了常时微动的成因。结合大理崇圣寺三塔纠偏工程实例,阐述了场地卓越周期的测定及其在场地土类别判定与评价中的应用。

场地卓越周期的计算及其工程应用

场地卓越周期是场地土地震动力特性的重要参数,总结了不同规范对场地卓越周期的定义,阐述了卓越周期在工程抗震中的应用、计算方法及其优缺点。结合工程实例,通过对某一场地的地脉动和剪切波速记录,计算得到该场地的卓越周期分别为0.375 s和0.590 s,分析了差别产生的原因;对鲁甸地区某场地强震记录进行计算,得其卓越周期为0.5 s。同时,比较了各种计算方法的适用性,并通过地脉动及强震记录的频谱分析,研究了场地土层结构和场地频谱特性的对应关系。

各向异性场地微动数值模拟研究

场地微动的理论研究和工程应用均基于各向同性介质模型,这与实际情况不符.首次提出了各向异性介质中场地微动的概念,从弹性波理论出发,对各向异性场地微动进行了模拟研究,得出了一些有益结论.这对深入研究各向异性场地条件下场地动力特性、地震动特性预测、结构抗震研究具有非常重要的意义.

框架-剪力墙隔震结构测试与研究

以福建省防震减灾指挥中心大厦为试点工程,分别采用地脉动法和初位移法测试试点工程在非隔震状态与隔震状态的动态特性,并将测试得到的结果与计算结果进行对比;通过设置在试点工程内部的传感器记录了大楼两次实际地震的反应;选取江西瑞昌地震的地震波输入ETABS软件,分析计算隔震结构与非隔震结构在实际地震荷载作用下的反应,并将分析结果与实测结果作比较。

眼固视成分分离的研究现状及应用进展

背景:研究表明,固视期间的眼动,不仅包含了来自神经系统的噪声信号,而且包含认知加工的信息,固视成分及其功能的研究也日益引起重视。目的:综述固视成分分离的研究现状及进展。方法:分别以"visual fixation,fixational eye movement,tremor,drifts,micro saccades"为关键词,利用计算机检索1980至2012年PebMed数据库,并使用Google学术进行相关文献搜索,以及参考相应专著,排除内容重复、无关及缺乏原创性的文献,保留64篇文献做进一步分析。结果与结论:固视是个体的眼睛保持对准被观察物体的一种现象,伴随有微颤、漂移和微跳视3种眼动成分,它们是维持视知觉的重要条件。近年来,研究者针对固视3种成分对视知觉的贡献进行了探讨,主要包括防止知觉消退和对视觉系统进行纠错两种观点。目前,研究者通过对眼动速度阈限的估计来分离微跳视成分。未来的研究可以从固视眼动的神经生理基础以及神经活动的记录技术和视网膜固定技术的提高等方面展开,从而加深对固视眼动现象的理解。

场地微动各向异性分析及其应用

目前 ,场地微动的理论研究和工程应用均基于各向同性介质模型 ,这与实际情况不符。本文首次提出了场地微动各向异性的概念 ,并从弹性波理论出发 ,对各向异性场地微动进行了研究 ,分析了场地微动各向异性的机制 ,得出了一些有益结论。这对于深入研究各向异性场地条件下场地动力特性、预测地震动力特性。