震损快速识别算法在湖北应城M 4.9级地震中的应用研究

针对基于人工检测方法存在效率低、实时性差等问题,提出了一种空间通道注意力机制改进的Faster RCNN的砌体结构震损图片快速识别算法。基于湖北省应城M 4.9级地震现场调查获取的砌体结构震害图片,制作砌体结构门窗洞口和震损类型的数据集;通过Mosaic方法对数据集进行数据增强后,构建空间通道注意力机制改进的Faster RCNN模型提取震害图片高级语义特征;使用湖北应城M 4.9级地震砌体结构震害调查数据集对模型进行训练及验证并确定最终的模型超参;最后基于改进的Faster RCNN对砌体结构门窗洞口和震损类型进行快速检测。实验结果表明,该改进的算法可以有效的识别出门、窗、剥落、裂缝,其检测精确分别为:93.1%、97.6%、74.8%、62.3%。此外,单张震害照片检测时间为60 ms,为砌体结构震害快速检测提供了新的思路。

地震动位移反应谱阻尼修正系数研究

阻尼修正系数(DMF)用于抗震设计规范中校正临界阻尼比高于或低于5%的弹性反应谱。在解耦多参数交叉影响的原则下研究了三个主要地震参数(震级、距离和场地条件)对地震动位移反应谱阻尼修正系数的影响。结果表明,DMF随着结构自振周期增大而逐渐趋近于1;随着震级和距离增大,阻尼比对位移反应谱影响随之增大,DMF曲线更加发散,这意味着通过附加阻尼减小结构地震反应对于大震和远震更加有效;场地条件对DMF的影响仅限于近场范围,但无法归纳出明显的影响规律,且随距离增大,不同场地对应的DMF之间的差异逐渐缩小。通过人工合成地震动数值试验,分析加速度反应谱与位移反应谱DMF曲线,得出结论:地震动频谱分量随频率的相对变化速度,对位移反应谱DMF曲线起控制性作用。最后提出了适宜于抗震设计规范采用的DMF公式,并利用实际强震记录数据拟合了DMF公式中的关键参数。

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。

基于TCP/IP协议的地震预警系统网络延时测试及分析

采用基于TCP/IP协议的因特网作为信息传递手段,地震预警系统可以实现在任何时间、地点对接入因特网内任何节点的预警设备进行访问和控制。实践表明,在预警设备数据的传输过程中将产生延时并有一定的延时不确定性,这将降低整个预警系统的效能。针对延时特性及其产生的原因进行了深入分析,首先分析了地震预警系统延时的主要组成,然后重点介绍了网络延时测试实验及其结果,这为武汉城市圈地震预警与烈度速报示范工程项目后续预警台站的全面建设打下一定的基础。

基于剪切波速的深层砂土地震液化研究

阐述了剪切波速法判别饱和砂土液化的原理,结合武汉地区某工程实例,对场地内埋深超越"规范法"适用范围的砂层进行液化判别,确定场地的临界液化深度。通过与室内动三轴试验的对比得出,2种方法的液化判别结果及确定的临界液化深度均吻合较好,验证了以剪切波速为指标的液化评估方法的可行性。

788年湖北房县西北地震核查

本文对地震史料进行重新解读,核查了788年湖北房县西北地震事件。应用历史地震与现代地震分析方法,评估了震中及周围地区的地震烈度,结合所在区域当时的地理、政治、经济、农业等特点,修正了该地震的相关参数:主震时间为788年2月16日,震级为M_S63/4级,震中位置为竹山擂鼓台(32°23′N,109°52′E)。

武汉城市圈烈度速报与地震预警台网建设与讨论

武汉城市圈内建设烈度速报与地震预警台网,并接入三峡水库和丹江口水库地震台网数据,实现烈度速报和地震预警功能。台网建成以后将大大提升武汉城市圈的防震减灾能力,为政府和社会提供地震预警信息、应急响应支持和震害快速评估。本文初步探讨武汉城市圈烈度速报与地震预警台网的建设情况,详细介绍台站的分布情况,仪器性能指标、安装调试情况及试运行情况。介绍2015年11月1日台网监测到荆门市沙洋县发生3.2级地震并发出预警的情况。最后对台网的发展提出了建议和思考。

地震荷载作用下岩石边坡稳定性的拟动力分析及可靠度研究

岩石边坡的稳定性直接关系到人类的生命和财产安全,因此其安全性评估至关重要,特别是在地震易发地区。安全系数是评估边坡安全程度的常用方法之一,然而影响边坡安全性的因素较多,存在一定的不确定性;因此在岩石边坡抗震设计中存在一定的不足。考虑地震荷载、岩体放大系数、张缝内水位变化等影响因素,利用拟动力方法推导了出流缝未堵塞时不同工况下的岩石边坡抗倾覆性的安全系数。在确定性计算模型的基础上,考虑到地震荷载等因素的不确定性,建立了地震荷载作用下岩石边坡抗倾覆性的极限状态方程。通过可靠度指标对计算参数的敏感性分析,分析了水平及竖向地震荷载、岩体放大系数、张缝内水位变化等控制因素的影响作用。分析表明,岩石边坡的抗倾覆稳定性不仅与计算参数的均值有关,也与计算参数的变异性有关。因此,在抗震设计当中,同时利用安全系数及可靠度指标来评估岩石边坡的抗震稳定性,有利于岩石边坡的安全设计。

基于经验公式的湖北省历史地震目录修订

通过对不同版本的历史地震目录的收集和整理,利用已掌握的历史地震资料,结合地震学、地震地质学等相关学科的研究成果,对湖北省历史地震进行了全面、系统的整理和修订。收集了湖北省区域内地震地质资料和1990年以来发生地震的现场考察资料,结合当地经济、地质和建筑特点对有感区域的地震烈度进行了重新判定,通过选取多个地区的地震烈度衰减关系,对烈度-震级的对应关系进行重新标定,并利用经验公式对地震目录中部分历史地震的震级、时间等参数进行了修订。最终提取并重新确定了15个遗漏的历史地震,另对3个历史地震做出地震参数的校改建议,研究结果对新的地震区划工作和历史地震研究有重要意义。

鄂东襄樊-广济断裂黄州段未来地震危险性分析

通过对鄂东襄樊-广济断裂黄州段的地质构造、第四纪活动性、地震活动和现今地壳变形的分析,综合判定该段断裂的活动性和构造特征。该断裂是中国东部地区典型的弱-中等活动断裂。采用地震构造类比法和矩震级经验关系,综合评估了断裂的未来可能最大发震震级为6.0级;利用历史和现今地震活动资料,建立了按500a归算的震级-频度关系,采用泊松概率模型,计算得到襄樊-广济断裂黄州段未来50~200a地震平均复发间隔和发震概率等定量参数。该成果可为区域地震危险分析及工程抗震设防提供参考。

基于谱比法的高铁地震台站场地分类初探

我国高铁地震台站未进行场地分类,限制了高铁强震记录的使用范围。利用2016年青海门源6.4级地震兰新高铁地震监测台站记录到的主余震强震数据,计算余震峰值加速度小于35 cm/s 2的平均谱比曲线作为场地线性反应参考,评估峰值加速度超过35 cm/s 2的强震记录对应台站场地的非线性程度,从而筛选出用于台站场地分类的强震记录,随后采用中国强震台站经验场地分类方法完成了4个高铁地震台站的场地分类,并证明同一台站近远高铁监测点的场地分类结果相同,这表明我国高铁地震台站建设方案能够有效降低双监测点在场地条件上差异,具有合理性。最后分析了同一台站近远高铁监测点主震强震动记录相差较大的原因。

浅地震剖面揭露南秦岭隐伏断裂特征——以丹江断裂为例

采用浅层地震反射勘探方法对南秦岭构造带内丹江断裂进行地球物理勘探,通过数据处理与分析,获取包括断裂在隐伏区的几何展布形态、上断点埋深及断层性质在内的高分辨率浅地震剖面;对部分测线的地震剖面成果与钻孔资料进行对比验证解译。研究表明,浅地震反射对该区域隐伏探测行之有效,该方法可为隐伏活动断层探测提供参考。

地震作用下库区堆积层滑坡失稳机制

为研究地震作用下库区堆积层滑坡失稳机制,以雅鹊湾滑坡为例,基于Geo-Studio中Quake/W和Slope/W耦合建立数值模型,分析其在地震作用下的稳定性变化和动力响应。在地震作用下滑坡稳定系数在1.199~0.859波动,随着库水位由175 m降低到145 m,滑坡稳定性由欠稳定降为不稳定;堆积层越厚的部位,受到地震作用后位移越大,滑带和后缘基岩发生的位移较为一致;监测点峰值加速度随高程的增加而增加,且加速度峰值的出现时间也随高程增加而滞后;坡面峰值加速度受到坡度的影响,监测点坡度发生较大改变时,峰值加速度会相应的减小。分析其在地震作用下的失稳机制,得出堆积层滑坡后缘剪切破坏,表层岩土体沿平行于滑带的滑面滑动,剪出口为库水位淹没的区域,滑坡由表层向深部滑动,最终基岩上覆土体全部滑动破坏,同时滑坡滑移会导致后缘基岩产生临空面,极易发展成为崩塌灾害。

念青唐古拉山东南麓断裂当雄段的全新世活动性与地震危险性分析

根据遥感解译结果和野外实地考察,厘定出念青唐古拉山东南麓断裂当雄段有三条次级断裂在台地前缘平行展布,其切割台地前缘I级阶地并形成断层陡坎。通过测定错断地质体位移和收集沉积物年龄数据,认为该段全新世4ka以来,垂直活动速率约为1. 7 mm/a,左旋走滑活动速率约为0. 6 mm/a。综合分析认为,当雄盆地北缘所积累应变能在1952年谷露7. 5级地震和1411年羊八井8. 0级地震中未能够得到充分释放,据此推断该区应为念青唐古拉山东南麓断裂带上的地震空区,且全新世以来仍在持续积累应变能。该地震空区的断裂长度可视为潜在地震地表破裂的最小长度,利用Wells等模型计算认为,当雄盆地北缘断裂上潜在地震的最大矩震级至少为M6. 8级。

井下地震计信号方位角硬件校正方案设计

设计一种井下地震计信号方位角校正方案,直接对地震计的输出进行校正,使数据采集器记录到的数据即为仪器方位角符合要求时的信号。基于MATLAB程序的Simulink仿真工具箱计算结果表明,本文方案可应用于校正井下地震计方位角偏差,具有较高的可行性。

AP1000地震监测系统通道不确定度计算

根据防城港AP1000地震监测系统的系统结构进行系统建模,结合核电厂厂区环境资料,计算系统各组件的不确定度,并给出系统合成不确定度计算结果,该分析结果可作为地震监测系统整定值设定的重要依据。

地震综合防灾的几点建议

我国是一个地震多发国家，地震带来的灾害巨大。只有具备了完善的综合地震防灾体系，并且按照它来执行，我国的防灾减灾能力才能得到较大的提高，并为下一次地震的到来做好充分的准备。21世纪后，芦山地震和汶川地震在我国造成的损失最大。本文通过对比两次地震后地震工作者所做的工作，给出了我国综合地震防灾的基本构架以及下一步需要具体做的工作。

一种新型光纤光栅锈蚀传感器及其对混凝土结构钢筋锈蚀监测实验研究

设计一种新型光纤光栅锈蚀传感器,主要由锈蚀体、不锈钢体和2段串联的光纤布拉格光栅(FBG)组成。缠绕于锈蚀体表面的FBG监测钢筋的锈胀应变,缠绕于不锈钢体表面的FBG用作温度补偿器,消除温度变化对锈胀应变监测的影响。此外,设计电化学加速腐蚀实验,探究该传感器在不同强度等级混凝土中的工作性能。结果表明,该传感器监测质量腐蚀率的灵敏度为0.02%,监测范围大于1%,可实时监测混凝土中钢筋的锈蚀过程及特征,为预警钢筋锈蚀引起的钢筋混凝土结构耐久性损失提供阈值,在结构健康监测领域具有较大的应用价值。

两郧断裂郧县盆地段地质与地球物理特征研究

通过野外地质调查,结合地球物理探测手段,研究两郧断裂郧县盆地段地质与地球物理特征;参照两郧断裂带多个位置采集断层物质的SEM、TL测试成果,并结合本次对断层上断点沉积物OSL测年数据,对两郧断裂该段第四纪活动性进行分析。研究结果表明,两郧断裂在郧县盆地段埋深相对较深;断裂特征主要为逆断层,部分分支断裂显示为正断性质;断裂带最新活动时代为中更新世晚期-晚更新世早期。

基于图像处理技术的房屋裂缝宽度变化实时监测研究

基于MATLAB数字图像处理技术,对房屋裂缝宽度变化进行实时监测,依次对采集裂缝图像进行灰度化、图像滤波、二值化、目标区域分割标记和像素标定等处理,计算获得图像裂缝最大宽度值及单次变化值、人工标志间距离变化值。通过与实测数据相比,运用本文提出的计算方法获得房屋裂缝检测数据的识别精度为99.19%。利用MATLAB图像处理技术获得人工标志间距离变化值与最大裂缝宽度变化值累计相对误差为0.16%,人工标志间距离变化能够反映裂缝宽度变化情况。对于实际情况中无法寻找裂缝最大宽度处,而进行裂缝宽度变化实时监测时,可用人工标志间距离变化反映裂缝宽度变化情况。