摘要:针对2022年云南红河 Ms5.0 地震震源深度测定结果存在显著差异的问题,基于云南地震台网记录的宽频带数字波形和区域一维速度模型,利用CAP方法反演了红河地震序列中 Ms5.0 和 Ms3.5 两次地震的震源机制解和最佳震源深度,然后采用sPL深度震相进一步测定其震源深度,最后综合震源深度、震源机制解和区域构造地质情况初步探讨了此次地震的发震机理。结果表明:2022年红河 Ms5.0 地震是以右旋走滑型为主、兼具少量逆冲分量的地震,最佳双力偶机制解为节面I: 33°/75°/18° ,节面Ⅱ: 298°/73°/164° ,震源深度为 3~4km :Ms3.5 地震最佳双力偶机制解为节面I: 31°/83°/7° ,节面ⅡI: 300°/83°/173° ,震源深度为 7~8km 。综合此次Ms5.0 主震震源深度较浅,以及红河断裂带南段断层构造相对北段较为简单等因素,初步分析认为是上地壳断层浅部区域应力积累导致 Ms5.0 主震的发生,主震后的应力调整导致了较深处的 Ms3.5 余震的发生,同时,由于震源区断层构造较为平直简单、应力积累区域较为集中,两次较大地震发生后余震很少。
摘要:蓄水及库岸不稳定等因素可能导致水库库区及周边地震活动的增强,甚至诱发破坏性地震。2024年2月15日广西天峨县发生 Ms4.4 地震,震中距离大型水利枢纽龙滩水库不到 10km ,为近10年内该水库区域记录到的最大震级地震。为了分析该地震的发震机理,使用Nonlinloc非线性定位方法重新测定了该地震的震中位置,通过CAP方法拟合近震波形,反演了震源机制解和矩心深度。最后结合Rayleigh 面波振幅谱和 sPL近震深度震相,进一步确认该地震的矩心深度。结果显示:天峨 Ms4.4 地震位于水库坝首地震丛,震源机制显示为走滑型,地震矩心深度约为 3km ,推测其发震断层可能为龙凤一八腊断裂。
摘要:使用1970年以来新疆天山地震带及邻区的地震目录资料,基于图像信息(PI)算法,计算得到2016—2028年该地区逐年滑动的预测窗PI热点分布图像,并使用工作特征图表法(ROC)和 R 值评分法对PI算法的预测效能进行了检验。结果表明: ① 在2020—2024年回溯性预测图像中,2024年新疆乌什 Ms7.1 地震震中区域存在PI热点,具有较强的发震地点指示意义。 ② 在5个回溯性预测时间窗(2016—2020年、2017—2021年、2018—2022年、2019—2023年、2020—2024年)内的PI热点图像演化过程中,乌什 Ms7.1 地震震中附近PI热点表现为“出现—逐步密集增强”,发震概率增大,该热点附近发震紧迫性和地震危险性增强。 ③ ROC检验和 R 值评分显示,PI算法优于随机预测方法。 ④ 综合热点信息演化图像分析得到,南天山地震带的西南端强震危险性较高。
摘要:搜集整理了2019—2022年晋冀蒙交界地区的4期流动重力观测资料,对其进行经典平差处理,并分析了重力场差分和累积动态变化特征。利用小波多尺度分解方法对重力变化进行分解,获得了1\~4阶小波细节场,通过对数功率谱分析法估计了其近似场源深度,并讨论了2022年平山 Ms4.3 地震的震前重力异常变化。结果表明: ① 平山 Ms4.3 地震前,震中及周边地区正重力变化持续累积,地震发生在重力上升变化过程中,震中位于重力变化梯度带; ② 3阶和4阶小波细节显示,研究区重力变化可能反映了中、下地壳物质迁移过程。2022 年平山 Ms4.3 地震震中位于重力场变化正负梯度带或正、负重力异常交替出现的四象限中心部位,且震源深度与3阶小波细节反映的场源深度较一致,这可能反映了震前重力场异常变化特征; ③ 利用小波分解对重力变化数据进行异常场源分离提取和分析,能够清晰地揭示重力场异常变化与地震的关系,对发震地点的预测有一定指示意义。
摘要:利用云南地震台网布设的1728个台站 72h 的垂直分量连续波形记录,应用噪声功率谱法、谱面积占比法,并以最大概率加速度噪声峰值 PGA 、位移噪声峰值 PGD 、速度噪声峰值 PGV 为指标,对台网数据质量进行评估。结果表明:云南地震台网的3类传感器中,速度计的噪声水平最低,能够全频带记录背景噪声;加速度计只能记录到频率大于 0.1Hz 的环境噪声;烈度计的噪声水平最高,无法记录到地脉动,只能记录到仪器自噪声。整个台网的噪声功率谱面积占比率为 5%~50% ,优质台站分布大体均匀。速度计、加速度计和烈度计的 PGA 平均值分别为0.00072、0.0075、 0.2Gal ,PGD的平均值分别为0.007、0.19、 15.6μm ,PGV的平均值分别为0.11、0.75、 40.4μm/s 。
摘要:基于黑岱沟露天煤矿地震监测台网和内蒙古地震台网记录的地震、抛掷爆破、松动爆破和车辆振动共190次事件资料,从发震时刻、振幅比、时频特征、P波与S波最大振幅比( Pm/Sm )等方面,开展天然地震和非天然地震事件的识别与分析。结果表明:天然地震事件发生的时间具有很大的随机性,抛掷爆破、松动爆破和车辆振动事件的发震时间有一定的规律性。天然地震和非天然地震的时频空间分布具有相对独立、且界限分明的特征。 Pm/Sm 是识别矿区事件类型的较有效的判据, Pm/Sm 均值方面,抛掷爆破 > 松动爆破 > 天然地震。
摘要:精密可控震源具有绿色环保、部署成本低、波形重复性好和精密可控的优势,可应用于地球物理探测和地下介质监测等领域。然而,由于震源激震结构大转动惯量的影响,实际应用中会出现波形畸变的问题,影响输出地震波形精度。针对此问题,提出了一种基于前馈控制的重力扰动补偿方法。基于震源激震力动力学模型,建立震源控制系统的重力扰动方程,实现对重力扰动的精准估计。基于扰动前馈补偿闭环反馈设计震源控制器,提高震源波形的控制精度。仿真实验验证了方法的有效性。实验结果表明,在不同工作模式下,该方法均能有效抑制重力扰动,波形畸变减少了 50% 以上,提高了震源系统的输出信号精度和稳定性。
摘要:提拉落锤式震源具有结构简单、运行稳定、绿色环保的优点。为了进一步发挥提拉落锤式震源的优点,研发了一种电力驱动、半自动化的提拉落锤式人工地震激发装置。从人工震源激发能量大小、场地通过性和重锤落点精度3个维度出发,本装置在利用电力驱动提拉重锤、可升降液压装载平台和两组滑轮约束重锤运动3个方面进行改进,并开展野外测试和定量试验。结果表明: ① 本装置具有较大的激发能量,最大约为 2 028J . ② 本装置具有较好的场地适应能力,最大离地间距为 21cm ,能有效适应凹凸路面场地条件; ③ 装置激发时重锤落点位置精度高,能有效保证激发震源位置精度。
摘要:为建立东北地震构造区的地震动预测方程,使用随机有限断层三维地震动模拟方法给出了159 次 Mw5.5~ 7.0设定地震的地震动场模拟结果。基于模拟记录的地震动强度指标的衰减特性,以矩震级和破裂距作为预测变量,通过随机效应回归分析建立了 PGA 、PGV和 0.05~10s 周期范围内18个周期点的PSA的地震动预测方程,并通过残差分析证实了预测方程的可靠性,进一步分析了断层类型和破裂方向性对地震动的影响,给出了断层类型和破裂方向性调整系数,断层类型调整系数 cR>cSS>cN ,其中正断层调整系数 cN 最小,约为-0.3;破裂方向性系数 cF>cC>cB ,其中破裂后方调整系数 cB 最小,约为 -0.1 。新预测模型较好地体现了地震动的近场饱和效应和远场非弹性衰减效应,能够较为合理地展示东北地震构造区的地震动衰减特征。
摘要:脉冲地震动对建筑结构的安全性和稳定性有很大影响,然而现有的天然脉冲地震动记录较少,在地震动输入时需要人造脉冲地震动进行补充。首先基于小波包变换原理对地震动信号进行多尺度分解,提取出包含显著脉冲成分的子信号进行分析计算,得到6个小波包参数,并建立这6个小波包参数的预测方程。然后,利用建立的预测方程得到小波包参数,构建小波包系数矩阵,生成具有脉冲特性的合成地震动,并且将合成的地震动波形与实际地震动波形在波形形态、频谱分析、统计参数等方面做对比。结果表明:两者在多个方面均表现出高度的相似性和一致性,验证了基于小波包变换的脉冲地震动合成模型的有效性和可靠性。
摘要:反应谱特征研究可为地震设计反应谱修订提供参考。选取2024年中国台湾花莲 Mw7.4 地震中高烈度(即MI、Vl和IX度)台站的水平向加速度记录,使用自适应混合变异差分进化算法标定反应谱,并分析标定谱特征参数随场地 30m 深度平均剪切波速( Vs30 )的变化趋势。结果表明:不同烈度的加速度反应谱平均值与平均标定谱的变化趋势相似,差异在正负一倍标准差内,标定谱特征周期 Tg 为 0.4~1.2s ,标定谱 βmax 为2.0\~500,标定谱衰减指数 γ 为 0.8~1.6 ;随着 Vs30 增加,标定谱 Tg 的平均值逐渐减小, βmax 平均值增加,IX度标定谱的 γ 平均值增加。研究发现,周期在1.0s左右,规范设计谱取值均小于实际F405台站反应谱取值,该地震对中长周期结构破坏较强,给震中附近中高层的建筑造成严重破坏;为应对高烈度地震作用,建议将规范设计谱 Tg 增加0.3s ,Ⅱ、IⅢ类场地 βmax 提高至2.50。
摘要:安全壳作为防止放射性物质泄漏关键屏障,其抗震性能至关重要。依据Buckingham定理,设计构建1/13缩尺钢制安全壳模型,通过振动台试验模拟金门公园、TAFT、EL-Centro和Pasadena 地震波输人。通过在2种不同峰值加速度( PGA=0.2g 和 0.4g )条件下的测试,结合白噪声扫频,利用加速度传感器、位移传感器等收集模型动力响应数据。采用傅立叶频谱分析方法,深人探讨安全壳结构动力特性和抗震性能。结果表明:在 SL-1运行安全地震动和SL-2极限安全地震动工况作用下,原型安全壳最大相对位移角仅为 0.091% ,最大拉应变为 242.68με ,未产生塑性形变,具有足够的安全裕量和良好的抗震性能。
摘要:为研究底商多层建筑的地震倒塌机理,选取2008年汶川8.0级地震极震区原北川县建设局办公楼为研究对象,结合底层构造特点,通过震害类比初步得出结构发生地震倒塌的原因在于底层具有不同抗侧刚度构件的“混搭”存在。按照实际构造特点,分别制作无墙框架和有墙框架2组缩尺模型开展平面框架拟静力试验,对比不同构造特点的模型在水平加载作用下框架柱端应变响应、滞回曲线、骨架曲线以及宏观破坏现象。结果表明:底层各柱的约束条件不同,其抗侧刚度和延性差异巨大,背街侧的填充墙-柱组合体构件因内力凝聚而率先破坏,引发结构倒塌,符合基于变形饱和理论的结构地震倒塌模式。
摘要:城市供水系统经常遭受地震灾害的威胁,抗震韧性评价对提高供水系统的防震减灾能力具有重要意义。将供水系统分为水源、水厂设施、供水管网和室内管线4个部分,梳理总结了各部分的地震易损性分析方法和已有模型,根据各部分的结构组成和功能特点,采用不同的指标量化各自的震后功能,并综合得出系统整体功能水平。将专家经验和实际调查融入供水系统抗震韧性量化评价的多个环节中,补充完善物理机制模型的准确性和难以量化的参数,完善了供水系统抗震韧性评价等级划分标准,建立了可考虑多个组成部分的供水系统抗震韧性量化评价模型。
摘要:以白鹤滩水电站库区象鼻岭移民安置点人工半岛建设工程为研究对象,建立了包括深厚覆盖层、土石混合体高填方和上部结构在内的三维有限元模型。通过现场和室内试验,确定了场地内各种岩土材料和填筑料的物理力学性质和本构模型参数。根据区域地震活动性和地震危险性评价结果,采用三角级数法合成了工程场地50 年超越概率为 2% 的人工地震波。通过弹塑性动力时程分析,研究了人工半岛的地震反应规律和永久变形特征。结果表明,人工半岛中轴线处的加速度峰值随高程的增加呈先减小后增大的趋势,这与深厚覆盖层上土石坝的加速度反应特征高度一致。同时,顶部平台的最大水平永久变形和最大震陷率均远低于相关规范的限值,证明人工半岛在极端地震条件下仍具有良好的抗震稳定性,可以确保移民安置点的安全。
摘要:为解决传统金属阻尼器消能连梁在极罕遇地震作用下残余位移过大,导致震后难以修复的问题,根据提出的二阶刚度增强型金属连梁阻尼器建立恢复力模型,并结合功能可恢复结构的性能目标对阻尼器在剪力墙结构中的设计方法进行研究,确定了该阻尼器在剪力墙结构中的设计流程。最后按提出的设计方法对一高层联肢剪力墙结构进行设计,并利用有限元分析软件ABAQUS进行对比分析。结果表明:经该方法设计的消能结构能够达到预期的消能减震效果,与使用传统阻尼器相比,能有效减小结构的层间位移角,实现损伤控制均匀的设计目标。
摘要:为评估百年混凝土框架结构抗震性能,利用Netica软件构建自学习贝叶斯网络模型,对混凝土框架结构的损伤程度进行评估。该模型在碳化时间(t)为50a和100a的情况下,以层间位移角限值等级(Level)为评估标准,研究了地震动峰值加速度( PGA )、地震作用次数 (n) 、结构高度( H) )对混凝土框架结构抗震损伤的影响。模型以上述5个关键节点为变量,经数据处理、变量定义、网络结构与参数学习完成构建,运用概率推理和敏感性分析评估结构损伤概率。结果表明: ① 在多遇地震下,建筑物小震不坏标准可沿用现有规范。但在基本和罕遇地震下,百年建筑需加强中震可修、大震不倒的构造措施。 ② 以 H 为变量时,现有抗震设防规律对百年建筑适用,结构破坏模式不变,但需考虑建筑高度对设计优化的影响。 ③ 重复地震对轻微破坏无显著影响,中等破坏随地震次数增加逐渐减弱,严重破坏先升后降,完全破坏概率急剧降低,显示累积地震损伤的非线性特征。
摘要:软土层的厚度和刚度对地震动响应具有显著影响。采用DEEPSOIL软件中的一维时域非线性方法,分析云南施甸地区不同厚度和刚度的3类特殊土层对地表峰值加速度、反应谱比值和特征周期的影响。结果显示: ① 当土层厚度小于 15m 时,特殊土层对地震动产生显著放大作用,其中软塑状黏性土的放大效应最为明显。随着土层厚度的增加,地表峰值加速度和反应谱比值逐渐减小,表现出明显的低频滤波效应。当土层厚度超过 100m 时,特征周期逐渐趋于稳定。 ② 不同特殊土类型对特征周期的影响也存在差异,其中泥炭质土的特征周期增大速率最快,而红黏土场地的特征周期变化最缓慢。特殊场地土的厚度和刚度显著影响地震波的传播特性,在深厚特殊土层上建造高层建筑或大跨度桥梁等长周期结构时,需充分考虑相关影响。