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2017年 12卷 第3期
2017, 12(3): 441-455.
doi: 10.11899/zzfy20170301
摘要
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摘要:
南北地震带南段大震活动频繁。已有的研究结果表明，大震近场范围场点的地震危险性与地震破裂面产状及其尺度密切相关。因此，在南北地震带南段需要考虑潜在震源三维特征进行地震危险性分析和地震区划研究。本文在充分搜集大震发震构造资料的基础上，在南北地震带南段构建了考虑震源尺度和产状的潜在震源模型，改进了地震危险性概率分析方法，进而对该地区进行地震区划研究。结果表明，考虑潜在震源三维特征的地震危险性分析结果可以有效地反映南北地震带南段发震构造的产状和尺寸特征，提高地震区划结果的合理性。
南北地震带南段大震活动频繁。已有的研究结果表明，大震近场范围场点的地震危险性与地震破裂面产状及其尺度密切相关。因此，在南北地震带南段需要考虑潜在震源三维特征进行地震危险性分析和地震区划研究。本文在充分搜集大震发震构造资料的基础上，在南北地震带南段构建了考虑震源尺度和产状的潜在震源模型，改进了地震危险性概率分析方法，进而对该地区进行地震区划研究。结果表明，考虑潜在震源三维特征的地震危险性分析结果可以有效地反映南北地震带南段发震构造的产状和尺寸特征，提高地震区划结果的合理性。
2017, 12(3): 456-468.
doi: 10.11899/zzfy20170302
摘要:
滑动速率是研究断裂运动学特征、地震活动性和区域应变分配的重要参数和依据。前人关于甘孜-玉树断裂带滑动速率的研究结果存在较大差异，因此，其晚第四纪滑动速率有待进一步调查研究。本文基于卫星影像解译和野外实地考察，对甘孜-玉树断裂带西段（玉树断裂）上典型断错地貌点进行测量分析，得到玉树断裂晚第四纪走滑速率为6.6±0.1-7.4±1.2mm/a。通过与前人对甘孜-玉树断裂带东段（甘孜断裂）滑动速率的研究结果进行对比，发现甘孜-玉树断裂带东、西段滑动速率不一致，其原因是甘孜断裂的左旋滑移在向西传递的过程中，一部分应变被分配到了巴塘盆地南缘断裂上。巴塘盆地南缘断裂的存在很好地解释了玉树断裂的走滑速率比甘孜断裂偏低的原因。但是，从区域变形来看，巴塘盆地南缘断裂分配的滑动速率恰好说明了甘孜-玉树断裂带东、西段及鲜水河断裂带的水平构造变形是协调一致的。
滑动速率是研究断裂运动学特征、地震活动性和区域应变分配的重要参数和依据。前人关于甘孜-玉树断裂带滑动速率的研究结果存在较大差异，因此，其晚第四纪滑动速率有待进一步调查研究。本文基于卫星影像解译和野外实地考察，对甘孜-玉树断裂带西段（玉树断裂）上典型断错地貌点进行测量分析，得到玉树断裂晚第四纪走滑速率为6.6±0.1-7.4±1.2mm/a。通过与前人对甘孜-玉树断裂带东段（甘孜断裂）滑动速率的研究结果进行对比，发现甘孜-玉树断裂带东、西段滑动速率不一致，其原因是甘孜断裂的左旋滑移在向西传递的过程中，一部分应变被分配到了巴塘盆地南缘断裂上。巴塘盆地南缘断裂的存在很好地解释了玉树断裂的走滑速率比甘孜断裂偏低的原因。但是，从区域变形来看，巴塘盆地南缘断裂分配的滑动速率恰好说明了甘孜-玉树断裂带东、西段及鲜水河断裂带的水平构造变形是协调一致的。
2017, 12(3): 469-479.
doi: 10.11899/zzfy20170303
摘要:
明龙山-上窑断裂是一条逆走滑性质的第四纪活动断裂，长约68km，走向300°-315°。本文在卫星影像解译的基础上，通过野外调查，确定了该断裂的几何展布和分段特征，初步将断裂分为明龙山、上窑、凤阳山3条次级断裂段。通过对断裂经过处的采石场进行详细追索，我们对典型断层剖面进行了描述并采集了断层泥ESR样品，得到的测年结果为（243±24）ka和（126±15）ka，由于淮南地区是典型的中等强度地震活动区，断层晚第四纪以来活动强度较弱，这些测年结果虽不能代表断层最后一次微弱活动的时代，但可以确定断层最后一次强烈活动时代为中更新世晚期至晚更新世早期。结合前人对1831年凤台MS 6¼级地震极震区位置、等震线形态研究及本文对极震区附近断裂展布和活动性的对比分析，我们认为明龙山-上窑断裂为本次地震发震构造的可能性最大。
明龙山-上窑断裂是一条逆走滑性质的第四纪活动断裂，长约68km，走向300°-315°。本文在卫星影像解译的基础上，通过野外调查，确定了该断裂的几何展布和分段特征，初步将断裂分为明龙山、上窑、凤阳山3条次级断裂段。通过对断裂经过处的采石场进行详细追索，我们对典型断层剖面进行了描述并采集了断层泥ESR样品，得到的测年结果为（243±24）ka和（126±15）ka，由于淮南地区是典型的中等强度地震活动区，断层晚第四纪以来活动强度较弱，这些测年结果虽不能代表断层最后一次微弱活动的时代，但可以确定断层最后一次强烈活动时代为中更新世晚期至晚更新世早期。结合前人对1831年凤台MS 6¼级地震极震区位置、等震线形态研究及本文对极震区附近断裂展布和活动性的对比分析，我们认为明龙山-上窑断裂为本次地震发震构造的可能性最大。
2017, 12(3): 480-490.
doi: 10.11899/zzfy20170304
摘要:
本文通过卫星影像解译、地质地貌调查、地质探槽开挖、断错地貌测量和样品年代学测试，对南迦巴瓦构造结西侧的里龙断裂晚第四纪活动特征进行了分析和研究，结果表明：里龙断裂是一条以右旋走滑活动为主、兼有挤压逆冲的北北西向断裂，其最新活动时代为全新世；该断裂晚第四纪以来的平均水平滑动速率为3-4mm/a，平均垂直滑动速率为0.10-0.15mm/a。研究还表明，南迦巴瓦构造结晚第四纪以来的向北俯冲运动已经停止，喜马拉雅东构造结地区的构造变形主要受阿萨姆构造结的俯冲影响。
本文通过卫星影像解译、地质地貌调查、地质探槽开挖、断错地貌测量和样品年代学测试，对南迦巴瓦构造结西侧的里龙断裂晚第四纪活动特征进行了分析和研究，结果表明：里龙断裂是一条以右旋走滑活动为主、兼有挤压逆冲的北北西向断裂，其最新活动时代为全新世；该断裂晚第四纪以来的平均水平滑动速率为3-4mm/a，平均垂直滑动速率为0.10-0.15mm/a。研究还表明，南迦巴瓦构造结晚第四纪以来的向北俯冲运动已经停止，喜马拉雅东构造结地区的构造变形主要受阿萨姆构造结的俯冲影响。
2017, 12(3): 491-500.
doi: 10.11899/zzfy20170305
摘要:
2013年10月1日在山东省威海市乳山市发生M3.2级地震，之后发生了一系列震群活动。截至2016年5月，山东台网已经记录到了1万多次余震，其中3级以上地震9次，4级以上地震3次。频繁的地震构造活动引起了乳山市及周边地区强烈震感。为研究乳山震群的发震机理，本文利用山东台网数字化地震波资料和新建的乳山台阵资料，通过双差精定位方法重新确定了震中位置。研究结果表明：余震序列呈现出NW向的条带分布；采用CAP方法（Cut and Paste）反演震群中9次3级以上地震的震源机制解，结果显示几次较大地震的震源深度平均约为5km，与台网编目定位的结果基本相同。从得到的精定位结果并结合震源机制解的结果来看，震群的走向是NW向，倾角是NE向，与最近的乳山断裂有一定距离。由此推断该区域可能是乳山断裂的分支，或者有一条或多条隐伏断裂。
2013年10月1日在山东省威海市乳山市发生M3.2级地震，之后发生了一系列震群活动。截至2016年5月，山东台网已经记录到了1万多次余震，其中3级以上地震9次，4级以上地震3次。频繁的地震构造活动引起了乳山市及周边地区强烈震感。为研究乳山震群的发震机理，本文利用山东台网数字化地震波资料和新建的乳山台阵资料，通过双差精定位方法重新确定了震中位置。研究结果表明：余震序列呈现出NW向的条带分布；采用CAP方法（Cut and Paste）反演震群中9次3级以上地震的震源机制解，结果显示几次较大地震的震源深度平均约为5km，与台网编目定位的结果基本相同。从得到的精定位结果并结合震源机制解的结果来看，震群的走向是NW向，倾角是NE向，与最近的乳山断裂有一定距离。由此推断该区域可能是乳山断裂的分支，或者有一条或多条隐伏断裂。
2017, 12(3): 501-510.
doi: 10.11899/zzfy20170306
摘要:
首先，本文搜集了山东省5220个建设工程场地的资料，引入"分布区"的概念，统计分析了山东省场地类别的区域分布并进行了分区。然后，根据《中国地震动参数区划图（GB18306-2015）》中的山东省地震动峰值加速度区划以及Ⅲ类场地调整系数，对山东省Ⅲ类场地分布区的地震动峰值加速度区划进行了调整，得到了考虑场地类别分区的山东省地震动峰值加速度区划图，增进了对山东省地震灾害风险空间分布的认识。结果表明，山东省场地类别分布与地貌分区有很强的相关性，Ⅰ-Ⅱ类场地分布区包括鲁中南山地丘陵区（西南部的山间平原地带除外）以及鲁东丘陵区，Ⅲ类场地分布区包括鲁西北-鲁西南平原区和鲁中南山地丘陵区西南部山间平原地带。Ⅰ-Ⅱ类场地分布区约占全省陆地面积的59.5%，Ⅰ-Ⅱ类场地分布区与Ⅲ类场地分布区的面积比例约为1.47。地震动峰值加速度区划图经过调整后，Ⅶ度及以上设防区域占全省陆地面积的比例由79%提高到90%，10个地级市的峰值加速度有提高。
首先，本文搜集了山东省5220个建设工程场地的资料，引入"分布区"的概念，统计分析了山东省场地类别的区域分布并进行了分区。然后，根据《中国地震动参数区划图（GB18306-2015）》中的山东省地震动峰值加速度区划以及Ⅲ类场地调整系数，对山东省Ⅲ类场地分布区的地震动峰值加速度区划进行了调整，得到了考虑场地类别分区的山东省地震动峰值加速度区划图，增进了对山东省地震灾害风险空间分布的认识。结果表明，山东省场地类别分布与地貌分区有很强的相关性，Ⅰ-Ⅱ类场地分布区包括鲁中南山地丘陵区（西南部的山间平原地带除外）以及鲁东丘陵区，Ⅲ类场地分布区包括鲁西北-鲁西南平原区和鲁中南山地丘陵区西南部山间平原地带。Ⅰ-Ⅱ类场地分布区约占全省陆地面积的59.5%，Ⅰ-Ⅱ类场地分布区与Ⅲ类场地分布区的面积比例约为1.47。地震动峰值加速度区划图经过调整后，Ⅶ度及以上设防区域占全省陆地面积的比例由79%提高到90%，10个地级市的峰值加速度有提高。
2017, 12(3): 511-522.
doi: 10.11899/zzfy20170307
摘要:
在过去的数十年里，美国地震区划图随着建筑抗震设计需求而不断发展变化，从最初的一张图发展成现今抗震设计图和地震危险性图两图共生的形式。地震危险性图主要反映依据地震科学认识与基础观测资料评估得到的国土地震危险性分布，抗震设计图则继承了传统地震区划图的主要功能，反映国土范围内建筑抗震设计所需地震动设计参数的分布，服务于建筑设计。依据抗震设计需求，美国地震区划图的演化过程可划分为地震系数分区区划、设计地震地震动区划和最大考虑地震地震动区划3个阶段，各阶段均始于地震危险性图的改进，并以抗震设计理念与方法的更新换代以及与之相适应的抗震设计图的编制为标志。本文总结了美国地震区划图的演化历程，对地震危险性图与抗震设计图发生变革的技术原因、主要特征、应用意义及其影响进行了重点的分析与论述。
在过去的数十年里，美国地震区划图随着建筑抗震设计需求而不断发展变化，从最初的一张图发展成现今抗震设计图和地震危险性图两图共生的形式。地震危险性图主要反映依据地震科学认识与基础观测资料评估得到的国土地震危险性分布，抗震设计图则继承了传统地震区划图的主要功能，反映国土范围内建筑抗震设计所需地震动设计参数的分布，服务于建筑设计。依据抗震设计需求，美国地震区划图的演化过程可划分为地震系数分区区划、设计地震地震动区划和最大考虑地震地震动区划3个阶段，各阶段均始于地震危险性图的改进，并以抗震设计理念与方法的更新换代以及与之相适应的抗震设计图的编制为标志。本文总结了美国地震区划图的演化历程，对地震危险性图与抗震设计图发生变革的技术原因、主要特征、应用意义及其影响进行了重点的分析与论述。
2017, 12(3): 523-528.
doi: 10.11899/zzfy20170308
摘要:
鄂尔多斯块体受青藏块体和华北块体的挤压，在其周缘形成一系列褶皱和压性断层，构造较为复杂。本文利用1980、1990和2014这3期精密水准资料计算了鄂尔多斯块体西北缘的垂直运动速率，分析结果表明：① 位于阴山断块隆起与鄂尔多斯断块隆起之间的河套盆地相对下沉，其中临河盆地最为明显，下沉速率为2-4mm/a，位于鄂尔多斯块体西缘的吉兰泰-银川断陷带沉降速率有所减缓，目前沉降速率约为2mm/a；② 整个测区表现为明显的山区上升、盆地下沉的继承性运动；③ 穿过乌拉山北缘断裂和磴口-本井断裂的2条水准剖面显示断裂两侧的垂直运动速率差异小于0.5mm/a。
鄂尔多斯块体受青藏块体和华北块体的挤压，在其周缘形成一系列褶皱和压性断层，构造较为复杂。本文利用1980、1990和2014这3期精密水准资料计算了鄂尔多斯块体西北缘的垂直运动速率，分析结果表明：① 位于阴山断块隆起与鄂尔多斯断块隆起之间的河套盆地相对下沉，其中临河盆地最为明显，下沉速率为2-4mm/a，位于鄂尔多斯块体西缘的吉兰泰-银川断陷带沉降速率有所减缓，目前沉降速率约为2mm/a；② 整个测区表现为明显的山区上升、盆地下沉的继承性运动；③ 穿过乌拉山北缘断裂和磴口-本井断裂的2条水准剖面显示断裂两侧的垂直运动速率差异小于0.5mm/a。
2017, 12(3): 529-538.
doi: 10.11899/zzfy20170309
摘要:
边坡监测可为掌握边坡变形特征和规律提供依据，指导在边坡发生严重变形时的应急处理。白鹤坪边坡是三峡库区的典型边坡，依据边坡的变形特征定性地认为该边坡为潜在的推移式滑坡。1998年调查发现白鹤边坡存在一定的滑移，为了对其实施监测预报、预警，减轻因其滑动而引起的地质灾害，在该边坡上建立了由10个GPS观测点组成的边坡位移观测系统，以监测边坡的变形。本文以2014年5月至2016年4月近两年的白鹤坪边坡变形观测系统所获得的位移数据为基础，对边坡的位移变形进行了统计，并结合数值模拟分析了边坡的水平向相对位移。分析表明，在边坡由缓变陡处变形显著增加，边坡现处于基本稳定状态，其变形主要受降雨影响，每年汛期时（5-10月）边坡变形量偏高。其次为库水作用影响，江水对坡脚冲蚀，使边坡前缘局部产生了小规模崩滑现象。
边坡监测可为掌握边坡变形特征和规律提供依据，指导在边坡发生严重变形时的应急处理。白鹤坪边坡是三峡库区的典型边坡，依据边坡的变形特征定性地认为该边坡为潜在的推移式滑坡。1998年调查发现白鹤边坡存在一定的滑移，为了对其实施监测预报、预警，减轻因其滑动而引起的地质灾害，在该边坡上建立了由10个GPS观测点组成的边坡位移观测系统，以监测边坡的变形。本文以2014年5月至2016年4月近两年的白鹤坪边坡变形观测系统所获得的位移数据为基础，对边坡的位移变形进行了统计，并结合数值模拟分析了边坡的水平向相对位移。分析表明，在边坡由缓变陡处变形显著增加，边坡现处于基本稳定状态，其变形主要受降雨影响，每年汛期时（5-10月）边坡变形量偏高。其次为库水作用影响，江水对坡脚冲蚀，使边坡前缘局部产生了小规模崩滑现象。
2017, 12(3): 539-546.
doi: 10.11899/zzfy20170310
摘要:
本文利用川滇地块南部30余年的跨断层观测资料，计算了跨断层场地的三维活动量，分析了区域内断裂的现今形变特征以及川滇地块南部的运动方式，认为部分断裂现今表现出异常活动的现象，川滇地块南部整体表现出以水平顺时针旋转为主的运动学特征，并对该区域中短期地震危险性做出了初步推测。
本文利用川滇地块南部30余年的跨断层观测资料，计算了跨断层场地的三维活动量，分析了区域内断裂的现今形变特征以及川滇地块南部的运动方式，认为部分断裂现今表现出异常活动的现象，川滇地块南部整体表现出以水平顺时针旋转为主的运动学特征，并对该区域中短期地震危险性做出了初步推测。
2017, 12(3): 547-556.
doi: 10.11899/zzfy20170311
摘要:
本文针对首都圈的跨断层形变资料（1984-2016年），利用11个场地的基线和水准观测资料，计算了断层三维活动量，以此来分析首都圈断层现今的活动特征。同时计算了断层形变协调比序列，分析其与首都圈中强地震的关系。结果表明：首都圈的断层活动有明显的区域特征，受张家口-渤海断裂带影响的西北地区的断层以左旋张性活动为主，而中部和东部断层表现为右旋压性特征。断层协调比结果显示在首都圈及其邻区出现中强地震前后，协调比会出现发散现象，这种现象可以作为今后首都圈及邻近地区中强地震危险性分析的一种依据。
本文针对首都圈的跨断层形变资料（1984-2016年），利用11个场地的基线和水准观测资料，计算了断层三维活动量，以此来分析首都圈断层现今的活动特征。同时计算了断层形变协调比序列，分析其与首都圈中强地震的关系。结果表明：首都圈的断层活动有明显的区域特征，受张家口-渤海断裂带影响的西北地区的断层以左旋张性活动为主，而中部和东部断层表现为右旋压性特征。断层协调比结果显示在首都圈及其邻区出现中强地震前后，协调比会出现发散现象，这种现象可以作为今后首都圈及邻近地区中强地震危险性分析的一种依据。
2017, 12(3): 557-564.
doi: 10.11899/zzfy20170312
摘要:
本文采用模板识别匹配滤波方法检测2016年1月9日河北怀来ML3.4震群序列目录中遗漏的地震事件，并加入波形互相关信息对震相到时进行校正，采用盖革法进行精确定位。重新定位后震群震中呈NEE向分布，与怀涿次级盆地北缘断裂走向一致，并主要集中在该断裂的小水峪-黄土窑段。震群中最大地震ML3.4的P波初动解的一个节面走向与精定位后震中展布和断裂的走向基本一致，可推测怀涿次级盆地北缘断裂可能为怀来ML3.4震群的发震构造。震中集中分布的怀涿次级盆地北缘断裂的小水峪-黄土窑段属5个分段中滑动速率最大的段落，分析认为该震群可能是由断层慢滑动引起的。
本文采用模板识别匹配滤波方法检测2016年1月9日河北怀来ML3.4震群序列目录中遗漏的地震事件，并加入波形互相关信息对震相到时进行校正，采用盖革法进行精确定位。重新定位后震群震中呈NEE向分布，与怀涿次级盆地北缘断裂走向一致，并主要集中在该断裂的小水峪-黄土窑段。震群中最大地震ML3.4的P波初动解的一个节面走向与精定位后震中展布和断裂的走向基本一致，可推测怀涿次级盆地北缘断裂可能为怀来ML3.4震群的发震构造。震中集中分布的怀涿次级盆地北缘断裂的小水峪-黄土窑段属5个分段中滑动速率最大的段落，分析认为该震群可能是由断层慢滑动引起的。
2017, 12(3): 565-573.
doi: 10.11899/zzfy20170313
摘要:
1933年叠溪发生7½级强震，关于此次地震的发震构造存在较大争议，有些学者认为NW向松坪沟断裂是此次地震的发震构造，另有学者认为近NS向岷江断裂南段才是这次地震的发震构造。本文根据成丛小震发生在大震断层面附近的原则，利用1990-2014年精定位小震目录，根据万永革等（2008）提出的震源断层面拟合方法，反演了叠溪地震震源断层走向、倾角和位置。断层走向和倾角分别是172.8°和82.9°，倾向偏向西。本文结果更支持岷江断裂南段为叠溪地震发震构造这一结论。
1933年叠溪发生7½级强震，关于此次地震的发震构造存在较大争议，有些学者认为NW向松坪沟断裂是此次地震的发震构造，另有学者认为近NS向岷江断裂南段才是这次地震的发震构造。本文根据成丛小震发生在大震断层面附近的原则，利用1990-2014年精定位小震目录，根据万永革等（2008）提出的震源断层面拟合方法，反演了叠溪地震震源断层走向、倾角和位置。断层走向和倾角分别是172.8°和82.9°，倾向偏向西。本文结果更支持岷江断裂南段为叠溪地震发震构造这一结论。
2017, 12(3): 574-588.
doi: 10.11899/zzfy20170314
摘要:
针对硬、中、软3种土层场地，选取历史上实测到的Ⅰ类和Ⅱ类场地的地震动记录各100条，分别调整地震动记录加速度峰值至0.1g、0.2g和0.3g，并采用一维等效线性化方法开展了场地随机地震反应研究，系统分析了地震动峰值加速度、速度和位移反应的变异性规律。主要结论为，位移和速度峰值的变异性随场地土变软而增大；位移和速度峰值变异性较加速度峰值的变异性更为突出；利用50条左右的地震动记录即可获得场地地震反应均值和标准差较为稳定的结果。
针对硬、中、软3种土层场地，选取历史上实测到的Ⅰ类和Ⅱ类场地的地震动记录各100条，分别调整地震动记录加速度峰值至0.1g、0.2g和0.3g，并采用一维等效线性化方法开展了场地随机地震反应研究，系统分析了地震动峰值加速度、速度和位移反应的变异性规律。主要结论为，位移和速度峰值的变异性随场地土变软而增大；位移和速度峰值变异性较加速度峰值的变异性更为突出；利用50条左右的地震动记录即可获得场地地震反应均值和标准差较为稳定的结果。
2017, 12(3): 589-598.
doi: 10.11899/zzfy20170315
摘要:
地震作用下土-结构动力相互作用的整体有限元分析需要在人工边界处输入地震动。目前可能采用的地震输入方法包括黏弹性边界自由场输入方法、自由场应力方法、自由场位移方法以及侧边界自由方法。由于采用近似人工边界条件或者未完全考虑地震自由场，上述地震输入方法均为近似方法。本文以大开地铁车站二维有限元分析为例，根据规范建议的边界位置，研究了上述地震输入方法的精度，研究成果可为土-结构相互作用分析的合理地震输入提供一定参考。
地震作用下土-结构动力相互作用的整体有限元分析需要在人工边界处输入地震动。目前可能采用的地震输入方法包括黏弹性边界自由场输入方法、自由场应力方法、自由场位移方法以及侧边界自由方法。由于采用近似人工边界条件或者未完全考虑地震自由场，上述地震输入方法均为近似方法。本文以大开地铁车站二维有限元分析为例，根据规范建议的边界位置，研究了上述地震输入方法的精度，研究成果可为土-结构相互作用分析的合理地震输入提供一定参考。
2017, 12(3): 599-612.
doi: 10.11899/zzfy20170316
摘要:
震源动力学中破裂产生的地震动在层状介质中的传播模拟，是地震学以及地震工程学研究的前沿课题之一。本文通过建立精确的三维模型，选取具备灵活网格、高精度高效率计算性能的谱元法，利用有效抑制伪震荡的时间域离散方法——加权速度Newmark方法以及多次透射人工边界条件，进行了SCEC/USGS基准项目中TPV5模型的地震破裂过程模拟，得到基于层状介质模型和均匀介质模型（后者采用相同破裂模型）的埋深2km的震源参数结果。将二者进行对比，并具体分析破裂面位错、地震矩、破裂传播时间、上升时间和地表位移，发现层状介质对破裂过程的传播影响较为明显：① 层状介质的存在整体增加了破裂面上的位错，在层状介质模型下计算得到的地震矩约是均匀介质模型结果的1.3倍，因此认为层状介质增强了地震破裂过程中的能量释放；② 层状介质的存在使得破裂传播至地表的速度减慢，并缩短了地表各点的上升时间，增强了地表的地震动响应；③ 层状介质对于地表位移有着明显的增加作用，同时协同破裂面上的初始应力异常区域对位移峰值中心的改变有显著影响。④ 介质分异面附近地震动强烈。对结果进行整理后发现，在具有地下层状介质的地区要充分考虑层状介质产生的场地效应，否则可能会低估该地区的地震危险性。
震源动力学中破裂产生的地震动在层状介质中的传播模拟，是地震学以及地震工程学研究的前沿课题之一。本文通过建立精确的三维模型，选取具备灵活网格、高精度高效率计算性能的谱元法，利用有效抑制伪震荡的时间域离散方法——加权速度Newmark方法以及多次透射人工边界条件，进行了SCEC/USGS基准项目中TPV5模型的地震破裂过程模拟，得到基于层状介质模型和均匀介质模型（后者采用相同破裂模型）的埋深2km的震源参数结果。将二者进行对比，并具体分析破裂面位错、地震矩、破裂传播时间、上升时间和地表位移，发现层状介质对破裂过程的传播影响较为明显：① 层状介质的存在整体增加了破裂面上的位错，在层状介质模型下计算得到的地震矩约是均匀介质模型结果的1.3倍，因此认为层状介质增强了地震破裂过程中的能量释放；② 层状介质的存在使得破裂传播至地表的速度减慢，并缩短了地表各点的上升时间，增强了地表的地震动响应；③ 层状介质对于地表位移有着明显的增加作用，同时协同破裂面上的初始应力异常区域对位移峰值中心的改变有显著影响。④ 介质分异面附近地震动强烈。对结果进行整理后发现，在具有地下层状介质的地区要充分考虑层状介质产生的场地效应，否则可能会低估该地区的地震危险性。
2017, 12(3): 613-624.
doi: 10.11899/zzfy20170317
摘要:
在地震动作用下，小间距盾构隧道夹土层区域的动力反应影响结构的内力与变形，而反应位移法未考虑夹土层弹簧参数的变化，本文针对这一误差来源，提出了改进反应位移法。一方面在反应位移法合理内容的基础上完善计算模型，另一方面通过数值计算将改进反应位移法与动力时程法进行对比分析，并拟合理论模型对改进的方法进行修正。结果表明，两种算法下结构的地震响应规律一致；间距d≥8m时，结构地震动反应变化不明显，可按反应位移法计算；理论模型提高了改进反应位移法计算结果的精度。
在地震动作用下，小间距盾构隧道夹土层区域的动力反应影响结构的内力与变形，而反应位移法未考虑夹土层弹簧参数的变化，本文针对这一误差来源，提出了改进反应位移法。一方面在反应位移法合理内容的基础上完善计算模型，另一方面通过数值计算将改进反应位移法与动力时程法进行对比分析，并拟合理论模型对改进的方法进行修正。结果表明，两种算法下结构的地震响应规律一致；间距d≥8m时，结构地震动反应变化不明显，可按反应位移法计算；理论模型提高了改进反应位移法计算结果的精度。
2017, 12(3): 625-634.
doi: 10.11899/zzfy20170318
摘要:
为了获取近场永久位移，通常采用基线校正方法，对近场加速度记录进行基线校正并积分得到永久位移值，但这一结果主观性较强，其可靠性也往往缺乏验证。为了解决这一问题，本文提出了一种能产生包含永久位移振动过程的振动台实验方案，采用振动台加滑动机构的方法，模拟记录到永久位移台站测点的真实振动情况；在实验中分别采用加速度计、摄影测量方法分别直接得到加速度和位移时程，对加速度时程进行基线校正并积分得到位移时程，将其与直接获得的位移时程进行对比，以验证采用基线校正方法的有效性。实验结果表明，在实验室条件下采用现有的基线校正方法校正后，通过积分能得到可以接受的位移时程。
为了获取近场永久位移，通常采用基线校正方法，对近场加速度记录进行基线校正并积分得到永久位移值，但这一结果主观性较强，其可靠性也往往缺乏验证。为了解决这一问题，本文提出了一种能产生包含永久位移振动过程的振动台实验方案，采用振动台加滑动机构的方法，模拟记录到永久位移台站测点的真实振动情况；在实验中分别采用加速度计、摄影测量方法分别直接得到加速度和位移时程，对加速度时程进行基线校正并积分得到位移时程，将其与直接获得的位移时程进行对比，以验证采用基线校正方法的有效性。实验结果表明，在实验室条件下采用现有的基线校正方法校正后，通过积分能得到可以接受的位移时程。
2017, 12(3): 635-645.
doi: 10.11899/zzfy20170319
摘要:
合理选择本构模型是土动力学问题数值模拟中的一项重要工作。利用PLAXIS 2D软件的土工实验模拟功能分别对4种常用的岩土本构模型——线弹性模型、摩尔库伦模型、土体硬化模型和小应变土体硬化模型在往复荷载下的理论滞回曲线进行了对比分析，并在此基础上研究了选择不同本构模型对自由场地震反应分析结果的影响以及不同本构模型中各参数的变化对场地动力计算结果的敏感性分析。研究结果为土动力学问题数值模拟中如何选择本构模型和合理判断数值分析结果提供了参考依据。
合理选择本构模型是土动力学问题数值模拟中的一项重要工作。利用PLAXIS 2D软件的土工实验模拟功能分别对4种常用的岩土本构模型——线弹性模型、摩尔库伦模型、土体硬化模型和小应变土体硬化模型在往复荷载下的理论滞回曲线进行了对比分析，并在此基础上研究了选择不同本构模型对自由场地震反应分析结果的影响以及不同本构模型中各参数的变化对场地动力计算结果的敏感性分析。研究结果为土动力学问题数值模拟中如何选择本构模型和合理判断数值分析结果提供了参考依据。
2017, 12(3): 646-654.
doi: 10.11899/zzfy20170320
摘要:
本研究拟从常规桥梁（跨径不超过150m且桥长不超过600m）出发，考虑局部场地效应，对某工程场地的地震反应进行三维动力有限元分析。将计算得到的地表地震动作为桥梁桥墩处的非一致输入，然后再通过有限元时程分析计算得到桥梁的地震反应。通过与一致激励及考虑行波效应激励的地震反应计算结果进行比较，得出以下结果：由于局部场地条件对地震动的频谱、峰值加速度都有影响，与一致激励相比，考虑局部场地的非一致激励对于桥梁的下部结构反应影响较小，而对于上部结构响应影响明显；考虑行波效应的非一致激励对于桥梁地震响应有减弱效果。研究结果表明，仅考虑行波效应引起的地震动非一致性开展桥梁地震响应分析并不具备保守性。
本研究拟从常规桥梁（跨径不超过150m且桥长不超过600m）出发，考虑局部场地效应，对某工程场地的地震反应进行三维动力有限元分析。将计算得到的地表地震动作为桥梁桥墩处的非一致输入，然后再通过有限元时程分析计算得到桥梁的地震反应。通过与一致激励及考虑行波效应激励的地震反应计算结果进行比较，得出以下结果：由于局部场地条件对地震动的频谱、峰值加速度都有影响，与一致激励相比，考虑局部场地的非一致激励对于桥梁的下部结构反应影响较小，而对于上部结构响应影响明显；考虑行波效应的非一致激励对于桥梁地震响应有减弱效果。研究结果表明，仅考虑行波效应引起的地震动非一致性开展桥梁地震响应分析并不具备保守性。
2017, 12(3): 655-666.
doi: 10.11899/zzfy20170321
摘要:
为研究核电站结构-设备相互作用的地震反应，针对某高温气冷堆核电站反应堆进行结构与设备相互作用的地震反应分析研究，通过对考虑与不考虑结构-设备相互作用的模型进行对比，开展模态分析、设计基准地震动下和超设计基准地震动下的动力特性分析以及楼层反应谱分析，结果表明：考虑剪力墙主体结构与设备的相互作用后，结构的地震反应减小，层间剪力最大减小60%，水平向楼层反应谱峰值减小为不考虑相互作用时的40%，提高了结构与设备的安全性，并为设备抗震设计提供依据。但竖向楼层反应谱在结构竖向周期附近有放大作用，建议在设备抗震设计时予以注意。
为研究核电站结构-设备相互作用的地震反应，针对某高温气冷堆核电站反应堆进行结构与设备相互作用的地震反应分析研究，通过对考虑与不考虑结构-设备相互作用的模型进行对比，开展模态分析、设计基准地震动下和超设计基准地震动下的动力特性分析以及楼层反应谱分析，结果表明：考虑剪力墙主体结构与设备的相互作用后，结构的地震反应减小，层间剪力最大减小60%，水平向楼层反应谱峰值减小为不考虑相互作用时的40%，提高了结构与设备的安全性，并为设备抗震设计提供依据。但竖向楼层反应谱在结构竖向周期附近有放大作用，建议在设备抗震设计时予以注意。
2017, 12(3): 667-676.
doi: 10.11899/zzfy20170322
摘要:
伸缩缝作为大跨度桥梁与引桥之间的重要连接构件，其抗推刚度及可能存在的变异性对主桥及引桥动力特性的影响不可忽略。本文建立了大跨度悬索桥及引桥的有限元模型，采用弹簧单元模拟加劲梁与引桥箱梁之间的伸缩缝，分析伸缩缝刚度对悬索桥及引桥自振特性及其地震响应的影响规律。分析结果表明：伸缩缝刚度对加劲梁的横弯振型、竖弯与纵飘耦合振型的频率有明显的影响；伸缩缝刚度的变化会导致加劲梁与引桥的振型相互耦合，同时这些振型的频率发生相应的突变，当伸缩缝刚度较大时，加劲梁两个竖弯与纵飘的耦合振型解耦成为独立的竖弯和纵飘振型；当引桥与悬索桥加劲梁的纵飘振型发生耦合时，在纵向和竖向地震作用下的悬索桥及引桥的地震响应达到最小。伸缩缝刚度对悬索桥动力特性影响的分析可为悬索桥的模态参数确认、损伤识别、抗震性能分析提供有价值的借鉴。
伸缩缝作为大跨度桥梁与引桥之间的重要连接构件，其抗推刚度及可能存在的变异性对主桥及引桥动力特性的影响不可忽略。本文建立了大跨度悬索桥及引桥的有限元模型，采用弹簧单元模拟加劲梁与引桥箱梁之间的伸缩缝，分析伸缩缝刚度对悬索桥及引桥自振特性及其地震响应的影响规律。分析结果表明：伸缩缝刚度对加劲梁的横弯振型、竖弯与纵飘耦合振型的频率有明显的影响；伸缩缝刚度的变化会导致加劲梁与引桥的振型相互耦合，同时这些振型的频率发生相应的突变，当伸缩缝刚度较大时，加劲梁两个竖弯与纵飘的耦合振型解耦成为独立的竖弯和纵飘振型；当引桥与悬索桥加劲梁的纵飘振型发生耦合时，在纵向和竖向地震作用下的悬索桥及引桥的地震响应达到最小。伸缩缝刚度对悬索桥动力特性影响的分析可为悬索桥的模态参数确认、损伤识别、抗震性能分析提供有价值的借鉴。
2017, 12(3): 677-689.
doi: 10.11899/zzfy20170323
摘要:
利用机载激光雷达扫描（Light Detection and Ranging，LiDAR）技术所得点云进行震后倒塌建筑物提取时，树木与倒塌建筑物的点云特征十分相似，较难区分。为了快速准确获取震后房屋建筑物的受损情况，本文提出使用回波次数比特征指标，结合前人所提出的点云回波强度、归一化强度、最邻近点高差、法向量夹角、X向坡角和Y向坡角等特征的均值和标准差，利用K-最近邻分类法实现单体地物区分的方法。对2010年海地7.0地震震后机载LiDAR数据进行了地面点去除，分别选取了未倒塌建筑物、倒塌建筑物和树木各50个训练样本和各20个测试样本，计算了各因子的分布及其均值和标准差，在分析的基础上最终选取了可分性较强的8个分类特征，利用K-最近邻分类法对测试样本进行了分类，结果显示分类正确率可达85%以上。研究表明选取多个有效的LiDAR点云分类特征可以较好地区分震后未倒塌建筑物、倒塌建筑物和树木，提高震后建筑物震害程度判定的准确性，为应急救援及时提供较为准确的灾情信息支持。
利用机载激光雷达扫描（Light Detection and Ranging，LiDAR）技术所得点云进行震后倒塌建筑物提取时，树木与倒塌建筑物的点云特征十分相似，较难区分。为了快速准确获取震后房屋建筑物的受损情况，本文提出使用回波次数比特征指标，结合前人所提出的点云回波强度、归一化强度、最邻近点高差、法向量夹角、X向坡角和Y向坡角等特征的均值和标准差，利用K-最近邻分类法实现单体地物区分的方法。对2010年海地7.0地震震后机载LiDAR数据进行了地面点去除，分别选取了未倒塌建筑物、倒塌建筑物和树木各50个训练样本和各20个测试样本，计算了各因子的分布及其均值和标准差，在分析的基础上最终选取了可分性较强的8个分类特征，利用K-最近邻分类法对测试样本进行了分类，结果显示分类正确率可达85%以上。研究表明选取多个有效的LiDAR点云分类特征可以较好地区分震后未倒塌建筑物、倒塌建筑物和树木，提高震后建筑物震害程度判定的准确性，为应急救援及时提供较为准确的灾情信息支持。
2017, 12(3): 690-699.
doi: 10.11899/zzfy20170324
摘要:
2015年07月03日，新疆维吾尔自治区和田地区皮山县（37.6°N，78.2°E）发生MS6.5级地震，震源深度10km。本文利用高性能无人机数据采集平台获取灾区高分辨率影像数据，结合地震现场震害调查建立建筑物震害遥感解译特征，采用人工目视解译完成了灾区6个0.01°×0.01°格网评估区房屋类型及损毁程度应急遥感调查，获取测区地震灾情信息。结果表明：测区内房屋结构类型主要包括土木、砖木、砖混结构；倒塌房屋主要为土木结构及个别老旧砖木结构房屋，倒塌和局部倒塌的土木结构房屋占评估区土木结构房屋总数的68%，倒塌和局部倒塌的砖木结构房屋占评估区砖木结构房屋总数的12%；测区砖混结构房屋局部倒塌1间，未倒塌228间，砖混结构显示出良好的抗震性能，对避免人员伤亡和减少经济损失起到重要作用。
2015年07月03日，新疆维吾尔自治区和田地区皮山县（37.6°N，78.2°E）发生MS6.5级地震，震源深度10km。本文利用高性能无人机数据采集平台获取灾区高分辨率影像数据，结合地震现场震害调查建立建筑物震害遥感解译特征，采用人工目视解译完成了灾区6个0.01°×0.01°格网评估区房屋类型及损毁程度应急遥感调查，获取测区地震灾情信息。结果表明：测区内房屋结构类型主要包括土木、砖木、砖混结构；倒塌房屋主要为土木结构及个别老旧砖木结构房屋，倒塌和局部倒塌的土木结构房屋占评估区土木结构房屋总数的68%，倒塌和局部倒塌的砖木结构房屋占评估区砖木结构房屋总数的12%；测区砖混结构房屋局部倒塌1间，未倒塌228间，砖混结构显示出良好的抗震性能，对避免人员伤亡和减少经济损失起到重要作用。
2017, 12(3): 700-709.
doi: 10.11899/zzfy20170325
摘要:
由于城市中人口高度聚集，一旦发生灾害需疏散受灾居民到应急避难所中，因此应急避难所选址的合理性与适宜性就成为研究的重点。本文从经济性、效率性、公平性、安全性、可达性及环境因素等6个方面出发，选取12个应急避难所选址适宜性评价因子，并构建评价指标体系；利用TOPSIS评价方法构建适宜性评价模型，对研究区42处备选应急避难所的适宜性进行评价，结果表明：优秀级别8个、良好级别10个、中等级别23个、差等级别1个。研究结果可为应急管理部门在选择应急避难所建设位置时提供决策依据。
由于城市中人口高度聚集，一旦发生灾害需疏散受灾居民到应急避难所中，因此应急避难所选址的合理性与适宜性就成为研究的重点。本文从经济性、效率性、公平性、安全性、可达性及环境因素等6个方面出发，选取12个应急避难所选址适宜性评价因子，并构建评价指标体系；利用TOPSIS评价方法构建适宜性评价模型，对研究区42处备选应急避难所的适宜性进行评价，结果表明：优秀级别8个、良好级别10个、中等级别23个、差等级别1个。研究结果可为应急管理部门在选择应急避难所建设位置时提供决策依据。
2017, 12(3): 710-717.
doi: 10.11899/zzfy20170326
摘要:
区域前兆台网的大量数据存于数据库中。为便捷地查询测项信息、台站工作日志和观测日志、台站基础信息，并减少区域台网中心工作人员工作量，提高工作效率，我们建立了基于B/S架构的前兆数据信息服务与管理平台。该平台很好地解决了上述问题，并在江苏省地震监测中心、预报研究中心、各省属地震台和市县地震部门广泛使用。
区域前兆台网的大量数据存于数据库中。为便捷地查询测项信息、台站工作日志和观测日志、台站基础信息，并减少区域台网中心工作人员工作量，提高工作效率，我们建立了基于B/S架构的前兆数据信息服务与管理平台。该平台很好地解决了上述问题，并在江苏省地震监测中心、预报研究中心、各省属地震台和市县地震部门广泛使用。
2017, 12(3): 718-723.
doi: 10.11899/zzfy20170327
摘要:
流动测震观测是在大地震发生以后开展的一项重要的地震应急响应工作，能够获得震区高质量的地震数据，而野外环境的复杂性对测震应急流动台的架设提出了较高的要求。本文通过对地震应急流动现场工作进行需求分析，设计并实现了一种基于IOS系统的测震应急流动台现场监控系统，能够让现场工作队员快速获取流动台数据和状态信息，有利于流动台的快速架设，提高了应急流动观测现场工作的效能。
流动测震观测是在大地震发生以后开展的一项重要的地震应急响应工作，能够获得震区高质量的地震数据，而野外环境的复杂性对测震应急流动台的架设提出了较高的要求。本文通过对地震应急流动现场工作进行需求分析，设计并实现了一种基于IOS系统的测震应急流动台现场监控系统，能够让现场工作队员快速获取流动台数据和状态信息，有利于流动台的快速架设，提高了应急流动观测现场工作的效能。
