优先发表

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震灾防御技术
破坏性地震同震及震后地表形变特征及其工程抗震意义
林淇七, 王成虎, 苏占东, 杨承伟, 牛耀, 周昊
, doi: 10.11899/zzfy20240178
摘要:
地震地表变形会对基础设施造成巨大破坏,如何减轻其造成的破坏,成为设计人员关注的重点。本文在自行整理我国自1900年以来有同震地表破裂的地震案例基础上,将数据分为逆断层型、正断层型与走滑断层型3类,分别进行最小二乘法分析,得到不同断裂类型的震级与地震破裂参数及其位移量之间的关系式,同时针对我国西部地区震级与地震破裂参数的回归关系式进行了讨论;并对搜集到的我国21例震后地表形变监测数据进行讨论。结果显示,同震阶段的拟合公式相关系数较大,标准偏差较小,所得经验关系更接近中国地质实际情况;震后2年内近场形变量大多位于5~7cm、震后10 年内近场地表形变量大多位于8~10cm;说明可以定量及半定量的分析同震、震后破裂参数,为地震易发区穿越潜在活动断层的基础设施设计以及安全性评价提供参考依据。
2023年云南保山MS5.2地震发震断层和成因探讨
杨云存, 姜金钟, 刘克骧, 王华柳, 孙自刚, 杨铭昌
, doi: 10.11899/zzfy20240232
摘要:
本文基于云南地震台网地震观测报告和云南台网区域地震波形数据,结合双差定位方法、CAP方法、川滇地区高分辨率速度模型和流体扩散模型,深入分析了2023年云南保山MS5.2地震的发震断层和成因。双差重定位结果显示,云南保山MS5.2地震沿NW向呈条带状分布,震源深度主要集中在4~12 km。震源机制解反演结果表明,云南保山 MS5.2主震2个发震断层面参数为:节面Ⅰ,走向51°,倾角78°,滑动角−34°;节面Ⅱ,走向149°,倾角56.8°,滑动角-165.6°。根据流体扩散模型拟合得到水力扩散系数\begin{document}$ D $\end{document}介于0.347~1.04 m2/s之间。根据2000—2023年地震目录,证实水库蓄水在库区周边诱发了地震活动,地震多以小群形式分布在与澜沧江河床延伸方向一致的断裂带和多组断裂交汇处。综合重定位结果、震源机制解结果及附近区域的地质构造背景,推测云南保山MS5.2地震的发震构造是一条NW149°走向的走滑型断裂,小湾电站建成蓄水后,诱发了库区周边地震活动,而云南保山MS5.2地震的发生可能是长期受库水渗透而处于饱水状态的地壳卸荷触发的一次构造型水库地震。
不同准饱和土中含气量对压缩波传播特性的影响
张波, 陈学良, 董捷, 周占学
, doi: 10.11899/zzfy20240230
摘要:
基于饱和两相介质波动的土力学模型,借助均匀孔隙流体的概念,推导了准饱和土中弹性波波速和衰减系数的理论解析表达式。通过数值计算,系统分析了含气量对4类不同典型准饱和土中压缩波传播特性的影响,全面讨论了不同含气量的准饱和土中压缩波的频散和衰减特性,并与气饱和土、水饱和土的计算结果进行比较。结果表明,不同准饱和土中压缩波速度和衰减随含气量变化的形状相同,但幅值不同;随着含气量增加,P1波波速减小,气饱和土中达到最小,且频散现象愈加不明显,原因在于气-固耦合作用显著低于水-固耦合作用;但高频时,P2波速在气饱和土中取到最大值。总之,含气量对压缩波传播特性的影响非常显著,且结论对认识地震波传播特性及工程结构抗震设防有重要的理论和实践意义。
基于Nataf变换考虑桩土作用效应下高墩桥梁地震易损性分析
张鹏, 申彦利, 金如意
, doi: 10.11899/zzfy20240245
摘要:
土层可以显著改变地震动的幅值和频谱成分,从而改变桥梁的地震响应,忽略桩土相互作用(PSI)的影响将导致桥梁抗震性能评估失真。为更准确描述高墩桥梁在桩土作用效应下的抗震性能,基于OpenSees有限元软件将PSI考虑为非线性p-y约束与土层滤波效应的组合建立高墩桥梁桩-土体系三维模型,以地震峰值加速度PGA为地震动强度指标,以桥墩截面曲率和支座位移为损伤指标,引入Nataf变换去考虑桥梁各构件的地震响应参数相关性,并构建多维极限状态方程,选取18条地震动记录对上述桥梁体系进行水平双向增量动力非线性分析,建立高墩桥梁的地震易损性曲线并对抗震性能进行评估。研究结果表明:采用非线性p-y约束能够有效模拟桩土作用效应;在强震条件下,对桥梁损伤程度越高的状态,其评估更加精确;土层滤波后对地震波放大作用明显,从而使得桥梁结构地震响应在各损伤阶段的超越概率大幅上升;高墩横桥向损伤概率略高于纵桥向损伤概率应优先考虑横向设计。在高墩桥梁的抗震设计阶段不能忽略土层滤波的影响,否则会提高桥梁抗震需求能力。
基于自适应神经模糊推理方法的竖向地震动预测与检验—以2022年青海门源MW6.7地震为例
游姗, 孟庆筱, 张严方, 景鹏旭
, doi: 10.11899/zzfy20250120
摘要:
为解决竖向地震动预测不确定性较大的问题,利用NGA-West强地震动数据库,基于自适应神经模糊推理方法(ANFIS)建立竖向地震动强度预测模型,进而计算2022年1月8日青海门源MW6.7地震的竖向地震动峰值加速度分布。在利用国家地震烈度速报与预警工程观测数据开展信度检验的基础上,探讨近场强地震动的方向效应、场地放大效应及其成因机理。研究结果表明:(1)基于ANFIS方法的竖向地震动强度预测模型在门源MW6.7地震竖向PGA预测过程中取得了较好的预测结果,其预测值与观测值相关系数R约为0.809,均方根误差ERMS约为0.046,说明本文预测模型具有较好的可靠性,同时检验了其在我国中强破坏性地震预测中的适用性。(2)门源MW6.7地震的竖向PGA预测值等值线整体上呈椭圆状,其长轴与发震断层走向具有较好的一致性,震中附近竖向PGA极大值约为376.3 Gal。竖向PGA在随断层距增大而不断衰减的同时,呈现出较为显著的方向性效应以及一定程度上的近场大震饱和效应。(3)竖向地震动峰值加速度的场地放大效应相对弱于水平向地震动,随着\begin{document}$ {{V}}_{{S30}} $\end{document}的不断降低,竖向PGA相对于基岩场地的PGA最大放大倍数约为1.14~1.27;大震条件(MW=7.0)下软土场地(\begin{document}$ {{V}}_{{S30}} $\end{document}=100 m/s)处放大系数约为0.79,呈现出一定的软土减震效应。
浅埋多连拱隧道地震响应分析
黄虹源, 王国波, 郑涨
, doi: 10.11899/zzfy20240238
摘要:
随着工程建设技术的发展及需求的提高,大跨度多连拱隧道逐渐大量出现,其抗震性能值得关注。本文以某多连拱隧道为依托,建立二维计算模型,采用等价线性化模型Davidenkov模型考虑土体非线性特性,探讨该类结构地震响应规律。首先将拱形隧道地震响应与等截面矩形隧道的地震响应相比较,分析截面形式对结构地震响应的影响。其次,探讨拱数(跨数)、奇偶性对浅埋多连拱地下结构地震响应的影响。结果表明:(1)矩形较拱形结构产生更大残余变形;(2)结构的响应随拱数(跨数)的增加而增加,且增加的幅度高达30%;(3)奇、偶数拱结构的动力响应差异不明显。研究成果可为多连拱、大跨度浅埋隧道的抗震设计提供参考。