震灾防御技术

砂卵(砾)石动剪切模量比与阻尼比的试验研究

王晓军, 赵凤新, 尤红兵, 聂大巍

砂卵(砾)石的动剪切模量比和阻尼比是河谷地貌场地地震反应分析的重要参数，对设计地震动参数的确定有重要影响。本文利用商洛市地震小区划项目砂卵石的动三轴试验结果，结合其他砂卵(砾)石动三轴试验结果，分组统计得到了稍密、中密、密实砂卵(砾)动三轴试验的推荐结果。建立了典型场地模型，研究了其动剪切模量比和阻尼比的不确定性对场地地震反应的影响。研究表明：动剪切模量比、阻尼比平均值±1倍标准差的不确定性对砂卵石场地峰值加速度的影响较小，说明了分组及统计结果的合理性；不同概率水平下，动剪模量比、阻尼比的变化导致高频部分反应谱有明显差异，0.04-0.1s的反应谱变化范围在20%左右，但对大于1.0s的长周期反应谱影响很小。针对砂卵(砾)石动剪切模量比和阻尼比的研究对提高工程场地设计地震动参数的可靠性具有重要意义。

长输埋地管道振动台试验传感器布置方案研究

韩俊艳, 万宁潭, 李立云, 侯本伟, 赵密, 杜修力

在进行长输埋地管道振动台试验的过程中，针对数据信息的采集量测以及传感器的布置位置进行了研究。采用三维数值模拟的方法对管-土相互作用体系进行了地震反应分析，内容包括埋地管道结构纵、横向在非一致地震动作用下的地震响应及受力变形特征。根据计算结果确定了主观测断面及辅助观测断面的位置及观测断面上传感器布置的位置，在满足基本信息采集要求的前提下，对可供采用的信息采集通道进行了优化分配，由此确定本次试验的观测断面以及传感器的具体测量部位与数目。成果对试验获得成功起到了保障作用，可为同类试验提供参考。

城市轨道桥梁桩基抗震简化模型的比较研究

郑一峰, 陈鑫

以郑州城郊铁路工程中独柱高架车站为例，将土体化为一系列弹簧，描述土体的变形性质。通过比较《城市轨道交通结构抗震设计规范》中的非线性土弹簧、《铁路桥涵地基和基础设计规范》中的m系数法弹簧及Mindlin解弹簧进行建模计算得到的车站结构的地震响应，由结果可知结构地震响应对承台处弹簧刚度最为敏感。另外，将分布弹簧模型等代为六弹簧模型进行地震反应计算，结果表明桩体质量的影响与承台质量相比很小。

地震作用下场地有限元建模时底部边界条件的影响

白建方, 董士欣

用有限元方法对场地进行地震反应分析时需将半无限域的场地有限化。本文针对底部人工边界的设置，采用滞回阻尼假设，推导了同时包含辐射阻尼和材料阻尼的均质场地地表位移放大系数解析式，进而研究了材料阻尼和辐射阻尼的变化对放大系数的影响。有限元建模时相当于忽略了辐射阻尼，计算误差会随着所分析场地阻抗的增加而逐渐增大，在共振区附近，忽略任一种阻尼的影响，都将显著地高估地表动力反应；远离共振区，阻尼的影响会迅速衰退。本文提出了通过增加场地材料阻尼来弥补所忽略的辐射阻尼的思路，并给出了有限元建模时考虑辐射阻尼后新的材料阻尼的确定方法。

应用非线性高阶谐波衰减和尾波干涉监测高温作用后水泥制品的损伤演化

张尧, 马强, 肖武军

非线性高阶谐波和尾波波速变化均能够反映水泥材料内部微结构的应力变化。利用高阶谐波和尾波干涉实验测量系统，对引入高温作用后的3类不同粒径共6块水泥试样进行单轴加载的损伤演化实验，并与无高温作用的完整试样的实验结果进行对比。结果表明，从初始状态到25%抗压强度的过程中，高温作用后的试样的谐波幅值和尾波波速变化出现明显增强的现象（谐波幅值最大增幅约20%），而无高温作用的完整试样的谐波幅值和尾波波速变化较为平稳（谐波幅值最大增幅约5%）；在达到65%抗压强度的过程中，高温作用后的试样的谐波幅值和尾波波速变化急剧增大（谐波幅值最大增幅约100%），且粒径较大的试样的增幅高于粒径较小的试样，而无高温作用的完整试样的谐波幅值和尾波波速变化的增幅较小（谐波幅值最大增幅约10%）；当抗压强度超过75%以后，高温作用后的试样的谐波幅值和尾波波速变化急剧衰减（谐波幅值最大衰减幅度约140%），而无高温作用的完整试样的谐波幅值和尾波波速的最大衰减幅值在40%以内。基于以上观测结果对高温作用后水泥制品损伤演化的物理机制以及这两类监测方法的适用性进行了讨论。

强震动记录的低频截止频率自动搜索算法

于海英, 徐旋, 张同宇

本文针对传统方法在强震动记录处理中确定滤波低频截止频率效率较低的问题，提出一种确定滤波低频截止频率的自动搜索模型，并利用统计学习方法中的损失函数确定自动搜索模型流程的结束条件。基于2008年汶川和2013年芦山两次地震主震和余震获得的强震动记录，将自动搜索算法得出的结果与传统方法确定的低频截止频率进行比较，分析自动搜索算法产生误差的原因，进而提出自动搜索算法应遵循的原则和适用条件。结果表明该算法计算效率比传统方法有很大提升，特别适合海量强震动记录的批量处理。

北京平原地区V_S30估算模型适用性研究

江志杰, 彭艳菊, 方怡, 吕悦军, 修立伟, 黄帅

本文使用基于钻孔测井数据的3类模型，即常速度外推模型、速度梯度模型、双深度参数外推模型，通过对北京地区460个深度超过30m的钻孔剪切波速资料进行分析，详细探究了V_S30估算模型在本研究区的适用性。研究结果表明双深度参数外推模型在估算V_S30上准确度很高，其不需要大量的数据进行回归分析，且不具有区域独立性，可以为全球包括北京地区场地类别划分提供依据，进而在震害快速评估中用于确定场地影响，是一种值得推广的估算模型。

落儿岭-土地岭断裂几何结构及晚第四纪活动特征初探

疏鹏, 路硕, 方良好, 郑颖平, 宋方敏

落儿岭-土地岭断裂是东大别地区重要的发震构造，然而限于自然地理条件等因素，前人对其的研究并不充分。本文以发生多次中强地震的落儿岭-土地岭断裂为研究对象，在高精度卫星影像解译的基础上，通过详细的野外地质地貌调查，尤其是对典型断层剖面进行分析，研究落儿岭-土地岭断裂的断错地质地貌特征、几何结构及活动特征。通过野外调查并结合其他资料分析认为落儿岭-土地岭断裂为发育于大别造山带内部的一条走向NE、向NW陡倾的断裂带。依据地质地貌特征及地震活动性，断裂可以划分为杨树沟-黑石渡段和黑石渡-横塘岗乡段两个几何段落。断裂最新活动时代为中更新世晚期-晚更新世早期，断裂最新活动继承了中生代以来的运动方式，以兼具右旋走滑的拉张正断为主。

基于CM4模型的中国大陆地区地磁场时空分布特征分析

李细顺, 高登平, 刘立申, 赵志远, 王利兵

本文利用第四代地磁场综合模型（Comprehensive Model 4，CM4），计算了1982-2001年中国大陆地区同一经度链和同一纬度链上地磁台站的磁层源磁场及其感应场、电离层源磁场及其感应场的地磁北向分量X、东向分量Y、垂直分量Z的模型值，分析了各场源磁场随时间和空间的变化特征。结果表明：在时间上，经度链和纬度链台站的磁层源磁场及其感应场均呈现出11年和27天周期性变化。电离层源磁场及其感应场具有明显的季节变化，不同年份相同季节变化形态一致但幅度不同。在空间分布上，经度链和纬度链台站磁层源磁场及其感应场的年变化幅度呈现出不同变化特征，电离层源磁场及其感应场在经度链上变化特征不同，而纬度链台站的数值基本一致。日变化分析显示，磁静日和磁扰日期间，模型数据与台站实测数据变化一致性较好，相关性较高。

RN-FD型固体氡气源的稳定性及应用分析

李朝明, 杨志坚, 褚金学, 吴谋

对测氡仪器进行精确校准是氡测量工作中的重要环节，固体氡气源的稳定性、可靠性在校准中则显得至关重要。本文通过分析RN-FD型固体氡气源对闪烁室K值的稳定性实验结果，认为：RN-FD型固体氡气源标称的浓度值与实际浓度值不一致，标称浓度值只是理论浓度值而不是实际浓度值，需重新刻度才能使用；RN-FD型固体氡气源抽气循环时间不同则浓度不同，但抽气循环时间固定，观测结果比较稳定；对于没有α检查源的台站，RN-FD型固体氡气源可用于氡观测仪器坪区检查。

江苏苏05井、苏06井水温近年来典型异常特征分析及其机理讨论

叶碧文, 王维, 缪阿丽, 李峰

近10年历史震例的分析表明，江苏苏05井、苏06井水温观测资料异常与江苏及邻省中等地震有很好的对应关系。本文对2010年后两口井的观测数据进行分析，总结了苏05井、苏06井水温测项在震前的典型异常特征：①异常表现为打破上升趋势的下降变化；②震前异常持续时间为2-3个月左右，映震范围在300km左右；③两口井的震前异常幅度在0.003℃左右。根据总结的异常特征并结合水温与井孔结构关系、水温与水位的关系、不同层位水温观测原理以及水化分析结果等，对异常可能的成因进行了初步探讨。

张家口-渤海断裂带西段及中西段b值时空扫描

段美芳, 陆丽娜, 李莹甄, 李宝君, 杨明, 贾建鹏

张家口-渤海断裂带作为华北平原地区重要的活动断裂带，地震活动频繁，是我国地震监测预测重点区域之一。本文选取该断裂带西段及中西段1970-2016年的地震目录，采用最大似然法进行时间扫描，分析显示研究区b值为0.28-1.52，其随时间变化的特点是在大地震发生前降至最低，震后逐渐恢复；研究区空间扫描结果显示，该区b值的平均值为0.93，其中怀安-万全盆地北缘断裂和蓟运河断裂平均b值较低，反映该区域应力水平较高。综合以上结果，本次研究揭示出研究区地震危险性的时间和空间差异，为对研究区地震危险性评价提供基础数据。

乳山地震序列区域台网及台阵定位结果对比

曲均浩, 刘方斌, 郑建常, 薄辉, 张龙, 范晓易

精确定位的活动图像为了解断层产状和深部构造提供了重要基础信息。本文采用2014年5月7日至2015年12月31日期间山东地震台网及乳山台阵记录的乳山地震序列M_L ≥ 1.5级地震进行双差定位对比研究。定位结果显示：山东地震台网记录的地震经精定位后，震源位置呈现北西向（约315°）展布，剖面上地震分布较为均匀，震源深度3-11km。乳山台阵记录的地震经精定位后，震源位置呈现北西西向（约290°）展布，在空间上多处相对集中，体现了序列空间分布的丛集特征；剖面中心位置地震明显较少，此处似乎存在一凹凸体，序列地震基本发生在凹凸体的周围，震源深度集中分布在4-8km。从已有震源机制解、台站布局、精定位残差、现场调查等多方面综合分析认为，乳山台阵精定位结果更加准确。

倾斜摄影技术在云南鲁甸地震现场的应用研究

帅向华, 刘钦, 甄盟, 冯蔚, 杨海芳

本文首先介绍了利用六旋翼无人机倾斜摄影系统和动力三角翼倾斜摄影系统在云南鲁甸地震现场开展倾斜摄影数据采集、三维建模的相关工作，利用建立的三维模型，分别对灾区房屋震害、滑坡、滚石、堰塞湖地震地质灾害进行了系统的分析研究。相关研究表明：倾斜摄影技术可以表现地震灾害场景和具体灾害特征，对遥感在地震灾情精细化分析及了解灾区建筑物的布局、破坏程度和恢复重建建筑现状方面具有重要的意义。该项工作是地震领域初次利用倾斜摄影技术开展的相关研究，对于进一步深入研究倾斜摄影新技术在地震灾害领域和其他相关领域的工作具有很好的借鉴作用。

基于遥感影像的建筑数据构建研究

李皓, 张合, 吕国军

在地震灾情快速评估中，基于空间分布的高精度房屋和人口数据是最重要的两组数据，其直接决定着灾情快速评估结果的准确性以及现场重点救援的目标指向。然而，高精度房屋数据的获取一直是一个难题，由于受到诸多因素的制约，至今缺少好的解决途径，这也是导致当前灾情快速评估准确性不高的主要原因之一。本文基于遥感影像和实地调查相结合，构建较高精度的房屋基础信息，更好地反映房屋和人口的实际分布情况，为提高地震灾害损失快速评估的精度和准确性奠定必要的基础。

云南地震应急快速评估系统优化研究

李敏, 许瑞杰, 李永强

地震应急快速评估系统是各级地震应急指挥技术平台的重要组成部分，自建成以来在全国历次破坏性地震应急处置工作中发挥了突出作用。本文基于现有地震应急快速评估系统，以云南为例，开展了针对评估功能构架和数据传递流程的研究，从软件工程的角度探索能够优化现有系统评估效率的方法，提升了评估产品的产出速度，并通过模拟震例进行技术验证。

应急演练中基于G-R关系的主余型地震余震震级模拟

王青平, 王辉山, 肖健, 林岩钊, 周施文, 张树君

在现有的日常地震演练过程中，与应急救援密切相关的地震余震信息产品较为缺乏，直接影响发震构造的判断以及影响场修正等关键环节。本文从计算机系统提供的均匀分布随机数出发，运用反函数法模拟生成余震序列，并进行系统检验，证实该方法产生的余震序列满足G-R频次关系。模拟生成的余震震级数据既有助于增强地震应急救援演练的现实性，也有助于丰富地震应急宣传产品，提升地震部门的履职能力。

陕南村镇房屋抗震性能调查研究

郭光玲, 张科强, 刘喜平

村镇房屋是历次震害中最薄弱的建筑，提高其抗震性能刻不容缓。本文依据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）的地震动峰值加速度、反应谱特征周期和地震烈度的取值，以陕南6县18镇54个自然村的1161栋村镇房屋为抽样样本，完成样本的结构类型、结构类型的破坏比及破坏损失比、场地条件、抗震概念设计、村民的抗震知识和抗震防灾意识等现状的统计分析。结果表明：陕南村镇房屋的结构类型有生土结构、木结构、砖木结构、砖混结构和框架结构，其中砖混结构是其主要的抗震结构类型；砖木结构、砖混结构和框架结构在不同地震烈度影响下的破坏比有差异，而破坏损失比相同；陕南村镇房屋的场地条件变化复杂，抗震概念设计存在缺陷且村民的抗震知识和抗震防灾意识淡薄，亟待提高。

青海东南部农村民居结构特点及抗震能力分析

杨娜, 王龙, 刘爱文, 杨理臣

我国农村民居的抗震能力具有显著的地域特点。本文基于现场调研结果总结了青海东南部黄河流域农村民居的结构特点，并对其抗震能力进行了评估。庄廓院是调研区内的典型农村民居，本文对调研区内庄廓院的木构架房屋进行研究，提出庄廓土墙围护木构架房屋的震害等级分类标准，根据实际震害资料和类比的方法确定了当地土墙围护木构架结构的震害矩阵和震害指数与峰值加速度的关系曲线。与云南鲁甸农村的土木结构房屋比较，青海庄廓院民居具有更高的抗震能力；与未设防的砖混结构比较，这种土墙围护的木构架结构在高烈度区造成人员伤亡的风险更低。

地震前兆数据采集适配软件方案设计

汤一翔, 滕云田, 刘高川, 张旸, 王晨, 王喆

为解决地震前兆非标准仪器的统一接入问题，本文对地震前兆台网设备异构性进行了分析，提出一套完整的地震前兆数据采集适配软件设计方案，并从采集、存储、传输3个主要软件模块描述了关键技术设计。

地震数据处理系统Earthworm在福建地震预警系统项目中的应用

方伟华, 周蓝捷, 闫培, 李文惠, 汪豪

本文介绍了USGS（美国地质勘探局）开发的Earthworm系统在福建地震预警系统项目中的应用。该系统为开源软件，由C语言编写，由不同模块组建而成，每个模块实现不同的功能，主要包括数据接收模块、P波拾取模块、地震定位报告产出模块、地震事件图件绘制模块、地震波存储容器等。同时，用户可以根据自己的需求编写相应的功能模块。文章对该系统的应用进行了介绍，内容包括Earthworm系统的组织架构、业务流程、软件模块的主要功能搭建与配置及软件模块之间的逻辑关系等，目的在于介绍该系统的架构方法与使用心得，促进该系统在地震行业内得到应用与推广。

利用互联网数据建设城市房屋基础信息数据库的初步研究

高武平, 刘芳, 姚新强, 杨绪连, 杨菲, 付占岭

本文介绍了一种利用互联网数据建设更新城市房屋基础信息数据库的简便方法，并通过实例对实现的基本步骤进行了介绍。其基本步骤为：采集互联网城市房屋信息数据并与地图数据有效融合，可快速地获得城市住宅类房屋的基础数据，将互联网街景地图、遥感卫星图片与专家经验识别相结合，可有效提取大多数公共事业类房屋基础数据，再辅以必要的现场调查补充核实数据，初步建立城市房屋基础信息数据库；采集目标区不同期次的互联网地图进行叠加对比，定位地图中的显著变化区，开展针对性的补充调查，及时更新数据库。通过该方法可高效快捷地建立城市房屋基础信息数据库，并能够实现数据库的持续更新，这为其他城市房屋基础信息数据库的建设提供了一种有益的参考。需要说明的是，数据采集受到互联网数据本身准确度、可靠度及完整度的客观制约，由此建立的数据库其精度受到一定限制。

云平台下地震监测台网软件系统的应用方案研究

李勇, 段毅

针对数字化地震台网JOPENS软件系统的技术特点及功能需求，在对当前各种主流云计算平台进行比较的基础上，基于较为合适的阿里云计算平台，提出了在云环境下部署JOPENS系统的应用方案。测试结果表明JOPENS系统部署在云环境下能够提升测震台网中心运行的稳定性及可扩展性，并节约运行维护成本。该研究对于当前三网融合新形势下云南省地震台网的建设及运行工作具有借鉴意义。