震灾防御技术

基于一种新显式时间积分算法的场地非线性地震反应分析

赵密, 王亚东, 高志懂, 段亚伟, 杜修力

针对线弹性结构动力学方程，作者已提出一种具有良好稳定性的二阶精度单步显式时间积分算法。本文将该方法推广到求解材料非线性结构动力学方程中，采用带误差控制的修正欧拉算法计算单元应力，提高显式时间积分算法的精度。将求解非线性问题的显式算法应用于地震波垂直入射时非线性地震反应分析中，使用黏性边界模拟场地土层底部半空间基岩的辐射阻尼，并考虑地震动输入。与中心差分法计算结果进行对比，以表明新显式算法的有效性。

考虑填充墙影响的钢筋混凝土厂房结构地震易损性分析

梁志强, 徐超, 温增平

采用对角斜撑模拟纵向填充墙的作用，建立考虑填充墙和不考虑填充墙厂房结构模型，采用拉丁超立方抽样技术建立考虑材料不确定性的结构分析样本，基于随机Pushover分析确定结构不同破坏状态下的统计参数。综合考虑结构材料强度及输入地震动不确定性的影响，通过非线性时程分析开展单层钢筋混凝土厂房结构易损性研究，在此基础上比较结构横、纵向易损性的差异，研究填充墙对结构易损性的影响。研究结果表明：钢筋混凝土厂房结构体系横向地震易损性显著大于纵向地震易损性；对纵向结构体系而言，加入填充墙会明显降低结构易损性，但在相同强度的地震动作用下，填充墙破坏程度比主体结构严重，这与厂房结构的实际震害特征相符。

强震动记录H/V谱比法计算处理的若干关键环节

姚鑫鑫, 任叶飞, 温瑞智, 戴嘉伟

强震动记录H/V谱比法自提出以来，已广泛应用于地震工程各研究领域中。但对数据处理的2个关键环节——Taper预处理及傅氏谱平滑未有详细研究。因此，本文针对强震动记录H/V谱比法计算涉及的重要数据处理过程，对四川地区19个强震动台站在汶川地震余震中获取的642组强震动记录开展研究。研究实例表明：S波H/V谱比振幅在周期 < 1s时高于全时程，论证计算H/V谱比时截取S波窗口的必要性；S波窗口的截断会引起傅里叶振幅谱的边瓣效应，若不加以处理，将显著影响低频部分H/V谱比结果，Taper预处理对于消除这种截断误差具有良好效果；在兼顾平滑效果及卓越周期识别准确度的基础上，通过不同带宽的Parzen窗试算，认为0.5Hz带宽宜用于傅里叶H/V谱比曲线平滑。

离散Fréchet距离在强震台站场地分类中的应用

梁基冠, 程印, 赵岑

当强震台站场地资料不完整时，所收集到的强震数据因缺乏准确的场地类别信息而难以有效利用。为解决这一问题，本文提出一种基于离散Fréchet距离的强震台站场地分类方法。将获取到的664个KiK-net台站场地按照《建筑抗震设计规范（GB 50011—2010）》进行分类，并构建2个数据集。利用数据集1得到Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地标准谱比曲线，并结合离散Fréchet距离对数据集2中的台站进行场地分类，统计分类成功率与误判率。统计结果表明，本文方法能较准确地对场地进行分类，且误判率在可接受范围内。将本文方法分类统计结果与斯皮尔曼秩相关系数法分类的成功率与误判率进行对比，结合本文方法分类后得到的平均谱比曲线，均可表明应用本文方法进行强震台站场地分类具有合理性。

固结时间对软土动力特性影响的试验研究

兰景岩, 王延伟, 曹振中, 刘娟

固结试验是研究软土动力特性的重要环节，固结时间是影响软土动力特征参数的重要因素。围绕岩土工程及科研工作中对动三轴试验中固结时间影响规律的认识较为模糊的问题，拟对天津滨海软土开展动三轴平行试验，分别采用8h、12h、24h、48h进行固结，针对软土的最大动剪切模量G_max、最大阻尼比λ_max及动剪切模量比G_d/G_max和阻尼比λ随动剪切应变γ_d的变化规律，分析固结时间对软土动力特性参数的影响。试验结果表明：G_max、λ_max、G_d/G_max-γ_d曲线、λ-γ_d曲线受固结时间的影响较为显著。G_d/G_max-γ_d曲线随着固结时间的增加而减小。阻尼比试验结果表明动剪切应变存在明显的分界点，分界点以下，中长期固结时间所得阻尼比较大，而分界点以上，短期固结时间所得阻尼比较大。

钢筋混凝土柱的破坏形态及变形能力研究

刘科, 黄娇, 马煜东, 张宁, 苏佶智

对钢筋混凝土（RC）柱在地震作用下的变形性能进行量化，本文从太平洋地震研究中心柱数据库中收集到123根RC柱抗震性能试验数据，提出基于参数剪跨比和弯剪比的RC柱破坏形态判别标准；在弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏三种破坏形态下，研究了轴压比、剪跨比、配箍特征值等参数对位移角的显著性影响，通过回归分析归纳出三种破坏形态下屈服位移角和极限位移角的回归方程，回归系数显著性概率均小于0.05。结果表明：本文提出的RC柱破坏形态判别标准准确度高，适应性强；位移角线性回归方程具有合理性。

汉中村镇砖木结构房屋抗震现状及处理方法研究

郭光玲, 张敏

基于对汉中村镇既有砖木结构现状的调查，分析汉中村镇既有砖木结构的结构类型、设计方式、建造地域地段、地基处理措施和结构基础形式、村民抗震安全意识和房屋抗震构造设防情况等。通过查阅地震震害资料和相关文献，简述和分析砖木结构房屋的震害规律、破坏原因和主要影响因素，提出改善汉中村镇砖木结构房屋的抗震现状及处理方法，并对如何提高既有和新建村镇砖木结构房屋的抗震能力给出建议和对策。

FRP管约束活性粉末混凝土方柱抗震性能研究

邓宗才, 顾佳培

为了探究纤维增强聚合物（fiber reinforced polymers，FRP）管约束活性粉末混凝土（reactive powder concrete，RPC）方柱在低周反复荷载作用下的抗震性能，利用有限元软件ABAQUS对FRP管约束RPC方柱进行了数值模拟，并对不同轴压比、配箍率和FRP管厚度条件下约束柱的抗震性能进行了分析。结果表明：采用有限元模型对FRP管约束RPC方柱进行模拟是可靠的，有限元模拟结果和试验结果吻合较好；轴压比为0.2~0.6时，峰值荷载随轴压比的增大而增大，轴压比为0.7时的峰值荷载较0.6时反而下降；配箍率、FRP管厚度的增加可以改善约束柱的抗震性能，延缓强度和刚度的退化；FRP管厚度为0.501mm时的约束效果最好。

考虑支座滑移及挡块破坏的中小跨径梁桥地震易损性研究

宋帅, 王帅, 吴刚

从板式橡胶支座及混凝土挡块抗震设计角度，以一座典型的3跨预应力混凝土连续梁桥为例，结合概率地震需求分析及桥墩、支座等抗震关键构件极限破坏状态，建立不同支座及挡块分析模型的中小跨径梁桥地震易损性曲线，研究考虑支座滑移效应及挡块破坏的中小跨径梁桥的易损性特征。研究结果表明：不考虑橡胶支座的滑移效应及混凝土挡块破坏，桥墩地震破坏概率明显增大，且会低估支座破坏概率；桥梁系统易损性受支座破坏状态的影响显著，需设置合理的限位装置；在中小跨径梁桥地震易损性分析中，考虑支座的滑移效应及混凝土挡块的破坏十分必要。

残余位移反应谱的参数影响研究

李宇, 梁亚东, 李琛

从PEER强震数据库中选取4类场地的320条地震动记录作为输入，采用BISPEC程序对非线性单自由度（SDOF）体系（周期T=0.05—5s）进行非线性时程分析，得到相应的残余位移反应谱（Dres），进而研究地震动特性和恢复力模型动力参数对Dres的影响，得到如下结论：①Dres谱值随震级和PGA的增加而增大；其他设防烈度的Dres可由PGA_其他与PGA_基准之比调整基准烈度的Dres得到。②场地土较硬时，场地类型对Dres的影响较小；场地土较软时，Dres谱值随土质的变软而增大。③当位移延性比μ较小时，屈服后刚度比η对Dres的影响可忽略；但当μ较大时，Dres谱值随η的增加而减小。另外，Dres谱值还随阻尼比ξ的增加而减小。④随着T或μ的增大，Dres谱值均呈递增趋势；但当μ>3后，μ对Dres谱值的影响有所下降。

云南中甸-大具断裂上新发现的地震地表破裂带

程理, 苏刚, 李光涛, 尹功明, 吴昊, 余建强

中甸-大具断裂是川滇菱形块体的西南边界，总体走向310°—320°。近年来我们对该断裂进行了1：50000条带状地质填图，发现了断裂活动的地质地貌证据。其中，在丽江大具盆地内（金沙江右岸）沿断裂新发现一处典型地震地表破裂带，长约600m，宽120m左右，主要表现为地表挤压鼓包、挤压垄脊、张裂缝、挤压阶区等，呈NW走向，与中甸-大具断裂走向基本一致。野外工作中，我们详细记录和测量了地表破裂的破裂样式、破裂规模和相关定量数据，利用旋翼无人机测绘了地表破裂带的形态和展布，获得了高精度DEM，分析了地表破裂表现出的运动性质。在已有资料的基础上讨论了地表破裂的形成时代、归属、震级大小，简要分析了其发震断层。新地震地表破裂带的发现为进一步研究中甸-大具断裂活动特征、古地震及地震危险性提供了基础资料。

全卷积神经网络在建筑物震害遥感提取中的应用研究

陈梦, 王晓青

为解决建筑物震害信息提取自动化程度不高的问题，本文将全卷积神经网络应用于建筑物震害遥感信息提取。以玉树地震后获取的玉树县城区0.2m分辨率航空影像作为建筑物震害信息提取试验数据源，将试验区地物划分为倒塌建筑物、未倒塌建筑物和背景3类。对427个500×500像素的子影像进行人工分类与标注，选取393个组成训练样本集，34个用于验证。利用训练样本集对全卷积神经网络进行训练，采用训练后的网络对验证样本进行建筑物震害信息提取及精度评价。研究结果表明：建筑物震害遥感信息提取总体分类精度为82.3%，全卷积神经网络方法能提高信息提取自动化程度，具有较好的建筑物震害信息提取能力。

全球地震灾害发展趋势综述

贾晗曦, 林均岐, 刘金龙

基于EM-DAT（OFDA/CRED）国际灾害数据库及美国地质勘探局（USGS）给出的数据，提取全球1970—2018年干旱、地震、极端温度、极端气候、洪水、滑坡、火山活动、火灾和块体运动9种自然灾害的相关数据，并进行综合分析，着重分析死亡人数和经济损失。分析结果表明，21世纪以来地震灾害造成的损失最大。此外，2000—2017年全球重大地震尤其是9次特大地震的分析结果显示，可有效减轻地震灾害损失的措施至少包括建立地震预警机制、建设韧性城乡、建立完善的风险排查机制。

张家口蔚县农村房屋抗震性能调查及统计分析

马旭东, 牛露, 刘晓丹, 刘龙, 茅远哲, 关恒瑜, 刘贾贾, 刘志辉

为进一步了解蔚县地区农村房屋的抗震性能，在该地区选取43个村庄、7732栋房屋进行实地调查和统计分析。主要调查房屋结构、建筑材料、房屋抗震构造措施等内容，分析各结构类型房屋抗震薄弱环节及房屋抗震性能，并统计分析经济、交通、地形等因素与房屋结构类型及抗震性能的关系，提出提高该地区农村房屋抗震性能的建议。

“平灾结合”推进室内地震应急避难场所建设的策略研究

姜连艳

针对我国室内地震应急避难场所极度缺乏、无法推进的现状，本文介绍了国内外室内避难场所的建设经验及我国现行避难场所抗震设防标准现状，提出依据《中华人民共和国标准化法》，整合现行避难场所强制性标准、完善避难场所推荐性标准的建议。并分析、探讨影响避难建筑设防标准的因素，结合我国中小学校抗震设防及建筑规模，给出基于“平灾结合”原则推进室内应急避难场所建设的建议。

2017年8月8日九寨沟7.0级地震长波辐射异常特征

戴勇, 高立新, 格根, 查斯, 刘永梅, 裴东洋

通过距平方法，研究2017年8月8日九寨沟7.0级地震前震中所在区域（95.00°—110.00°E，25.00°—45.00°N）长波辐射时空演化特征，研究结果表明：①2017年7月，去除背景之后的长波辐射场在震区附近出现显著增强现象，增强区域基本走向与地质构造走向一致，其主体区域沿着巴颜喀拉块体南缘边界带，重要分支横跨巴颜喀拉块体，直接延伸至九寨沟7.0级地震震中；②紧邻九寨沟7.0级地震震中的4个格点在去除背景变化后的长波辐射时序曲线变化特征基本一致，即在2017年7月出现显著大于其他月份的现象。

基于数值模拟与含水层垂向应力反演的静乐井水位异常分析

张淑亮, 李宏伟, 吕芳, 陈慧

利用数值模拟与含水层垂向应力反演的方法，对降雨与河流荷载作用下静乐井区应力进行定量计算，并从区域应力场与同一构造区其他前兆测项变化特征对2种方法计算结果进行分析。数值模拟结果显示，降雨与河流荷载的共同作用使静乐井所在区域产生的最大垂向位移约为0.7mm，最大垂向应力约为30hPa；同时段静乐井-含水层垂向应力反演结果显示静乐井-含水层最大垂向应力约为79hPa；数值模拟与静乐井-含水层垂向应力反演结果均表明，静乐井水位高值异常与同时段降雨量增多、河流荷载效应增强关系密切，但2种结果存在一定差异。通过可反映井区应力场变化特征的山西地震带3级地震缺震和b值、穿过静乐井的GPS基线、地震矩释放、同一构造单元同时段其他前兆测项与静乐井水位高值异常对比等分析结果可知，2017年静乐井水位高值异常期间井区应力场存在显著异常，推测静乐井水位高值异常除受降雨与河流荷载作用的影响外，也可能受构造活动增强的影响。

云南地震重点监视防御区民众地震科普认知分析

吕佳丽, 张方浩, 李兆隆, 邓树荣, 曹彦波

云南地处云贵高原，地震活动频繁，是一个多震多灾的省份。当地民众对地震灾害的认知程度和自救互救能力，对于保护生命财产安全，减轻地震灾害损失，显得尤为重要。本文选取云南地震重点监视防御区为样本区域，对民众的地震科普知识认知情况和互联网信息智慧化推送接受程度等进行了调研。根据调查结果分析评价，10个样本区域民众的地震科普知识整体认知水平不高，“优秀”等级的州市为0，“良好”等级的州市有6个，“差”的州市有4个；对互联网智慧化推送的民众接受程度存在比较明显的群体差异。

公民科学素质视角下的防震减灾科普研究——以日本和美国为例

陆文静, 郭浩然, 孙春仙, 夏文君

防震减灾科普教育是提升公民防震减灾科学素质的重要途经。日本和美国是在防震减灾科普教育方面走在世界前列的国家。本文通过研究日本和美国关于公民防震减灾科学素质建设文献资料，分类归纳日本和美国公民防震减灾科学素质建设的历史背景、发展特点及主要路径，由此对我国公民防震减灾科学素质建设提出思考和建议。

基于微信公众平台的建筑物信息采集系统设计及实现

郭红梅, 赵真, 张莹

完备、准确的建筑物信息，直接决定着震后灾情快速评估结果的精度，同时也可为震前灾害风险评估提供数据支持。为实现建筑物信息的快速采集，开发了基于微信公众平台的建筑物信息采集系统。实践证明，与基于移动终端应用程序采集方式相比，该系统克服了应用程序与移动终端操作系统兼容性差的问题，系统运行稳定可靠、人机交互简单方便，为建筑物信息采集提供了可靠的技术支撑。

地震标准化工作平台的设计与实现

和锐, 张翼, 张鹤翔, 冯义钧, 高杰, 纪翠玲, 卢海燕, 刘红俊

地震标准化是集研究、管理和服务于一体的系统性工程。基于互联网的工作平台有利于整合系统资源，规范和优化系统的运转过程。本文参考地震标准化工作平台的建设经验，讨论该平台建设的一般原则、需求、框架、功能和实现方法等。

地震应急信息自动分类方法研究

王琳, 姜立新, 杨天青, 张维佳

地震应急信息的高效处理为地震应急救援工作提供了重要支撑。本文根据地震应急信息分类的需求，构建了一种高效便捷的地震信息分类处理方法。以震前、震时、震后为时间主线，将地震应急信息分为震前基础背景信息、地震震情灾情信息及震后应急救援信息，并采用“关键词分类”的方法，在计算机语言的支持下，将多渠道汇集的应急信息进行自动分类，在一定程度上缩短了应急信息加工处理与服务的时间，能快速高效地为应急指挥提供信息服务。

流程驱动的多维度地震信息自动化发布系统研究与实现

唐红亮, 帅向华, 康承旭, 张鑫

结合平时与震时防震减灾工作的需要，为解决地震信息发布过程中存在的多信息来源、多发布途径、多内容形式的问题，设计实现流程驱动的多维度地震信息自动化发布系统。阐述该系统的设计思路、地震信息处理过程及信息发布模式，利用流程驱动和适配器扩展技术提升地震信息发布的针对性和有效性。目前，该系统已在湖南省地震局得到应用，且已成为湖南省地震信息发布的重要平台之一。

一种指挥部技术系统可移动监控方法

王青平, 郑超, 肖健, 林岩钊, 张树君

为适应新时期科技人员和管理人员对陆海联测指挥部技术系统的自动化、智能化监控要求，以提升指挥部技术系统监控和管理水平为目标，在历年陆海联测的基础上，设计并实现基于ONVIF协议的可移动监控系统。利用视频编码器将指挥部技术系统的输出信号转换为ONVIF协议的标准视频流，通过局域网接入硬盘录像机，最终在移动终端上安装硬盘录像机客户端，进而实现对指挥部技术系统的可移动监控。在实际灾害应急救援过程中，可为应急指挥与辅助决策人员，特别是前方决策人员提供各类技术系统信息，便于采取高效准确的救援措施，提高灾害处置能力，最大限度地减轻灾害造成的人员伤亡和经济损失。