震灾防御技术

西藏定日6.8级地震土木结构房屋特征及震害分析

张钰曼, 叶阳, 张建龙, 格桑云丹, 贡秋卓玛

2025年1月7日西藏定日发生6.8级地震。地震造成126人死亡，188人受伤，伤亡主要由土木结构房屋的破坏造成，极震区内大多数土木结构房屋毁坏，少数破坏。本文主要介绍受灾地区藏式土木建筑构造特点、典型震害现象及破坏机理，分析藏式土木结构民居的抗震缺陷，并结合当地实际情况提出相应的改进措施。经现场调查发现，土木结构民居的建筑构造特点具有鲜明的当地特色，存在2种固定的承重体系，土木结构房屋震害可总结为整体倒塌、局部坍塌、墙体的震害、木构件的震害、非承重构件及附属结构的震害。震害主要成因为结构体系不合理、砂浆强度低、房屋整体性差以及缺乏有效抗震构造措施。针对当地土木结构房屋特点，本文提出了针对性地加固改造措施。

西藏定日6.8级地震震灾分析及启示

马星宇, 陈相兆, 张桂欣, 闫佳琦, 王楠

2025年1月7日9时，西藏定日县发生6.8级地震。截至1月9日6时，此次地震造成了126人遇难，影响场内死亡率高达0.3%。基于台站数据、现场建筑物建（构）造特征等信息，从危险性、承灾体等多角度进行分析，提出此次地震灾害较为严重的可能原因：（1）当地传统民居多为土/石木结构，整体结构性能和延性较差，在地震作用下易产生严重破坏。更为重要的是，这些建筑往往采用的是外围护墙和内部木框架承担土/石木楼板的结构形式，在地震中大量内部木框架歪闪、与墙体分离，没有拉结的屋面和木屋架向房屋内部塌落，造成严重人员伤亡。（2）地震动强度大，有台站记录的水平向峰值加速度最高达到784 cm/s²。且近场地震动短周期成分丰富，竖向地震动作用明显，对震区大量分布的本就较为松散的低层建筑破坏力较大。（3）震区位于西部高海拔地区，地震发生时刚刚日出，天气寒冷，大部分受灾群众尚未外出，人员在室率高。由于高海拔地区的环境和气候恶劣，救援难度较大，导致人员生存率低。根据震害原因，建议在少数民族地区坚持“保持原有传统建筑风格、就地取材、引导建设抗震结构”和“尊重民族习俗、低扰动、价格低廉”的原则，全面推进既有建筑抗震能力提升和新建建筑抗震设防。

利用监控录像估算宏观烈度和强地面运动参数—以2025年西藏定日M6.8地震为例—以2025年西藏定日M6.8地震为例

郑怡, 杨小林, 马海超

2025年1月7日西藏定日县发生了M6.8破坏性地震，震区中的一些监控录像清晰地拍摄到了震害及地震动过程。为了挖掘这些视频所记录的宏观烈度和强地面运动参数等信息，本研究尝试采用数字视频和音频分析等方法，对其中7个监控录像进行了诊断。结果表明：（1）6个超市所在地的宏观烈度值约为V～VII度；（2）某民用住宅处的强地面运动持续时间约为20～25 s，并在第7 s时达到峰值；（3）利用建筑金属构件和器皿的响动声，可以间接表征当地强地面运动的主过程。该研究不仅能补充定日地震的宏观烈度和强震动记录，而且能为数智时代下的宏观烈度调查和强震动视觉测量等提供参考。

太行山漳河流域地貌特征及其构造指示意义

张哲, 张扬

晋冀豫三省交界是太行山山脉与华北平原两大地貌的转换区，也是华北重要的地震危险区域，曾发生过多次破坏性地震，针对该区域构造活动与地貌之间的关系研究较少。漳河由东向西穿越三省，其地貌的发育和演化记录了区域构造活动的信息。因此，本文基于DEM数据，利用ArcGIS工具提取了漳河流域的面积-高程积分、地形起伏度、地表粗糙度、地表切割深度、高程变异系数、地貌参数及地形条带剖面，据此分析了区域构造隆升的特征，结合区域断裂活动，探讨了地形地貌与区域构造活动之间的关系。研究发现，漳河流域面积-高程积分曲线呈现S型，表明漳河流域地貌演化发育处于壮年期；以晋-获断裂和井陉-左权断裂为界，东部地貌参数值大于西部，表明流域内构造抬升活动具有东强西弱的特点；地形异常隆起区的边界与晋-获断裂和林州断裂的位置一致，在活动较强烈的晋-获断裂北段、林州断裂及磁县-大名断裂区域地貌参数出现异常高值，说明区域地形地貌可能与断裂活动相关，断裂的活动强度影响了区域构造抬升的幅度。通过与晋-获断裂和涉县断裂所在区域的面积-高程积分等参数值的特征和断裂活动情况进行对比分析，本文推测林州断裂可能为一条晚更新世活动断裂，具备发生6级地震的可能性。

山西地区典型震源位置的精确度分析

张蕙, 殷伟伟, 李宏伟

针对当前地震定位误差分析的不足，本文提出了利用数值模拟定量计算地震定位准确度的方法，并选择近年来山西断陷带典型地震事件进行测试分析。结果显示，山西断陷带典型地震（M_L≥3.6）定位精度基本小于5 km，南北两端的大同、运城盆地地震定位精度显著低于中部3个盆地；地震定位精度与参与定位的台站数量和最大空隙角密切相关；当最大空隙角相近时，地震定位的可信度随着参与定位的台站数量增多而升高。

四种常用除丛算法的比较研究

毕金孟, 宋程, 马永

合理的开展地震目录除丛，即确定地震序列中的背景事件和丛集事件，是地震序列分析和模型构建的重要环节。本文针对常用的时空窗法、伪随机时空窗法、最邻近法和随机除丛法进行对比分析，并通过K-S和变化系数等方法在华北地块5条地震带中检验除丛效果。总体而言，时空窗法以及最邻近法有效删除了所有地震带的丛集事件，除丛结果均服从泊松分布，但除丛比例相对较高，尤其对小震的删除比例偏高，使得b值变小；随机除丛法有效去除了序列中丛集事件，同时保留了大多数事件，对震级的依赖性较弱，没有显著地改变统计特性（b值）；相比之下，伪随机时空窗法仅在2个地震带中有效地去除了丛集事件，其余地震带未通过泊松检验，对高震级档地震的删除比例偏高，使得b值增加。本文的对比分析结果可为区域选择合适的除丛算法提供参考，为地震活动性分析和地震危险性评估提供数据支撑。

河北及邻区地震类型特征及震后早期最大余震预估方法的研究

孙丽娜, 齐玉妍, 张合

本文梳理了河北及邻区（京津冀地区）1970年至2022年M_S≥3.5地震目录，对M_S≥3.5主震进行地震类型判定。研究发现，在该地震目录中，主余型地震66次，多震型地震24次，孤立型地震58次。本文对研究区内地震类型及其空间分布特征进行分析，并利用震级均值特性计算地震序列的最大余震震级，结果表明：（1）研究区域内的地震类型以主余型为主（45%），孤立型次之（39%），多震型最少（16%）。9次M_S≥5.0主震中，主余型3次，孤立型6次。随着震级增大，主余型地震所占比例也随之增加。（2）主余型地震序列和多震型地震序列中，最大余震在震后1 d内发生的占比最大。（3）地震类型的空间分布显示，3种类型的地震，沿着张家口—渤海地震带和河北平原地震带分布。孤立型地震在这2个条带上分布比较均匀；主余型地震主要分布在张家口、唐山、邢台一带；多震型地震与主余型地震分布情况基本相同。（4）利用震级均值特性，计算该区M_S≥5.0主震（主余型）的最大余震震级，发现3个研究震例计算得到的最大余震震级与实际记录比较相近，可以用此方法预估河北地区未来中强震的最大余震，为震后强余震的判断提供参考方法。

地震动预测模型评价研究—以2023年2月6日土耳其地震为例—以2023年2月6日土耳其地震为例

张博涵, 王宏伟, 任叶飞, 温瑞智

地震动预测模型（GMM）是利用强震动记录拟合的具有一定物理意义的函数关系式，可表征强震动参数随震级、距离、场地等因素变化规律，是预估强震动参数的有效工具。以2023年2月6日土耳其连续发生的M_W7.8、M_W7.5地震为例，选用断层距200 km以内的自由场强震动记录，对比观测值与9个GMM预测值的差异，应用似然函数法和对数似然函数法对GMM进行选择、排序和加权，得到适用于该地区大震的加权预测模型，并对该预测模型的适用性进行验证。研究结果表明，适用于土耳其地区或者包括土耳其的更大区域地震的GMM预测效果较好，验证了GMM具有区域性差异；似然函数法和对数似然函数法对于GMM的选择与排序结果具有一致性；加权预测模型较好地预测了PGA随距离的衰减规律，并且对2次地震短周期反应谱的预测精确性更高；加权预测模型显著降低了2次地震事件间残差的离散性，预测结果更加稳定，说明加权预测模型提供了整体最优的预测结果，预测模型加权方案合理有效。

2023年云南省芒市M_S5.0地震震害特征

刘绍昌, 杨健强

2023年12月2日1时36分33秒云南省德宏傣族景颇族自治州芒市（24.26°N，98.08°E）发生M_S5.0地震，本文基于地震现场灾害损失调查、灾情资料收集整理与计算分析，阐述芒市M_S5.0地震发震构造、震源机制、地震烈度空间分布、房屋建筑与工程结构震害特征及原因，给出灾区房屋建筑震害矩阵，同时与云南省相同震级历史地震震害特征进行对比研究。结果表明，芒市M_S5.0地震震中位于龙陵-瑞丽断裂南段，性质为左旋走滑，其与震源机制解得到的结果一致，均为走滑破裂类型；地震最高烈度为Ⅵ度，受灾面积约为334 km²，烈度圈呈不规则椭圆状，长轴长27 km，短轴长15 km，等震线长轴方向为北东向，与距震中最近的龙陵-瑞丽断裂走向一致；地震造成的伤亡人数低于云南省不同区域同级别历史地震中的巧家M_S5.0地震、通海M_S5.0地震、云龙M_S5.1地震，失去住所人数、平均震害指数（除高于2021年云南省盈江M_S5.0地震外）和可比直接经济损失均低于云南省相同震级历史地震。基于本次地震受灾范围小、无人员伤亡、房屋建筑破坏与经济损失轻的震害特征，提出相应的地震灾害风险防范建议，为提高德宏州防震减灾、地震应急救援能力建设提供参考。

晋东南农村建筑抗震性能分析与易损性矩阵构建

周洋, 张学坦, 郭迅

本文通过对山西省东南部地区3779栋典型农村房屋建筑的实地勘察，收集了建筑物的建造年代、结构类型、平立面布置形式、建筑材料、有无抗震构造措施等基本属性信息，统计、归纳了调研区内农村房屋现状，分析了既有建筑现存的抗震隐患；其次，通过建立适用该地区房屋的抗震能力评估标准，计算区域房屋抗震性能指数，对各调查点农村房屋的抗震能力进行初步评价；此外，基于抗震能力评估标准对该地区进行了房屋易损性评估，得出了砖混结构、砖木结构、窑洞及土木结构的易损性矩阵；最后，结合实际震害经验，从农村房屋设计、施工、加固及增强村民抗震设防意识等方面给出了相应的建议。研究结果对摸清该地区农村既有建筑抗震性能具有参考价值，为农村地区建筑物风险防范提供基础资料。

考虑土-结构相互作用的核电安全壳结构地震响应分析

吴利华, 蒋迪, 姚迪, 吴杨周, 赵密, 高经纬, 高志懂

随着核电适建厂址减少，核电厂址的选择将不可避免地遇到非基岩场地，因此需要研究土-结构相互作用（SSI）对核电结构地震响应的影响。本研究建立了包括核安全壳结构、附属厂房和土体的精细化三维整体有限元模型，采用施加自由场荷载和黏弹性人工边界的波动输入方法，研究了不同频谱特性的地震动作用下SSI效应和附属厂房对核电安全壳结构地震响应的影响。结果表明，相较于基岩场地，考虑SSI效应会增大结构的位移响应，对加速度响应的影响与输入地震动频谱特性相关，对楼面谱峰值附近的频段影响显著。SSI效应显著时，周围附属厂房的存在会增大结构的地震响应。当土体剪切波速大于1500 m/s时，SSI效应对结构地震响应的影响较小。

核电厂非安全级与安全级管道物项地震交互作用研究

俞向文, 徐刚, 张亮, 刘杰, 段林烨, 范霁康

为评估地震灾害中核电厂非安全级管道物项跌落对安全级管道物项的交互作用影响，采用模拟仿真分析与试验验证相结合的方法对管道物项间的冲击过程进行研究。本文建立了管道冲击有限元仿真模型，采用ABAQUS有限元分析软件对核电厂常用安全级管道进行冲击仿真，将管道内截面通流面积减小至50%～55%作为损伤极限，得到不同高度下的冲击极限质量，并采用冲击试验对模拟仿真结果进行验证。研究结果表明，当管道型号规格一定时，其损伤极限主要取决于下落物体的能量，受到高度的影响较小；进行核电厂安全级管道设计布局时，应保证挂在上方的非安全级管道冲击能量小于其能够承受的极限能量。

液化夹层场地中不同土-结构接触模型对地下结构地震响应的影响研究

会驳疑, 闫冠宇, 许成顺

为研究不同土-结构接触模型对地下结构地震响应的影响，本文基于已开展的局部液化夹层场地地下结构离心机振动台模型试验建立计算模型，计算模型采用了3种不同的土-结构接触形式，分别是捆绑接触、无厚度的摩擦接触单元和有厚度的薄层接触单元。通过对比试验结果，验证了计算模型的合理性，并分析3种不同接触形式对场地、结构地震响应的影响，得出最合理的土-结构接触形式。结果表明，在液化夹层场地中，不同土-结构接触模型对场地地震响应不产生显著影响，而对结构地震响应产生明显的影响，土-结构捆绑接触会明显放大结构的地震响应，无厚度的摩擦接触会减弱地下结构的地震响应，有厚度的薄层接触单元会放大地下结构的地震响应。模型试验结果相比与采用有厚度的薄层单元的结构地震响应更加接近，能够更好地还原地下结构在液化夹层场地中的地震响应。

橡胶减震层对地铁隧道及其邻近地表建筑地震响应的影响

谢军, 赵国帆, 庞博蕾, 宋煜堃, 张斌

为研究在隧道处设置不同弹性模量的橡胶减震层对隧道-土-地表建筑相互作用体系的减震效果，运用ABAQUS有限元软件构建三维数值模型，对设置橡胶减震层前后体系中隧道及其邻近地表建筑地震响应进行比对分析。研究结果表明，设置橡胶减震层后，隧道地震响应明显降低，震级越低，减震效果越明显；橡胶弹性模量越小，减震效果越好。在0.05 g地震波作用下设置弹性模量为1 MPa的橡胶减震层时，隧道减震效果最佳。设置橡胶减震层后，地表建筑地震响应基本呈放大趋势，震级越高，放大效果越明显；橡胶弹性模量越小，放大效果越强。在0.30 g地震波作用下设置弹性模量为1 MPa的橡胶减震层时，地表建筑放大效果最为显著。在不同地震波作用下，设置橡胶减震层均会使隧道减震，地表建筑地震响应增加。

地震和断层错动共同作用下大转向曲线隧道力学行为研究

吴斌, 袁松, 康泽洲, 罗庆斐, 王峥峥

针对现有研究较少涉及极高烈度区地震和断层错动共同作用下曲线隧道力学行为的问题，依托跑马山隧道极高烈度地震区和大转向曲线隧道工程特点，通过ABAQUS软件建立大转向曲线隧道在地震和断层错动共同作用下的数值模型，探明截面相对变形、塑性应变及应力纵向分布情况。研究结果表明，曲线隧道在地震和断层错动共同作用下，其截面相对变形最值与变形区域均有较大增长，其中，最值与变形区域较上述二者单独作用分别增长20%、50%；曲线隧道在地震和断层错动共同作用下，其塑性应变极值及影响范围均较地震或断层错动单独作用下高，分别为单独作用下的2、3倍，比二者单独作用下的塑性应变极值和影响范围线性相加大，表明在地震和断层错动共同作用下，其对曲线隧道的影响并非简单的线性相加；根据截面相对变形、等效塑性应变及应力纵向分布情况，可将曲线隧道分为3个区段，分别为增长段、平稳段及断层影响段，对应的长度分别为隧道跨度的50%、33%、17%，增长段主要为断层错动和地震作用的共同结果，而断层影响段主要与断层错动有关。

基于角钢为耗能构件的自复位桥墩抗震性能数值分析

高明, 崔恩文, 温永昕, 王俊杰, 钱冬

本文提出以角钢作为节段拼装桥墩耗能构件的新型自复位预制节段桥墩（Self-centering Precast Segmental Bridge Pier，SPSBP），基于ABAQUS有限元软件建立三维仿真数值模型，数值模拟结果与拟静力试验结果基本吻合，SPSBP具有自复位能力较好、残余变形较小、耗能能力强等优点。进一步对初始预应力、耗能角钢厚度、长度及节段高宽比等影响因素进行参数化分析，研究结果表明，增加初始预应力可有效提高结构承载力和刚度，对结构耗能的影响不大；增加角钢厚度可提高SPSBP最大承载力，且有效提高其在地震作用下的耗能能力；角钢长度对承载力提高的影响不大；节段高宽比增大，可在保证刚度的同时提高承载力。

无砟轨道简支-刚构组合梁桥抗震特性及优化设计研究

刘尊稳, 梁刚毅, 李欣婧, 牟金龙

为探究高速铁路简支-刚构组合梁桥抗震优化设计方法，以我国西部地区一座跨越沟谷的高速铁路简支-刚构组合梁桥为实际工程背景，建立考虑CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道的简支-刚构组合梁桥线桥一体化计算模型。采用反应谱法、非线性时程法及IDA法对比分析了线桥一体化模型和传统模型的抗震特性并进行优化设计。结果表明：①轨道约束改变了桥梁体系的受力行为和高、低阶振型对桥梁动力特性的影响；②对刚构桥进行抗震研究时，可选择邻近10～11跨简支梁桥作为边界条件，以消解桥跨数对刚构桥抗震性能的影响；③针对6度区地震及7度区小震、中震，刚构桥抗震研究建议不考虑轨道约束效应，而在8度、9度区中震及7度、8度、9度区大震中，轨道约束对刚构桥地震响应影响较大，进行抗震计算时建议考虑轨道约束效应；④轨道约束放大了过渡桥墩的地震响应，在过渡桥墩墩顶设置减隔震支座不仅能有效降低结构体系地震响应，同时节约其他桥跨减隔震支座的购买及施工成本；⑤轨道层间的传力及耗能部件主要是凹槽垫片和隔离层，为防止这些构件在能量传递过程中发生严重损伤，可考虑在轨道层间设置减隔震装置或植入耗能钢筋。

地震动方向性效应和行波效应对不同档距塔线体系的动力响应影响

李昊杰, 杜轲, 郑超, 马加路, 聂桂波

输电线路需要跨越不同的地形地貌以满足供电需求，输电塔两端档距往往是不同的，因此有必要对不同档距的输电塔线体系进行地震响应研究。本文基于OpenSees建立了3种不同档距的塔线体系，考虑了地震动传播方向的随机性，对不同方向地震动进行正交分解，得到沿塔线体系x和y方向的加速度时程，同时考虑地震动的行波效应，分别进行了塔线体系弹塑性时程分析，研究地震动方向性效应和行波效应对不同档距塔线体系结构响应的影响。研究结果表明，在不同方向地震动作用下，中塔和边塔的最不利档距为400 m-400 m-400 m-400 m、400 m-100 m-700 m-400 m。在行波作用下，中塔和边塔的最不利档距为400 m-250 m-550 m-400 m、400 m-400 m-400 m-400 m。输电塔的结构响应受相位差和输电线振动共同影响，行波效应对结构的影响较大。输电塔的主材应力最大值集中于塔身上部第4号主材和第6号主材，这些位置被认为是输电塔的薄弱环节。此外，塔顶位移受地震动效应影响较大，地震动方向和行波效应分别对导线横向位移和竖向位移产生了显著影响。

橡胶颗粒改良黏性土的力学特性试验研究

张丽萍, 鲁思杰, 庄海洋, 吴琪

随着乡村振兴的提出，诸多建（构）筑物建于地质条件较差的软弱地基上，为满足工程抗震需要，对这类地基土进行改良很有必要。为了探究橡胶颗粒的掺入对黏性土抗剪强度的影响规律，本文对橡胶颗粒复合土进行室内固结不排水三轴压缩试验，分析了橡胶含量、橡胶粒径、固结围压等因素对橡胶颗粒复合土力学特性的影响规律。试验结果表明，在黏土中加入橡胶颗粒会在一定程度上增加黏性土的抗剪强度，使其黏聚力稍有增加，但复合土的内摩擦角基本不变；同时加入橡胶颗粒会使复合土的初始弹性模量E₀显著降低，E₀受橡胶含量R_c和固结围压σ₃的影响较大，受橡胶颗粒平均粒径R_d50影响较小。本文得出了不同R_c和R_d50下橡胶颗粒复合土E₀在Janbu拟合公式中参数K₁、n₁的经验公式及建议值，以及抗剪强度（σ₁−σ₃）在不同R_c 和R_d50下的经验公式。

中国海岛县地震韧性评价指标体系研究

贾婧, 王叶

本文以中国海岛县地震韧性为主题展开研究工作，首先系统梳理地震韧性理论的发展，介绍地震韧性概念的具体内涵，包括鲁棒性、冗余性、智慧性、可恢复性4个方面，涉及技术、组织、社会、经济、环境5个维度。结合中国海岛地震灾害的特征，将地震情景下的海岛县行为概括为应对、抵抗、恢复、适应4个阶段，继而归纳得出海岛县对地震灾害的应对能力、抵抗能力、恢复能力和适应能力为海岛县地震韧性的具体构成，并基于此提出一个包含4个一级指标、8个二级指标和34个三级指标的中国海岛县地震韧性评价指标体系，命名为SREICC-EIS，同时对其各项指标数据来源和指标体系适用性进行讨论。该体系结合多准则决策方法可进一步形成地震韧性综合评价模型，从而实现中国海岛县地震韧性的量化评价，支持我国海岛县防震减灾事业发展。