This study conducted experimental tests on the undisturbed Nanjing Yangtze River floodplain soft soil using the bender element instrument to determine the maximum dynamic shear modulus of the Yangtze River floodplain overconsolidated soft soil. The Gmax of floodplain soft soil with different overconsolidated ratio OCR, initial effective confining pressure σ3c′, and void ratio e are discussed. The results indicated that Gmax reduced as e rose for given σ3c′ and OCR. In addition, an increase in OCR contributed to a gradual decrease in the decay rate of Gmax, while the Gmax decay rate is insensitive to the change of σ3c′. The void ratio-normalized maximum shear modulus Gmax/F(e) improved with the increase in the stress-normalized initial effective confining pressure σ3c′/Pa, whereas the growth rate gradually drops, and a power relationship is then obtained between Gmax/F(e) and σ3c′/Pa. Based on the regression analysis, a Gmax prediction method is established for reasonably characterizing Yangtze River floodplain soft soils with various over-consolidation states, initial stress conditions, and compactness levels, with a prediction error of less than 10%.
Tunnels crossing inactive faults may suffer from severe damage during earthquakes. Fault sites have a significant hanging wall effect during earthquakes, but this effect on the tunnel seismic response has not been specifically quantified. In this study, shaking table tests were conducted to investigate the fault site effect and seismic response of fault-crossing tunnels. The hanging wall effect is the results of the geometric effect due to the asymmetric distribution of inclined fault. This geometric effect will lead to the reflection of seismic waves between the ground surface and fault interface and exacerbating the acceleration of the hanging wall. The acceleration of the tunnel located in the hanging wall is significantly greater than that located in the footwall, which is not only attributed to the dynamic characteristic of the site, but also the interaction between the dynamic characteristics of different areas of the site. For the tunnel sections located in the hanging wall, the influence range of the fault is approximately twice the tunnel diameter, for those located in the footwall, the fault has limited effect.
2016年8月至2016年10月唐山余震区小震活动增强,尤其是8月21日至9月22日期间,其中9月10日发生震级最大地震为唐山开平ML4.7地震.为了解中强地震发震特征及地震序列变化,基于模板匹配定位识别技术,利用2016年8月1日至2016年10月31日连续波形进行唐山开平地震前后微震检测和定位.从研究区域内中国地震台网目录中选择283个地震事件作为模板事件,基于连续波形共检测识别出878个地震事件,其数量约为模板事件的3倍,约为中国地震台网目录的1.4倍,检测后的地震目录完备震级由原来的ML0.2提升至ML-0.1.利用双差定位方法对847个地震事件进行重定位,结果显示震中附近小震活动频繁,且在唐山开平地震震中周边分布较集中.分析震群分布特征认为唐山开平地震属于唐山老震区正常地震活动,发震断层为唐山-古冶断裂的可能性较大.
2022年9月5日12时52分四川甘孜州泸定县发生Ms6.8地震,造成重大人员伤亡和财产损失.本文利用此次地震中距离发震断层80 km以内获得的92个三分量加速度记录,研究此次地震近断层地震动峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)和不同周期加速度反应谱(Sa)的空间分布与衰减特征,探讨了近断层地震动的脉冲特征及其对地震动反应谱的影响.研究结果表明:(1)此次地震近断层地震动表现出随观测方向变化的较强极性特征,其中51LDJ记录的南北分量约达到东西分量的3倍,这主要受地震的走滑破裂特征影响.(2)近场地震动强度的空间分布主要受此次地震发震断层的走向控制,峰值加速度、速度和加速度反应谱值的分布与断层走向特点一致.较强的观测值多位于烈度Ⅶ度以上的区域,与震害分布相符,地震动强度分布从一定程度决定了震害分布.(3)从实际观测结果与地震动经验模型的对比来看,经验模型对本次地震PGA和0.2 s的短周期地震动有较好的预测;对于PGV和周期0.5 s以上的地震动反应谱,本文考察的6个经验模型均有不同程度的高估.(4)本次泸定地震有2条典型脉冲记录,均位于距离发震断层15km以内,脉冲记录波形具有明显的双向脉冲特征,记录的PGV分别达到56.0cm/s和37.0cm/s.速度脉冲在其脉冲特征周期附近,对加速度反应谱有显著放大作用.受此影响,距离断层最近的T2471台站记录的东西向和南北向反应谱在周期0.6～1.5 s范围均显著高于Ⅷ度罕遇地震设计谱.此外,局部地形对地震动短周期成分有重要影响,T2471记录东西向反应谱在0.1～0.2 s,也远远超过了 Ⅷ度罕遇地震设计谱.
2023年2月6日土耳其发生2次Ms7.8地震,造成了严重的人员伤亡和经济损失,土耳其1999年建立的地震保险体系在本次地震中一定程度上达到了减轻地震灾害损失的目的.本文首先对土耳其地震保险制度体系进行介绍,并结合本次地震受灾地区建筑物震害数据和当地投保信息,深入分析了土耳其地震保险在分散地震风险中发挥的重要作用;最后针对我国地震保险现状及存在的问题提出建议.
为研究非接触桩箱复合基础中碎石垫层隔震性能,采用颗粒流软件PFC3D对碎石垫层和沉箱进行模拟分析,从宏细观多角度对碎石垫层隔震性能进行分析.研究结果表明,竖向压力、垫层厚度对垫层隔震效果的影响较大;地震动加载过程中,垫层底部颗粒水平相对位移较大,垫层中上部颗粒水平相对位移较小,颗粒配位数及垫层孔隙率与碎石垫层隔震效果关系密切.
为研究地震作用下钢筋混凝土框架结构倒塌机理,验证基于内力分配得到的抗倒塌措施的合理性,设计2组缩尺比例为1:4的框架结构模型并开展振动台对比试验,单次双向输入地震动峰值加速度为1.0g,分析地震作用下填充墙-框架结构变形模式和破坏特点,对比分析有、无落地剪力墙框架结构柱间内力分配规律.研究结果表明,填充墙影响框架结构整体变形及柱破坏模式,横向满砌填充墙约束结构扭转变形,即使在双向地震作用下,偏心结构也未发生扭转;由于窗下半高连续填充墙的约束作用,窗间柱抗侧刚度变大,在地震作用下承担的地震剪力是不受半高连续填充墙约束柱的6～8倍;设置落地剪力墙可优化底层柱间地震剪力分配,使框架柱地震剪力分配趋于均匀,避免结构因"凝震聚力"而发生倒塌,实现"大震不倒".
上盘效应是近断层地震动的主要特性之一,而目前就上盘效应的定量研究较少.本文利用日本K-NET和KiK-net强震动台网获取的近场强震动加速度记录,定量研究了北海道Mw6.6地震的上盘效应对地震动PGA、PGV和不同周期的加速度反应谱值空间分布和衰减特征的影响,探讨地震动上盘效应的特征及其影响范围,并将上、下盘观测结果与地震动预测经验模型进行对比.研究结果表明:(1)在断层距小于45 km时,此次北海道地震具有显著的上盘效应特征,断层上盘记录的PGA、PGV和加速度反应谱值明显大于下盘和中间区域的地震动观测值,且高于本次地震的平均值.上盘效应影响范围与震源破裂过程反演得到的断层尺度相吻合.(2)断层上盘的PGA观测值高于此次地震平均水平的对数偏差为0.61±0.16,这与1994年北岭地震和1999年集集地震等逆冲型地震的影响水平接近.上盘记录的PGV高于平均水平的对数偏差为0.39±0.12,即高于平均水平约35％.上盘观测地震动在周期T为0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0 s时的加速度反应谱值高于平均水平的对数偏差分别为0.33±0.19、0.54±0.23、0.53±0.20、0.26±0.21、0.24±0.19、0.16±0.16,随着周期的逐渐增大,上盘效应引起的偏差不断减小.此次地震上盘效应对地震动的影响主要以PGA和短周期(T≤1.0 s)地震动为主.(3)从实际观测结果与地震动预测经验模型的对比来看,对于PGA和小于1.0 s的短周期地震动,BSSA2014和CB2014的2个模型对此次地震上盘效应的预测效果更好,但对1.0 s以上的长周期,ASK2014、CB2014、CY2014模型的预测效果更好,BSSA2014模型则可能会高估地震动.
为研究地下结构Pushover分析方法在不同条件下的适用性,基于有限元软件平台,建立长江漫滩区地铁车站土-结构二维有限元分析模型,分别采用非线性动力时程分析方法与地下结构Pushover分析方法对5种不同土体刚度模型进行抗震分析.峰值层间位移角与峰值内力的分析结果表明,当土体刚度与结构刚度一致时,地下结构Pushover分析方法计算结果与非线性动力时程分析方法计算结果相近,而当土体刚度小于结构刚度或土体刚度大于结构刚度时,Pushover分析方法计算精度下降.
根据50组近断层脉冲型强震动记录,采用连续小波变换提取最强速度脉冲分量,建立最强速度脉冲峰值时刻的统计模型.对近断层地震动加速度高频分量的演变功率谱模型参数进行识别,并利用谱表示-随机函数方法实现了降维模拟,进而积分得到速度高频分量.对脉冲参数进行随机化处理,并采用改进Gabor小波模型随机模拟速度低频分量.将速度高频分量与低频分量叠加得到近断层地震动速度时程.数值算例表明,近断层地震动加速度代表性时程集合的幅值谱和反应谱均与实测记录拟合一致,验证了降维模拟方法的工程适用性.近断层脉冲型地震动的降维模拟与概率密度演化理论相结合,可实现工程结构的随机地震反应与抗震可靠性精细化分析.
2023年2月6日土耳其东南部连续发生2次7级以上破坏性地震,造成大量人员伤亡和建筑物损坏.基于高分辨率遥感系统解译了帕扎尔哲克7.8级地震地表破裂空间分布,结合野外科考验证、基于立体像对生成的高分辨率数字地表模型及余震精定位数据,对帕扎尔哲克7.8级地震地表破裂特征进行分析.该次地震地表破裂主要沿先前断层迹线发育,总长度约为320 km.地表破裂位置地貌特征、野外典型位置调查结果及余震精定位结果均显示该次地震以左旋走滑运动为主,局部伴有小规模垂向运动.最大左旋位移位于东安纳托利亚断裂帕扎尔哲克段,蒂尔克奥卢以南地表破裂逐渐不连续,左旋位错不明显.
国内外已有诸多学者基于强震记录或数值模拟方法开展了近断层地震动的上盘效应分析,并获得了初步的认识,但上盘效应随震源参数的变化规律仍有待深入探讨.本文使用运动学有限断层震源模型,运用高精度谱元法模拟逆断层破裂模式下近断层区域地震动,对比上、下盘地震动差异进而分析近断层地震动上盘效应.通过改变单一震源参数,研究断层上界埋深、震级大小以及断层倾角对地震动上盘效应的影响规律.研究结果表明:(1)使用运动学有限断层震源的谱元法数值模拟可以较好地反映近断层上盘效应;(2)上盘效应随测点到断层上界在地表投影的水平距离Rx的增加先增大后减小,最终趋于稳定.(3)上盘效应随断层上界埋深的增加先增大后减小,且随着断层上界埋深的增加,上盘效应峰值区会向远离断层破裂迹线的方向扩展.(4)上盘效应受矩震级影响较小,但总体随矩震级的增大而增大;上盘效应峰值区到断层破裂迹线的距离不随矩震级的变化而变化.(5)随着断层倾角的增加,上盘效应先增大后减小,当断层倾角为45°时上盘效应最为明显;随着断层倾角增加,上盘效应峰值区会向远离断层破裂迹线的方向扩展;当断层倾角为90°时不存在上盘效应.
2022年1月8日青海门源Ms6.9地震是该地区有记录以来的第3次强震,未来仍有再次发生强震的可能.基于门源地区的地表高程、速度介质参数以及门源地震断层滑移分布等地形地质特征,采用谱元法精细化模拟青海门源地震的地震波传播过程,重点考察复杂起伏地形区域强地面运动的空间分布特征.结果表明,PGV较大的地方主要集中在断层附近,最大值为53.1 cm/s,且沿断层走向地震响应明显大于垂直断层走向,具有明显的地震方向性效应;地震波在断层两侧出现反应较为剧烈的波前,波场快照PGV可达47.2cm/s,与实测烈度相近,且模拟给出的烈度分布特征与实测烈度分布规律相同;山体分布密集区域的PGV响应较为剧烈,山体附近的地震动持续时间也较长,而平坦区域的地震响应相对较弱;通过与强震记录对比,验证了本文方法的合理性与准确性.研究成果可为地形复杂山体区域地震预测及防震减灾提供一定的参考.
江苏测震台网经近20年的高速发展,已拥有75个数字测震台站,针对江苏台网监测能力的评估需求,同时为进一步优化台网布局,提高江苏测震台网监测能力提供参考意见,本文使用基于概率的完整性震级方法,利用江苏台网2009-2021年正式编目观测报告数据,对江苏台网进行监测能力评估.研究结果表明,江苏台网监测能力较好的地区为北部连云港周边地区,监测能力达到了ML≥1.0;其次为南部南京、镇江、常州及周边地区,监测能力达到了ML≥1.5;监测能力较差的地区为中部地区及近海海域,监测能力达到了ML≥2.0.整个江苏台网基本实现了ML≥2.0的监测能力,周边地区及中部近海海域基本实现了ML≥ 2.5的监测能力.
为了研究2023年土耳其双震间是否存在应力触发作用以及双震对周边断裂和余震的影响,本文基于USGS给出的双震破裂模型、全球震源机制解(GCMT)目录和土耳其海峡大学坎迪利天文台与地震研究所区域地震海啸监测中心实时地震资料,利用Coulomb 3.3软件从静态应力触发角度对土耳其双震序列进行了研究.研究结果表明:第1次主震在第2次主震震源处产生的库仑应力量值为0.033 MPa,超过应力触发阈值0.01 MPa,反映出第2次主震的发生受到第1次主震的触发作用.两次主震在第1次主震所在的东安纳托利亚断裂破裂段的东北部和西南部有应力加载作用,且加载的库仑应力量值较大;在7.8级地震破裂段上的作用为应力卸载,即发震段应力得到释放.两次主震在第2次主震所在的卡达克断裂的破裂段1和3交汇部位产生了应力卸载作用.余震库仑应力计算结果表明2次主震对余震存在明显的触发作用.上述研究结果可以为后续地震危险性分析等相关研究提供参考.
根据地震灾害应急协同技术平台的保障条件、功能架构、性能指标、成果产出和实震检验等方面的应用情况和特点,采用德尔菲法从影响地震灾害应急协同技术平台状态和应用效能的诸多因素中,梳理出3项准则层指标、13项子准则层指标和52项具体指标,构建应用效能评估指标体系,并运用层次分析法确定各层级指标相对于上一层指标的重要程度排序及权重.运用模糊综合评价法取优、良、差3个等级,以云南省地震灾害应急协同技术平台为例开展应用效能评估.评估结果表明,该平台应用效能处于中等偏上的水平.实例应用结果表明,可利用德尔菲法、层次分析法和模糊综合评价法相结合的方式进行地震灾害应急协同技术平台应用效能评估.
为研究近断层脉冲型地震动对黏滞阻尼器减震结构抗震性能的影响,从结构在地震动作用下的能量分配与耗散机制角度进行探讨分析.基于结构能量平衡原理,利用MATLAB软件编写减震结构能量响应求解程序,利用该程序计算分析减震结构与无控结构在不同近断层脉冲型地震动作用下的能量分布特点,并分析减震结构在近断层非脉冲型和脉冲型地震动作用下的能量分布与结构变形的差异性,进一步揭示脉冲周期Tp对减震结构塑性耗能分布的影响规律.研究结果表明,在不同近断层地震动作用下,附设黏滞阻尼器的减震结构表现出了不同的减震效果,其塑性变形程度受结构自振周期与脉冲周期之比的影响较显著.当结构在遭遇地震之前的基本周期与脉冲周期之比T0/Tp接近于1时,结构因共振效应导致其塑性变形显著增大,其地震损伤程度较严重;当T0/Tp远大于1,或当T0/Tp小于1且结构在遭遇地震之后的基本周期与脉冲周期之比T1/Tp同时远小于1时,减震结构可避开共振频段,其塑性变形显著减小,且在近断层脉冲型地震动作用下的抗震性能得到提高.
2022年1月2日云南省宁蒗县发生Ms5.5地震,地震位于川滇边界处泸沽湖附近.历史上该地区曾多次发生5.5级左右的中强地震,震区构造复杂,NW向和NE向断裂展布相互交织,构成棋盘格状.据野外地质调查,震中区附近NW向永宁断裂和NE向日古鲁-岩瓦断裂具有明显的晚更新世活动迹象,同时对永宁新生代构造盆地和新生界具有明显的控制作用.根据泸沽湖西侧地质钻孔推测永宁盆地内尚发育1条与永宁断裂平行的NW向隐伏断层.地震震源机制解、同震位移场、地震烈度分布特征及地震现场破坏调查结果表明,此次地震与NW向永宁活动断裂密切相关.
糯扎渡水电站位于澜沧江中下游,该地区构造环境复杂,活动断层发育,地震频发.本文利用区域构造、糯扎渡库区水荷载变化、云南省区域地震台网2000-2021年地震监测资料,对糯扎渡水库区域断层性质、库水位荷载变化、地震震源参数和水库蓄水前后的地震活动空间等进行综合分析.研究结果表明,糯扎渡水库影响区及附近区域活断层密集,构造环境复杂且存在应力水平较高区域,蓄水前库区地震活动强度较高.伴随蓄水量的增加,微小地震活动频度和强度逐渐增强,显示出蓄水对库区内断层上的应力分布具有明显的扰动作用.蓄水后水库坝区附近和澜沧江库区中段窝拖寨断层区的地震活动频度和强度有所增强,普洱大河库段地震活动强度则低于区域背景地震,但微小地震活动的频度有所上升,且与库水位的周期性变化有一定的相关性.地震活动的空间位置与库区内复杂的构造断层密切相关.在区域构造应力和库区水加、卸载的共同作用下,构成了糯扎渡水库影响区微小地震时间、空间、强度的活动图像.未来区内地震活动仍将受到区域构造应力影响和水位变化及水的渗透作用影响,其地震活动强度可能达到5.0级左右.
伊朗是地震灾害频发的国家之一,有丰富的历史地震记载.按照构造特征与地震活动性的差异可将伊朗划分为6个地震构造区,包括北部的厄尔布尔士构造区、南部的扎格罗斯构造区和莫克兰构造区、中部的中伊朗块体构造区、大不里士构造区以及科佩特构造区,本文简要介绍了各构造区主要活动构造的基本特征和相应地震活动.受新生代阿拉伯板块与欧亚板块碰撞控制,伊朗地区处于挤压构造环境,活动构造以走滑和逆断.褶皱变形为主.根据活动构造特征和地震记录,伊朗地区的主要活动(断裂)构造具有发生7～7.5级地震的发震能力,莫克兰俯冲带具有发生≥8.0级地震的发震能力.伊朗北部主要城市德黑兰和大不里士面临着严峻的地震灾害风险,德黑兰北断裂带和大不里士断裂分别是威胁2个城市的主要活动断裂.伊朗的活动构造研究和防震减灾工作较为薄弱,可进一步加强历史地震与古地震研究、城市活动断层探测、活断层避让等工作.伊朗高原是研究青藏高原新生代演化的参照模型,中-伊两国都面临着长期的地震风险,两国之间有必要加强防震减灾国际合作,中国研究者可以更广泛地参与伊朗地区的活动构造研究.
