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地震烈度物理标准及地震动破坏势研究

地震烈度物理标准是一个具有悠久历史的基础性的研究课题,由它引发出的地震动破坏势研究也已开展了一百多年。由于地震资料匮乏,这个课题的研究都是以长期积累的地震记录和震害资料为基础的,但不同地震的震源机制、地震动特性、受损结构属性以及烈度评定是不同的,这种将不同年代、不同地点的多次地震的资料混在一起研究烈度物理标准虽然不尽合理,但也是十分无奈,不得已而为之的。另外过去的研究虽也考虑了区分结构类型,但总的来说较为粗糙。此外涉及的地震动参数也很简单,主要都是一些峰值参数和少量频率参数,而一些重要的地震动特征,如能量参数和持时参数从未考虑到。针对这种状况,本文利用台湾集集地震提供的同一地震中得到的丰富的地震记录和详尽的震害资料开展了烈度物理标准和地震动破坏势的研究,主要研究内容和成果有以下几个方面:(1)整理统计了集集地震的工程震害资料,并以此为基础采用平均震害指数方法绘制了集集地震的烈度等震线。(2)选取了量大面广,且震害资料丰富的砌体、  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地震局工程力学研究所
中国地震局工程力学研究所

近场强地震动预测的有限断层震源模型

强地震动研究是工程科学与地球科学交叉的基础研究领域中一个关键的科学问题,也是保障人类社会稳定和发展、减少地震灾害的迫切需求。大量震害调查、统计资料表明,人身伤亡和经济损失主要是由建、构筑物等工程结构的破坏、倒塌造成的,而工程结构的破坏、倒塌主要是由强烈的地震动造成的。此外,强烈地震动也是地基失效、滑坡等其它地震破坏作用的外部条件。在最近的十几年中,强地震动数据积累得很快。在一次地震中获取的空间覆盖面相当大、又有一定密度的观测数据的研究结果显示强地震动不仅受场地条件的影响,而且受震源破裂面上破裂子源的空间分布特点、子源破裂的先后顺序的控制。我国强地震动工程预测常用的经验性衰减关系过于简单,不能很好地描述强震、近场的地震动工程特征,只有用有限断层才能更好地描述震源的特点。当前主要的难点是如何在未来地震发生之前恰当的估计震源滑动的不均匀分布,进展相当艰难。本文在大量文献调研的基础上采用基于运动学的矩形有限断层震源网格模型,通过以下三方...  (本文共147页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地震局地球物理研究所
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希尔伯特—黄变换(HHT)与地震动时程的希尔伯特谱

地震动时程是非平稳的,而且蕴涵着土层等介质的非线性信息。传统的地震动时程的频谱分析方法,如Fourier谱分析方法,在单独的时间域或单独的频率域中描述地震动时程,因此,其很难直观、明确地把握非平稳地震动时程的某些时变特征。基于Fourier变换的加窗Fourier谱分析或短时Fourier谱分析、以及小波分析方法是时频分析方法,它们能够在联合的时间-频率域中描述地震动时程,因此它们能够在一定程度上把握地震动时程的非平稳特性。但是,一方面,与Fourier变换一样,这两种时频分析方法的基函数(即简谐波函数与母波函数)都是预先设定好的,当需要处理的波形与规则的简谐波或母小波相比发生扭曲时,为了从数学上拟合原始波形,Fourier变换与小波变换不得不引入大量的“伪”谐波分量,而这种“伪”谐波分量是不具备明确的物理意义的;另一方面,短时Fourier变换所得到谱图与小波变换所得到小波谱都存在着固有的分辨率方面的问题。希尔伯特-黄变换(H...  (本文共264页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地震局地球物理研究所
中国地震局地球物理研究所

考虑土-结构相互作用体系的参数识别和地震反应分析

本文全面系统地回顾与总结了关于土-结构动力相互作用的研究方法的历史和现状。土-结构动力相互作用研究的对象重要、研究内容复杂以及研究方法具有多样性,一直受到广泛地关注。本文针对土结构动力相互作用研究中存在的一些问题,比如考虑土-结构动力相互作用的结构自振特性的时域识别、实际地基土集总参数模型的建立、地震作用下桩-土动力接触的模拟等问题进行了详细地研究。研究内容主要有以下四个部分:第一部分,针对三维浅层场地动力计算问题,给出了一种交错网格四阶差分计算方法,并编制了计算程序,为自由场地三维计算提供了一种新的计算途径。第二部分,在结构抗震计算中,我们只有知道了结构自振特性,才能对结构进行计算分析。针对结构自振特性的频域识别方法存在的许多缺陷,比如当记录数据从时域转换到频域过程中容易导致数据信息的部分丢失以及传递函数的处理存在较大误差。本文提出了一种引入ARX(Auto-Regressive Exogenous)参数模型进行时域识别的方法...  (本文共172页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国地震局工程力学研究所
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基于数值格林函数方法的近场长周期强地震动模拟

强地震动研究洞察地震中地表及近地表振动发生、发展特征和规律性,涉及对震源的了解和认识、地震波在地壳中的传播和介质的影响、局部场地条件影响等三个方面若干关键科学问题。近场地震动受震源的影响最显著,研究的难度最大,工程抗震也最为关注。我国“城市活断层探测与地震危险性评价”项目迫切需要一套具体可行的近场强地震动模拟技术方法,本文在强地震动随机合成、近场强地震动模拟的随机震源模型研究的基础上,研究基于数值格林函数方法的近场长周期强地震动模拟方法,全面实现近场强地震动模拟总体思路。强地震动观测数据显示,高频段突出表现出随机性,低频段主要受传播途径和局部场地条件的影响。后者的模拟主要靠数值方法,能够处理三维地壳波速结构及复杂的局部场地条件,受计算机资源的限制,目前只能在1.0 秒以上的长周期段比较准确地模拟强地震动。为了提高计算效率和精度,对计算模型和方法进行了合理的简化,在省局计算中心设备条件下可以实现全部计算的近场强地震动模拟方法。1....  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
北京工业大学

地震动特性的影响因素与不确定性分析

本文利用欧洲强震数据库、美国强震数据库以及我国台湾地区的上万条地震记录,并根据研究内容不同,按照震级、震中距、场地类别或者震源机制进行了分组,在分组记录的基础上,从不同角度对地震动若干特性进行了比较详细的统计分析。除此之外,本文还研究了场地类别、传播途径和震源机制等因素对地震动若干特性的影响,着重分析对比了同样震级、距离和场地条件下记录到的地面运动的差异和不确定性影响,初步分析了可能产生这种不确定性的原因。本文在欧洲强震记录数据库中挑选出163组强震记录,分析了地震动强度包络函数的统计特性,着重讨论了地震动正负向包络线是否具有对称性以及三分量包络线的异同。结果表明,平均包线基本上都可以用单峰点的曲线来表示,但是正负向包络线一般都不具有对称性,其光滑程度也不尽相同。从三分量包络线的比较中可以看到,竖向分量的平均包络线的峰值最早出现,攀升速度也较快;与竖向分量包络线相比,水平分量的平均包络线显得更宽平一些。论文以美国西部、日本神户、...  (本文共173页) 本文目录 | 阅读全文>>