微震振源激振模型及振动周期与震级的关系

为了研究矿山微震的振动周期和振动周期与震级的关系,通过微震激振模型的建立,推导出顶板离层微震发生的振动周期与断裂尺度的关系,振动周期与岩体的物理密度和弹性模量有关,同时决定于裂纹的尺度和约束条件.根据矿山微震不同于地震的特点,通过现场测试数据建立了振幅计算近震震级ML、持续时间计算震级Md,特别是通过微震振源激振模型推导出了周期计算震级MT的公式,这三种方法都是测定微震震级大小的标度,由于周期计算的震级不受距离衰减、吸收衰减及微震波辐射方向性的影响,对记录限幅的情况颇为有效,所以在微震震级测定上有很大的应用价值.     

地震震级谱的研究及应用

该文从谱震级的概念引伸出震级谱,推导出计算震级谱的公式,并对实际资料进行了处理。震级谱比谱震级的优越性表现在它更全面地描述了一个地震波,计算迅速,且由震级谱对频率段取平均可以得到谱震级,由谱震级则不能得到震级谱。震级谱不仅与传统的震级标定有一定的衔接性,而且,它全面描述了地震波的能流密度或能量密度。由震级谱计算过程中所提供的位移谱、拐角频率等参数,可以在地震工程学中得到应用。     

强震地面运动频谱特性对RC桥墩结构非线性地震反应的影响

采用弹塑性纤维梁柱单元建立具有不同基本周期的钢筋混凝土桥墩(即短周期、中等周期和长周期的单自由度体系)结构计算模型.采用实际地震波和匹配同一反应谱的人工波,通过IDA分析,对比强震地面运动的频谱特性与桥墩结构非线性地震反应的相关性表明:随着地面运动强度的增加以及桥墩结构非线性程度的提高,频谱特性特别是反应谱的谱形对于不同动力特性的桥墩结构非线性地震反应的影响日益显著.在动力分析中,应该根据谱形选择输入地面运动,而不是完全根据震级M、距离R等来选择.     

白莲崖水库引水隧洞施工爆破振动对房屋的安全性影响

爆破引起的地面振动是一种复杂地质现象,爆破地震效应对建筑物的影响与多种因素有关.房屋的破坏程度不仅取决于爆破地震的强度,还与房址地形地貌、爆破地震波的频率特性以及房屋结构的固有频率、阻尼比等因素有关.在同样的爆源距下,不同房屋的损伤程度存在一定的差异.     

从震源破裂过程角度分析中国大陆强震面波震级高于矩震级的原因

基于有限断层模型和数值模拟,研究震源参数对面波震级的影响。结果表明,在矩震级相同的情况下,地震破裂持续的时间越短,面波震级就越高,反之亦然。影响地震持续时间的震源参数包括子断层破裂持续时间、破裂速度和破裂长度。若地震矩不变,子断层破裂持续时间和破裂长度与面波震级负相关,破裂速度与面波震级正相关。中国大陆测定的面波震级多数情况下显著高于矩震级的原因可能有二:一是中国大陆发生的强震多为板内地震,由于应力降偏大,破裂持续时间和断层长度可能偏短;二是相对于美国国家地震信息中心测定的Ms(20),中国地震台网中心测定的面波震级系统性地偏大。     

地震波入射角对地震动特性的影响研究

在场地地震反应研究中,通常假定来自基岩的地震波是垂直向上传播的。但是这一假定与实际情况不符,越来越多的证据表明地震波是以某一角度倾斜向上传播,而且地震波入射角是影响场地地震反应的一个重要因素。为了揭示地震波入射角与地震动特性之间的关系,本文以均匀场地为例,假定地面与基岩面为无限大水平面,根据地震波的传播原理,确定从入射波到达地面同一点处的各条地震波路径,计算每条路径上地震波的到达时间及其振动幅值,然后按照到达时间对这些振动幅值进行叠加运算,计算得到的地震动时程就是场地反应的理论解;结合文献实例分别计算得到倾斜入射P波与S波作用下的位移时程,通过对比分析,验证该理论解法的正确性;应用此方法研究了地震动的幅值大小、持续时间、运动轨迹与地震波入射角的关系。研究表明,随着入射角的增大,P波作用引起的水平位移与S波作用引起的垂直位移通常会增大,地震动轨迹构成的轮廓面积也会随之增大,而地震动的持续时间总体减小。     

随钻地震波场高阶交错网格有限差分数值模拟

 随钻VSP是利用钻头振动噪声作为震源,在地面布设检波器进行信号接收的一种新的物探技术。基于随钻地震波场的空间传播特征,从一阶速度-应力波动方程出发,利用高阶交错网格有限差分,模拟出不同炮点深度和不同偏移距情形的随钻地震波场,研究随钻地震波场的空间传播规律和特征。结果表明,数值模拟可以有效的解决现场试验周期长,费用高,地下结构未知因素多等问题,为随钻地震技术研究提供了一种高效的手段。     

行波效应对大跨度连续刚构桥地震反应的影响

利用大型结构分析程序ANSYS/TRANSIENT,对地震波三向正交分量独立作用和联合作用下连续刚构桥的地震反应的行波效应进行了时程分析的数值模拟,分析了连续刚构桥在各向振动分量的作用,以及各向振动不同相位差的行波效应,对其地震反应的一般影响规律进行了讨论.结果表明:在地震波的各单向行波效应和三向正交行波效应时,结构的内力均有不同程度的增大,而结构的位移却呈现减少的趋势,结构的振动周期延长.     

嘉峪关台数字地震记录面波震级的偏差研究

利用嘉峪关地震台2008年至2013年记录的2880个地震的面波资料,采用与国家地震台网中心相同的面波震级公式,研究了嘉峪关地震台测定的面波震级与国家地震台网中心测定面波震级之间的偏差。结果表明:嘉峪关地震台测定面波震级的偏差与震中距离存在一定的关系,在10~1300范围内嘉峪关地震台的面波震级由偏小0.3,逐渐变化到偏大,200以后偏大0.2~0.3;在1300~1800范围内偏大0.2。     

地震作用对钢桁梁桥车桥系统耦合振动的影响分析

为了研究地震对车桥系统耦合振动的影响,采用最小二乘法对地震加速度进行校正拟合,消除位移时程因直接对加速度时程积分出现的漂移现象。根据弹性系统动力学总势能不变值原理及形成矩阵的对号入座法则,将轨道不平顺作为系统的自激激励源,地震作为外部激励,建立考虑地震作用的车桥系统耦合振动方程。并以某钢桁梁桥为例,采用计算机模拟的方法,建立列车和桥梁动力分析的有限元模型,研究地震对车桥系统耦合振动的影响。研究结果表明:在地震作用下,桥梁的动力响应主要取决于地震力,横向地震波对车辆与桥梁的横向动力响应具有非常重要的影响;竖向地震波主要影响车桥系统的竖向振动,对横向振动影响很小;但是,竖向地震波对脱轨系数、轮重减载率、车体竖向加速度的影响较显著,因此,在评判桥上列车的运行安全性时必须考虑竖向地震波的影响。     

汶川特大地震的震级和断层长度

震级修订是世界各国地震台网(中心)地震参数测定工作的常规工作的一个环节。汶川地震发生后,我国地震台网速报的汶川地震的"面波震级"为7.8级;5天后修订为"面波震级"8.0级。美国地质调查局(USGS)国家地震中心(NEIC)速报的结果是"矩震级"7.8级;不久,将其修订为"矩震级"7.9级。地震后翌日,我们由"地震矩张量反演"得出,汶川地震的"矩震级"至少为7.9级,所释放的"标量地震矩"至少为4.4×1021N·m。无论是"面波震级",还是"矩震级",汶川地震都要比唐山地震("面波震级"7.8级,"矩震级"7.6级)大得多。汶川地震的"矩震级"(7.9级)比唐山地震的"矩震级"(7.6级)大0.3级,表明汶川地震释放的能量比唐山地震释放的能量大约3倍!事实上,汶川地震的断层长度大约为300km,也是唐山地震断层长度(不足100km)的3倍多。汶川地震的震级大、断层长,从震源特性的角度说明了为什么这次地震会造成如此巨大的破坏。     

爆炸地震的机制与场地效应分析

通过分析爆炸振动速度和爆炸振动频率的场地效应,爆炸振动速度与爆炸当量和地震波传播距离的关系,获得爆炸地震波在波段主频、持续时间、近场初动等方面的特征和爆炸地震波在岩土中的传播规律以及这些特征规律与天然地震波的区别。结果表明这些特征和规律反映了天然地震与人工爆炸的本质区别,可以作为识别两类事件的有效判据。     

利用VSP提高叠后地面地震资料分辨率

反褶积是地面地震处理中提高成像分辨率的常用方法。地面地震资料因地面接收干扰严重，高频成分在中深层衰减和吸收作用较大，得到的叠后剖面中深层频率偏低，难以提取真实反映地震波在地下各个深度地层传播的地震子波，不能得到精确的反褶积算子。利用VSP测井在井下不同深度地层接收的特征，从VSP资料中提取该反褶积算子用于叠后地面地震资料反褶积处理，使地震剖面的分辨率明显提高，同时同相轴的连续性得到改善，波阻特征有所加强，叠后处理剖面整体质量得到较大的改进。     

科学应对地震灾害

什么是地震 地球内部缓慢积累的能量突然释放引起地球表层的振动叫地震。 构造地震可分为哪几种类型 孤立型地震：没有前震,余震小而少,且与主震震级相差悬殊,地震能量基本上是通过主震一次性释放的。     

普光天然气管道悬索桥地震时程反应研究

为研究普光天然气管道悬索桥动力性能,完成了在天津波作用下的单向和三向一致激励地震时程反应计算。结果表明,在横向地震波激励下,普光天然气管道悬索桥的地震响应主要表现为桥身的横漂和桥塔的横桥向振动,顺桥向和竖向振动效应很小。在顺桥向地震波激励下,悬索桥的各个部位的位移和应力都明显比横桥向地震波激励下的位移小。在竖向地震波激励下,悬索桥的地震响应主要表现为桥身和桥塔的竖向振动,顺桥向和横桥向振动效应很小。对于桥身结构,横桥向的地震波所产生的震害最大,其次为竖向的地震波,顺桥向的地震波所产生的震害最小。对于主塔结构,顺桥向地震波激励下其位移时程曲线波动最大,但顺桥向地震波激励下的主塔应力时程曲线低于横桥向的地震波激励下的应力时程曲线。     

砂土边坡地震动力响应离心模型试验

为研究砂土边坡的地震响应规律,采用El Centro波作为地震输入,在50倍重力加速度条件下进行了边坡的动力离心模型试验。试验在土工离心机及专用振动台上实施,利用加速度传感器记录了模型不同位置地震响应的加速度时程并进行了频谱分析。结果表明最大响应发生于坡顶,该处地震波反应谱放大系数最大值为4.78。地震波反应谱不同频率成分放大效果不同,与5.7-6.7Hz的频率成分相应的反应谱放大最大。边坡自下而上存在地震响应放大现象,边坡上部响应大于底部,靠近边坡斜面的响应大于内部。     

砂土边坡地震动力响应离心模型试验

为研究砂土边坡的地震响应规律,采用El Centro波作为地震输入,在50倍重力加速度条件下进行边坡的动力离心模型试验。试验在土工离心机及专用振动台上实施,利用加速度传感器记录模型不同位置地震响应的加速度时程并进行频谱分析。结果表明:最大响应发生于坡顶,该处地震波反应谱放大系数最大值为4.78。地震波反应谱不同频率成分放大效果不同,与5.7~6.7 Hz的频率成分相应的反应谱放大最大。边坡自下而上存在地震响应放大现象,边坡上部响应大于底部,靠近边坡斜面的响应大于内部。     

微震振源激振模型及震级计算公式的建立

为了研究矿山微震的的机理及震级的确定,通过微震激振模型的建立,推导出在顶板离层垮落时微震的周期与断裂尺度的关系,振动周期与岩体的物理力学性质有关,同时决定于裂纹的尺度和约束条件。通过现场测试数据建立了计算震级的几种方法,特别是周期计算的震级不受微震波衰减及辐射方向的影响,对记录限幅的情况颇为有效,在微震震级测定上有很大的应用价值。     

震级与烈度

当发生地震时,地震局会发布地震的震级和烈度通告。比如类似这样的通告：“据中国地震台网测定,北京时间2013年4月20日8时02分46秒,四川省雅安市芦山县发生里氏7．0级地震,震源深度13公里,最大烈度为9度。”那么,地震的震级和烈度有什么不同之处呢？     

震级和烈度如何确定

地震是一种自然现象，有人统计，每年地球上大约要发生几百万次地震，而大地震造成的破坏是最严重的自然灾害中之一。那么，地震的震级和烈度是如何测定的？它一定准确吗？