2020年地震危险性分析热点回眸

2020年,地震危险性分析研究领域取得了一系列新进展,并在多个研究方向取得了新的成果.从确定性-概率地震危险性分析、海域地震危险性分析、全球地震危险性区划研究、新一代地震区划图中的地震危险性分析新技术、诱发地震危险性分析等5个研究方向回顾了2020年地震危险性分析领域的研究热点.     

“一带一路”地区地震区划和防震减灾对策研究

 “一带一路”地区面积辽阔,活动构造分布广泛,大地震频繁发生。介绍了“一带一路”地区的潜在震源区划分模型、地震活动性模型、地震动衰减关系模型和场地调整方法,在“一带一路”地区开展了概率地震危险性计算,给出了全区50年超越概率10%的峰值加速度（PGA）分布的地震区划图,并提出不同地震危险性地区防震减灾对策建议。研究表明,东亚和东南亚西部、太平洋西岸、中亚南部、西亚东部、欧洲南部和非洲东部是“一带一路”地区地震危险性较高的地区,在50年超越概率10%的PGA>0.4的地区,一般民用建筑应采取地震烈度九度设防。     

大坝的地震灾害损失预测研究

提出了大坝地震灾害和经济损失预测的概率方法。文中首先详细地阐述了坝址区地震危险性分析的基本思路和步骤,然后提出了按坝的类型进行坝的地震易损性分析方法,并对坝遭受地震袭击时可能产生的五种破坏等级作了详细描述。利用本文的方法可以计算：（ａ）一座坝在Ｔ年内发生Ｊ级破坏的概率和在给定强度的地震作用下发生Ｊ级破坏的概率;（ｂ）大坝地震破坏造成的经济损失。     

2010年海地太子港地震触发滑坡危险性区划和合理性检验

 2010年1月12日海地M_w 7.0级地震触发了数以万计的滑坡。本文应用二元统计分析模型、地理信息系统与遥感技术,开展海地地震区滑坡危险性区划研究,并对结果合理性及模型预测功能进行检验。地震前后多源高分辨率遥感数据目视解译结果表明,海地地震触发了30828处滑坡。选择高程、坡度、坡向、曲率、与水系距离、地震动峰值加速度(PGA)、与恩里基约－芭蕉园断裂距离、沿恩里基约－芭蕉园断裂距离8个地震滑坡影响因子进行海地地震滑坡危险性区划。将这30828处滑坡随机分为训练样本与预测样本两类,分别进行模型的建立与测试,训练样本包括滑坡总数的70%(21579处滑坡,覆盖面积为11.18km²);预测样本包括滑坡总数的30%(9249处滑坡,覆盖面积为4.56km²)。基于滑坡训练样本、8个滑坡影响因子、权重系数模型(二元统计方法模型)和GIS技术,构建了滑坡危险性概率分布图。结果合理性检验表明了模型的正确率为84.966%,预测率为84.547%,两者都表明了实际滑坡位置与滑坡危险性结果图具有良好一致性。按照滑坡危险性索引值的大小,将研究区分为非常高、高、中等、低、非常低5类。本文证明了在地震滑坡危险性区划中,权重系数模型作为一种二元统计方法具有良好的建模与预测能力,可为海地地震灾区恢复重建中滑坡的防灾减灾工作提供参考。     

长江三峡工程库区地震活动性规律

长江三峡工程库区自运行以来微震活动性相对较为频繁,对库区范围内地质灾害的防治具有不利影响。基于库区多年地震监测数据,统计分析了库区地震发生情况,并采用概率地震危险性方法对库区地震震级-频度关系模型、库区震级分布概率、库区地震发生次数概率等地震活动性规律问题进行了研究。研究结果表明,库区地震震级以微震及极微震为主,且地震类型以构造"触发型"水库地震为主。当采用泊松分布时,震级变化对地震发生次数概率计算的准确性具有一定的影响。可为库区进行地震危险性分析和防震减灾工作提供指导和参考。     

基于性能的重力坝随机地震反应概率特征

基于概率分析方法,对水工重力坝动力反应参数进行了随机描述,提出了重力坝随机地震反应的概率特征分析方法,并得到了其概率分布特征和规律．首先统计分析了国内典型重力坝场区地震危险性资料,得出了场区水平地震加速度与年超越概率的近似关系式,为概率地震反应计算提供了基础;然后,以一定数量的强震波为随机动力输入。以工程中较为关注的动力特征响应量为工程反应参数,按照非线性动力响应分析、不同烈度下动力反应参数最值统计规律和概率分布特征假设检验以及工程反应参数的年超越概率这3个层次进行重力坝的概率地震反应及其概率特征分析．结果表明：在设计关心的地震强度范围内,以水平地震加速度表征的地震危险性曲线近似服从幂指数关系：经检验,选定的重力坝工程反应参数服从对数正态的概率分布特征;计算得到的年超越概率曲线可以合理评估重力坝在地震中发生各种破坏的可能性．     

以概率为基础的地震动持续时间小区划

提出了以概率为基础的地震动持续时间小区域的方法，它以一定的“衰减”规律，采用泊松模型和断层破裂模式，并以定的概率水准来表示，它概率一致的其它地面运动参数小区划相结构可为人造地震波和应用双重破坏准则的抗震设计提供概率一致的持续时间参数，使地震参数小区划有更新的突破。     

新疆克孜尔坝址设定地震研究

以新疆克孜尔坝址为研究对象,综合确定性和概率地震危险性分析方法的优点,依据最大贡献和构造一致原则,提出了基于有效峰值加速度(EPA)的设定地震方法,给出了新疆克孜尔坝址100a超越概率为2％的设定地震参数——震级、震中距和反应谱．该设定地震反应谱介于一致概率反应谱和规范标准反应谱之间,克服了一致概率反应谱和规范标准反应谱的不足,证实了设定地震方法的合理性．     

基于破坏形态的重力坝地震易损性研究

大坝的地震风险分析是评价和改进大坝抗震安全度的有效工具.大坝的地震易损性是指大坝在给定地震荷载作用下发生各级损伤的条件概率,是地震风险研究（地震危险性分析、地震易损性分析、地震灾害损失评估）的3个主要组成部分之一.在考虑混凝土材料细观层次非均匀性影响的基础上,通过对碾压混凝土重力坝强震损伤破坏形态和过程的大量数值模拟,总结提炼了重力坝的典型震害形态,并据此提出了重力坝的五级震害等级划分标准.结合大坝设计地震超越概率,提出了大坝易损性分析方法,给出了金安桥重力坝挡水坝段的地震易损性曲线.研究结果可为混凝土重力坝的抗震设计和加固决策等提供参考.     

Assessment of time-dependent seismic hazards on segments of active fault, and its problems

Assessment of time dependent seismic hazards on segments of active fault is one of the important techniques of long term earthquake forecast for specific locations. It is based on the data from quantitatively seismo geologic investigation in active faults and expresses seismic hazards of a fault segment with both the earthquake occurrence probability, which increases as the elapsed time increases, and the magnitude predicted. Through summing up and analyzing main technical steps in research of the recent decade, some defects in the current theory and model of this technique are pointed out. For instance, the probabilistic models for recurrence interval are based solely on the quasi periodic behavior of earthquake recurrence, ignoring behavior's diversity that possibly exists. Variability of repeated rupture dimensions in various cycles is considered inadequately in fault segmentation research, etc. It is most important for improving the reliability of the result of seismic hazard assessment to reveal actual earthquake recurrence behavior and its generalities, and to update relevant models for evaluating probabilistic earthquake hazard based on the behavior and generalities.     

Estimation of earthquake losses by using macroeconomic approach

Most earthquake loss studies use an inventory approach by which the predicted damages in various categories of structures and facilities in a concerned region are estimated and added together to obtain the total estimated. Such an approach requires a detailed inventory database of the structures and facilities in the region, which is not always readily available in many regions of the world. Therefore, an alternative means of estimating earthquake losses is used based on several macroeconomic indices such as the gross domestic product (GDP) and population. Based on the published earthquake loss data during 1980–1995, the relations between GDP and earthquake losses have been formulated empirically for several intensity ranges. The world’s land surface was divided into unit cells with 0.5° × 0.5° in size, the GDP of each cell was apportioned based on its population and the GDP and population of the region to which it belongs. The predicted seismic loss of the cell was then estimated from the seismic hazard probability function, its GDP and the empirical relation between GDP and seismic loss. Accordingly, a global seismic loss map is compiled. Employing readily available social economic data as the basis for the vulnerability analysis, the method enables us to obtain seismic loss estimates for regions without a detailed inventory of exposed structures or the required collateral geological information. Seismic loss estimates can also be upgraded easily with social economic data collection for the fast developing areas of the world.     

中宁县饱和粉-砂土地震液化评价

中宁县地处卫宁地震带西段,历史上是地震多发、强度较大的地区。地震引起的粉-砂土液化现象导致地基失效,通常伴随大规模的地面塌陷、滑移、地裂和喷水冒砂等现象。为了查清中宁县地基土地震液化的程度及危害,本文选用了全县范围内12个场地的岩土工程勘察报告的数据资料进行地震液化评价。     

拉西瓦水电站场址地震危险性分析

在详细研究青海省地震地质和地震活动性资料的基础上，确定了线源上加点源的 潜在震源新模式．用以描述地震发生的不均匀性。统计了震级－频度关系，进行了地震 加速度及速度反应谱衰减关系的估计。最后用概率论方法对场地的危险性进行了分 析，计算得到的对应于一定概率水平的加速度及其反应谱在工程设计中具有一定的参 考价值。     

基于震害指数地震灾害预测方法的可行性

针对当前的地震震害指数的模型,列出了震害指数在工程实际中的主要应用。在此基础上,根据地震震害指数与地震烈度之间影响因素,提出用地震震害指数来间接获取地震烈度的建议,并对震害指数的统一的必要性和基于震害指数的地震灾害的预测方法的可行性进行了讨论。     

建筑物重要性标定方法的研究

在分析我国抗震设计规范、建筑物重要性分类及相应设防标准的发展演变过程,总结国外抗震规范关于建筑重要性分类及相应的抗震设防方法的基础上,探讨建筑物重要性标定方法的不足之处．提出了在考虑地震环境影响的同时,对不同重要性类别的建筑应采用调整设计基准期的方法来提高或降低其设防标准的观点。     

Real-time forecasts of tomorrow's earthquakes in California

Despite a lack of reliable deterministic earthquake precursors, seismologists have significant predictive information about earthquake activity from an increasingly accurate understanding of the clustering properties of earthquakes. In the past 15 years, time-dependent earthquake probabilities based on a generic short-term clustering model have been made publicly available in near-real time during major earthquake sequences. These forecasts describe the probability and number of events that are, on average, likely to occur following a mainshock of a given magnitude, but are not tailored to the particular sequence at hand and contain no information about the likely locations of the aftershocks. Our model builds upon the basic principles of this generic forecast model in two ways: it recasts the forecast in terms of the probability of strong ground shaking, and it combines an existing time-independent earthquake occurrence model based on fault data and historical earthquakes with increasingly complex models describing the local time-dependent earthquake clustering. The result is a time-dependent map showing the probability of strong shaking anywhere in California within the next 24 hours. The seismic hazard modelling approach we describe provides a better understanding of time-dependent earthquake hazard, and increases its usefulness for the public, emergency planners and the media.     

叠层橡胶支座隔震结构地基结构动力相互作用分析

扼要介绍了对一个带有叠层橡胶支座隔震结构的减震台进行不同位置天然地震波的观测,根据减震台的结构设置建立了一个地基结构动力相互作用的计算模型,然后输入观测到的天然地震加速度波形,计算减震台台面的地震响应,并把计算结果与观测结果进行比较分析,计算结果与试验结果吻合程度较好·     

基于GIS的地震滑坡危险性的模糊综合评价研究

地震滑坡的形成机制复杂,影响因素众多,但各个因素对滑坡稳定性的影响却不一样。以往的研究中,对影响因素权重的确定主观因素有很大的影响。在前人研究的基础上,利用层次分析法对地震滑坡各影响因素的权重进行确定,较好地克服了主观因素的影响,在此基础上利用模糊数学的方法对研究区域的地震滑坡危险性进行评定,编制了地震滑坡危险性评价图。     

基于GIS的地震滑坡危险性的模糊综合评价研究

地震滑坡的形成机制复杂,影响因素众多,但各个因素对滑坡稳定性的影响却不一样。以往的研究中,对影响因素权重的确定主观因素有很大的影响。在前人研究的基础上,利用层次分析法对地震滑坡各影响因素的权重进行确定,较好地克服了主观因素的影响,在此基础上利用模糊数学的方法对研究区域的地震滑坡危险性进行评定,编制了地震滑坡危险性评价图。     

斜拉桥地震响应特点及抗震设防标准的探讨

针对斜拉桥这种桥型在我国桥梁建设中得到大量应用的现状,以及近年来频繁发生的地震灾害,以国内某一混凝土斜拉桥为例,分析比较了不同结构体系斜拉桥的地震响应特点,总结了斜拉桥的主要震害形式以及特点,分析了国内几座大跨径斜拉桥的抗震设计方法和性能要求,在此基础上归纳出了斜拉桥抗震设计的基本原则和标准,为我国同类型斜拉桥的抗震设计提供一些思路和建议.