• 2018年第40卷第6期文章目次
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      2018, 40(6):0-0.

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    • 地震工程学报2018年第40卷总目次

      2018, 40(6):0-0.

      摘要 (577) PDF 699.95 K (801) 收藏

      摘要:

    • >综述
    • 第16届欧洲地震工程大会:岩土地震工程研究进展与动向综述

      2018, 40(6):1133-1152. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1133

      摘要 (1123) PDF 1.29 M (1189) 收藏

      摘要:第16届欧洲地震工程大会于2018年6月18-22日在希腊塞萨洛尼基市召开,笔者全程参加了本次大会。本文简要介绍了大会的概况,通过对大会相关交流报告和论文的分析,重点对地震危险性、工程地震和强地面运动,土动力学,场地效应与小区划研究,岩土地震工程等4个主题分会和"欧洲-中国地震工程与风险合作"1个专题分会的相关研究进展进行了综述,并阐述了欧洲抗震设计规范(Eurocode8)推广应用与修订、韧性城市、新近地震启示、大尺度地震工程试验装备和土-基础-结构相互作用等方面的研究动向。可为我国相关领域研究提供参考。

    • >土力学及土动力学
    • 多年冻土区青藏铁路列车荷载作用下路基振动响应研究

      2018, 40(6):1153-1160. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1153

      摘要 (895) PDF 4.29 M (1034) 收藏

      摘要:针对多年冻土区青藏铁路列车荷载振动作用下的动稳定性,通过对北麓河和二道沟三个典型铁路路基横断面振动响应的二分量加速度观测,对比分析客运列车和货运列车引起的路基振动特性和衰减规律,研究不同防护形式路基的列车振动响应。结果表明,路基上的振动作用主要集中在40~80 Hz频率范围内;防护形式对路基的列车动力响应有明显影响,热棒加碎石路基动力响应最小,其次为碎石防护路基,未采取任何防护的路基铁轨上的动力响应最大,建议对未采取防护的路基进行防护。分析结论为青藏铁路列车作用下的路基动稳定性评估提供实测依据,对多年冻土区的路基稳定性研究提供参考。

    • 应力、应变控制下压实黄土动力特性研究

      2018, 40(6):1161-1167. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1161

      摘要 (976) PDF 12.82 M (1023) 收藏

      摘要:基于动三轴试验研究了不同围压条件下,加载控制方式对压实黄土动应力应变关系的影响规律,对比了不同控制方式下压实黄土的动应力应变时程曲线的差异。研究表明:压实黄土的动应力应变关系符合双曲线模型;加载控制方式不会改变压实黄土骨干曲线的类型,但会显著影响拟合参数的大小。相同围压下,采用应变控制测定的初始动模量较小;随着围压的增大,应变控制下初始动模量随围压的增长速率反而越小,二者之间的差距越来越大。应力控制和应变控制加载过程中,动模量在某一振级下随着动循环次数的增加而逐渐衰减,且应力控制方式下衰减的幅度较大。对于土体结构受力较为敏感的原状土,使用应变控制加载方式可能会获得更为准确的试验结果。

    • 黄土高填方场地地震动参数特性分析

      2018, 40(6):1168-1173,1223. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1168

      摘要 (781) PDF 4.49 M (1009) 收藏

      摘要:削山造地后形成的黄土高填方场地对地震动参数特性影响较大。以实际工程项目为研究对象,构造不同填土高度的计算剖面,采用一维等效线性化方法计算土层地震动参数,分析基岩地震动输入参数和填土高度对场地地表放大效应的影响。研究表明:场地地震放大系数随填土层的高度增加呈递减趋势。在多遇地震动和基本地震动作用下,场地地震放大系数递减速度比罕遇地震动和极罕遇地震动作用下要大。当填土高度达到一定程度后放大效应趋于平稳;填土高度的变化,会改变地表加速度反应谱的形状。填土高度越大,地表反应谱长周期的频谱成分越显著,反应谱曲线向后移,反应谱峰值点均明显向长周期移动,并出现多个峰值点,反应谱特征周期值变大;下伏基岩的刚度越大,地表峰值加速度的放大效应越大。地表加速度反应谱特征值相比变小。当填土高度增大到一定程度时,下伏基岩的种类对地表地震动特性影响则不明显。该研究成果对高填方场地的地震安全评价和结构抗震设计提供参考。

    • 地震反应分析中输入界面的选取对地表地震动参数的影响

      2018, 40(6):1174-1182. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1174

      摘要 (892) PDF 24.59 M (1020) 收藏

      摘要:地震反应分析中输入界面选取合理与否对设计地震动参数有重要影响。基于唐山地区钻孔剖面,分别选取剪切波速为500 m/s的硬黏土和800 m/s的岩石顶面作为基岩输入界面,采用一维等效线性化方法讨论中硬场地输入界面的选取对地表地震动参数的影响,结果表明:(1)地表峰值加速度放大倍数及地表加速度反应谱特征周期都随输入界面深度的增加而递增,且这种递增与输入地震动的强度及频谱特性都有密切联系;(2)随着输入界面深度的增加,地表加速度反应谱几乎全频段内增大,仅在短周期内出现减小的情况,但幅度十分有限;(3)中硬场地地震反应分析中基岩输入界面宜取剪切波速为800 m/s的土层顶面。

    • 筒型桩靴在饱和砂土中的贯入阻力研究

      2018, 40(6):1183-1190. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1183

      摘要 (930) PDF 5.84 M (942) 收藏

      摘要:桩靴贯入阻力的准确预测是自升式钻井平台安全作业的前提。通过小比尺模型试验,研究饱和砂土中桩靴贯入速度对筒型桩靴插桩性能的影响,并基于地基承载力理论提出筒型桩靴贯入阻力的计算方法,进而采用CEL有限元方法模拟筒型桩靴的贯入过程,并与试验结果进行比较。研究发现:当模型试验中桩靴贯入速度在0.1~0.3 mm/s时,桩靴的贯入可看作是准静态过程,此时贯入阻力变化不大,采用基于地基承载力理论中的Hansen公式和Vesic公式可较为准确地计算出对应某一深度的贯入阻力;CEL有限元方法可有效模拟筒型桩靴的贯入过程,当桩靴的贯入速度为0.1~0.3 mm/s时,数值模拟结果与试验结果吻合较好。

    • 岷县—漳县6.6级地震极震区场地覆盖层厚度探测及三维地形模型建立

      2018, 40(6):1191-1197. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1191

      摘要 (829) PDF 17.31 M (866) 收藏

      摘要:2013年7月22日岷县漳县MS6.6地震的震后科学考察发现,极震区局部场地覆盖层厚度和地形条件对地震动有明显放大效应。利用伺服速度地震仪对此次地震极震区场地进行高密度地脉动观测,获得该区不同场地的卓越频率,运用频谱分析法得到该区场地覆盖层厚度分布。基于在该区进行的无人机航飞遥测,获取地形地貌数据,通过制作表层和基岩层DEM数据,由Rhino进一步处理生成地形模型,实现真实地形在通用有限元软件中的三维模型的建立。

    • 强震作用下不同处理方式黄土地基抗震陷性能评价

      2018, 40(6):1198-1205. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1198

      摘要 (855) PDF 8.02 M (952) 收藏

      摘要:由于黄土高原区抗震设防标准长期偏低,无法承受强震带来的严重灾害链后果,因此为了提高地基及公路路基的抗强震能力,以强震动荷载为试验输入条件,以强夯、粉煤灰、水泥土等三种地基改性处理试样为研究对象,对其进行室内动三轴试验,寻找针对震陷性黄土工程场地更加经济、科学的抗震陷地基处理方法,研究不同地基改性处理方法在强震动荷载下的残余应变特性,得到强震作用与残余应变的定量关系,并从变形特征和动载振次两个角度对比三类方法的适用性。在此基础上,估算场地不同地基处理方式下的震陷量,给出强震荷载下不同工程场地有效的抗震陷处理方法与评价办法,为黄土场地抗震设计和地基处理提供参考依据。

    • >建筑结构抗震
    • 基于新《电力设施抗震设计规范》的地震动随机模型参数研究

      2018, 40(6):1206-1210. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1206

      摘要 (943) PDF 1.20 M (825) 收藏

      摘要:根据新《电力设施抗震设计规范》(GB50260-2013)对随机地震动功率谱参数的取值进行分析。介绍新《电力设施抗震设计规范》中设计反应谱,推导设计谱到功率谱的转换过程。选取常用的Clough-Penzien修正过滤白噪声模型作为拟合函数,通过功率谱参数拟合,得到不同场地类别、不同抗震设防烈度下的地震动模型参数。该研究成果可为电力工程抗震设计分析提供参考。

    • 考虑锈蚀的钢框架柱地震损伤模型研究

      2018, 40(6):1211-1216. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0884.2018.06.1211

      摘要 (720) PDF 1.89 M (697) 收藏

      摘要:为准确评估锈蚀钢框架在地震作用下的损伤,对已有的地震损伤模型进行改进,并对框架柱的地震损伤特性进行分析。建立基于变形和能量组合的双参数损伤模型,对损伤模型中相应的参数给出具体定义和表达式,定义不同破坏等级的损伤指数范围。对3个具有不同锈蚀率的空间钢框架结构进行弹塑性时程分析,并对损伤模型的准确性进行验证。研究结果表明,该模型能够较好地描述锈蚀钢框架柱的地震损伤程度。研究结果可为该类结构构件的地震损伤评估以及基于损伤的抗震设计方法的建立提供理论依据。

    • 远场长周期地震下高层建筑的地震损伤模型研究

      2018, 40(6):1217-1223. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1217

      摘要 (794) PDF 4.67 M (731) 收藏

      摘要:传统高层建筑地震损伤模型不能反映构件极限滞回耗能随累积幅值的改变情况,无法有效确定组合参数,离散性较大。为此,设计一种远场长周期地震下高层建筑的地震损伤模型。针对不同层次高层建筑结构,依据广义力-广义变形曲线,构建变形损伤模型。结合累积能量比、远场长周期地震瞬时输入能比构建能量损伤模型。从变形与能量两方面综合评价损伤,依据钢筋混凝土结构构建最大反应变形与耗损能量的线性组合地震损伤模型,并对其进行改进。实验选用ILA003、ILA048和TCU115三种长周期地震波,计算不同构件和高层建筑结构整体损伤结果,验证所提模型的可靠性。将所提模型应用于实际高层建筑中,发现其实用性强。

    • 饱和土体-地下综合管廊结构地震响应分析

      2018, 40(6):1224-1230. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1224

      摘要 (925) PDF 8.55 M (975) 收藏

      摘要:将土体视为固-液两相介质,基于饱和土体有效应力原理,建立饱和土体-地下综合管廊结构体系相互作用动力模型:在地应力平衡的静力状态下采用Duncan-Chang非线性弹性本构模型,在地震波作用的动力状态下采用Davidenkov非线性黏弹性本构模型;考虑饱和土体黏弹性动力人工边界条件,将地震动作用转化为作用在人工边界节点上的动力荷载。模型考察不同地震波时程、地震波加速度峰值、入射角度、孔隙率以及地应力场的影响,得出如下结论:(1)地震波的卓越周期与场地卓越周期相近时引起结构上的变形最大;随着地震波加速度峰值的增大结构变形增大;随着地震波入射角度的增加结构变形增大,地震波斜入射情况下产生的行波效应使得结构变形最大。(2)土体材料的孔隙水压力是影响地震中结构变形的主要因素之一。(3)将土体材料考虑为单相介质时结构上的变形要比考虑为固-液两相介质时大得多,直接将饱和土体场地中得到的地震波等效荷载施加到单相土介质-结构动力相互作用模型上,能够得到与完全基于有效应力法一致的结果。

    • 考虑抗震性约束的建筑空间结构优化

      2018, 40(6):1231-1235,1242. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1231

      摘要 (792) PDF 1.57 M (802) 收藏

      摘要:当前对建筑空间结构进行优化时,所采用的算法趋同性高,无法实现多目标种群优化,易陷入局部最优解,存在寻优质量低、优化成本高、抗震性能低的问题。针对上述问题,提出一种基于改进粒子群算法的建筑空间结构优化方法。该方法以空间结构的抗震性能、工程造价为优化目标,来优化建立建筑空间结构设计;引入多子群协同进化机制解决建筑空间结构抗震优化设计中多目标间的种群优化问题,同时引入外部档案和精英学习策略改进粒子群算法,筛选出满足目标函数的最优设计方案,完成抗震性约束的建筑空间结构优化。实验结果表明:所提方法对建筑空间结构优化时的特点为寻优质量高、优化成本低、抗震性能高。

    • 动载下无筋砌体墙的应力场及裂隙分布

      2018, 40(6):1236-1242. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1236

      摘要 (837) PDF 7.15 M (748) 收藏

      摘要:为探索动载下建筑物墙体失稳的力学机制,基于弹性力学理论,分析一端刚性固定无筋砌体墙受垂直地震波扰动时的应力场分布规律,得到墙体的应力解析表达式,结果显示应力特征由墙体质点振速、墙体恒载、墙体密度及其几何尺寸等因素共同决定。结合具体算例发现:墙体水平应力、垂直应力与剪应力具有不同的分布特征。水平应力值分别是剪切和垂直应力值的5倍和25倍,为墙体应力场的主控应力,其应力集中区位于刚性固定侧墙体的顶、底角,应力变化梯度为180 MPa/m,且随地震强度增加,其应力场进一步向墙体刚性固定侧集中。在此基础上,基于主应力主导墙体裂隙的原则,预测了墙体张开型裂隙的分布位置、长度及角度,获得了墙体最易出现破坏失稳的部位。通过模型计算可为掌握动载下墙体力学行为提供参考。

    • 行波激励下考虑结构碰撞的非规则桥梁抗震性能研究

      2018, 40(6):1243-1251. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1243

      摘要 (803) PDF 7.76 M (792) 收藏

      摘要:基于动力学基本原理,建立非规则桥梁的多自由度动力简化模型,根据拉格朗日方程推导简化模型的动力方程,结合龙格-库塔方法,采用自编程序研究行波激励下非规则桥梁综合考虑支座摩擦滑移、结构碰撞等非线性因素作用时的抗震性能。结果表明,行波效应和碰撞效应的共同作用可使矮墩的弯矩需求增大;行波激励可使板式橡胶支座位移增大,地震波最后到达的桥墩其上方支座位移峰值增加最为明显;相比高墩,地震作用下矮墩上部的板式橡胶支座易发生滑动。因此非规则桥梁进行防碰撞设计时应考虑行波激励及支座摩擦,找出相邻结构的最大碰撞力,以指导设计。

    • 超限高层建筑结构抗震设计加强措施和建议——以某超限高层建筑为例

      2018, 40(6):1252-1258. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1252

      摘要 (1001) PDF 7.12 M (978) 收藏

      摘要:为加强超限高层建筑结构的抗震性能,最大程度减小地震损失,以某一超限高层建筑为对象,对其结构抗震设计的加强措施和建议进行详细分析。在小震作用下运用pkpm软件MIDAS/Building对建筑结构进行弹性计算对比分析,证明弹性计算的可靠性;借用SATWE对结构在中震或大震作用下不同构件的承载力和截面进行验算;采用midasbuilding软件对该超限高层建筑进行罕遇地震作用下的静力弹塑性分析。根据不同震级下建筑结构线弹性分析结果,对建筑主体结构、结构抗震和地基基础进行加强设计,从中归纳出整体结构的抗震加强措施和建议,说明该超限结构能满足规范的设防要求,是安全可靠的。

    • 基于不同地面特性的混凝土框架结构的抗震性能评估

      2018, 40(6):1259-1265. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1259

      摘要 (794) PDF 9.81 M (785) 收藏

      摘要:基于3层普通抗震混凝土框架结构,采用能力谱法评估了矩形框架结构的抗震性能,从实验结果中获取能力曲线,并利用在地面特性条件下的各站记录的地震地面运动建立需求曲线。评估结果表明,3层混凝土框架可以抵抗地面条件为1和2的所有地震带A,B,C,D和E的地震荷载;对于地面条件3,混凝土框架在地震带A,B,C和D中的实验结果令人满意;对于地面条件4,混凝土框架只对地震带A和B有效。

    • 用于应急避险的城市绿地标致性景观塔抗震设计

      2018, 40(6):1266-1271. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1266

      摘要 (841) PDF 3.13 M (558) 收藏

      摘要:为了确保应急避险的城市绿地标志性景观塔抗震设计在城市绿地中能够发挥重要作用,需要进一步研究城市绿地景观塔的抗震设计内容。提出基于Logistic模型的城市绿地景观塔抗震设计方法,该方法介绍用于应急避险的城市绿地的规划、用于应急避险的城市绿地标志性景观塔中功能模块的作用、城市绿地标志性景观塔抗震设计理念,并分析Logistic模型在城市绿地景观塔抗震设计中的应用。结合模拟工程实例分析,利用抗震系数和地震灾害影响因子分析城市绿地标志性景观塔的抗震性能以及抗震设计是否合理。实例结果证明,城市绿地标志性景观塔的抗震性能较好,并且抗震设计具有合理性,能够符合应急避险绿地要求,具有较好景观效果。

    • 地震带城市规划模型设计与仿真

      2018, 40(6):1272-1277. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1272

      摘要 (823) PDF 1.58 M (1408) 收藏

      摘要:传统三维城市规划模型是利用三维技术通过计算机生成模型对城市进行规划,没有考虑城市地理位置因素,不能保障城市震后应急救灾工作效率。为此,构建一种新的地震带城市规划模型。通过对城市抗震防灾空间及防灾分区定义,并对其规划原则进行分析,从而为城市防灾空间规划提供依据;以此为基础,采用风险评估方法构建出地震带城市抗震防灾空间规划的基本模型。实验结果表明,所设计模型性能极佳,考虑到了城市地理因素,在进行城市规划的同时,能够促进城市震后应急救灾工作的高效运行。

    • 丝绸之路明长城遗址的病害性态研究

      2018, 40(6):1278-1286. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1278

      摘要 (723) PDF 14.76 M (810) 收藏

      摘要:明长城遗址是与丝绸之路沿线赋存环境相统一的开放系统,遗址的病害表观、时空演化受环境因素影响显著。调查丝绸之路遗址区的气候特征和地质地貌、地震活动等环境特征并选取具有差异性环境特征的典型遗址,通过史料查阅、野外考察和室内分析测试,结合遗址区环境特征和建筑形制、土体性质研究各类病害在不同因素影响下其表观特征及空间分布规律,验证各类病害形成与发展的存在性,进一步揭示病害演化机制,为防治和监测病害的形成和发展提供参考,提出在遗址加固保护中应基于各类病害的表征及机理有的放矢地设计全面的保护方案,这对土遗址的长期保存有着重要意义。

    • >地震科学研究
    • 鲜水河断裂带南东段康定—色拉哈断裂的浅层地球物理勘探

      2018, 40(6):1287-1294. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1287

      摘要 (897) PDF 12.07 M (971) 收藏

      摘要:活动断层不仅是产生地震的根源,而且地震时其断层线两侧的建筑物破坏最为严重。因此准确探测出活动断层的位置和分布范围,并采取有效的工程避让措施,可大大降低地震灾害和经济损失。康定-色拉哈断裂作为鲜水河断裂南东段的主干断裂,具备发生强震的地震地质构造条件,因此该断裂所穿越的几个城镇的地震危险性不容忽视。针对康定新城探测场区存在交通条件不便、场地工作面狭窄等问题,在浅层地震反射波法探测工作中采取小道间距、小偏移距、多道短排列接收和共反射点多次覆盖观测的工作方式获取地震反射时间剖面,浅层地震探测结果辅以高密度电阻率成像断面,并结合地表地震地质调查结果,共同揭示康定-色拉哈断裂在康定新城北侧的展布位置、产状规模和近地表构造形态。研究结果发现康定-色拉哈断裂在康定新城北东侧呈左旋右界羽列状展布,经过两岔口村折多河Ⅰ级阶地处该断裂隐伏段近地表倾角约40°~50°,其破碎带及其影响带宽度约110 m,随着地形的升高,破碎带的视宽度进一步增加至200 m左右,并沿断层垭口向木格措方向延伸展布。浅层地球物理探测成果为判定康定-色拉哈断裂近地表构造活动提供了可靠的地震学证据,也为康定新城的地震危险性评价和制定抗震防灾规划提供了可靠的基础资料。

    • 基于一致可靠度的地震动记录样本容量确定方法研究

      2018, 40(6):1295-1305. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1295

      摘要 (695) PDF 14.37 M (839) 收藏

      摘要:确定地震动输入样本容量是开展结构动力地震反应分析的重要环节,目前国内外关于地震动输入样本容量的讨论往往忽略或尚难以定量考虑结构地震反应估计的可靠度水平。以一实际钢筋混凝土框架结构为例,首先分析在大样本地震动作用下结构非线性地震反应的统计特征,研究估计结构地震反应时取样本最大值和平均值的差异,然后借助于假设检验分析结构地震反应的概率分布模型,给出基于一致可靠度的地震动样本容量确定方法,并对比分析单周期点、多周期点、谱值匹配调整地震动及人工合成地震动对样本容量需求的影响,为保证在小样本地震动输入下结构地震反应估计值满足给定可靠度和容许误差提供分析方法和判断依据。本文方法适应于定量确定不同结构类型和不同地震强度水平下的地震动样本容量需求,对建筑结构抗震性能评估及设计规范研究有一定意义。

    • 福建仙游震群序列发震构造分析研究

      2018, 40(6):1306-1311. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1306

      摘要 (687) PDF 10.28 M (1016) 收藏

      摘要:福建仙游地区自2010年8月开始出现地震序列活动,2012年地震活动水平有所提高,2013年以来地震活动水平进一步提高,ML3.0以上地震集中活跃。福建数字化地震台网对这些地震进行了较完整的监测,记录到丰富的观测资料。通过利用P、S波到时数据对ML ≥ 1.0地震序列进行重新定位,发现地震序列空间位置和震源深度呈现出不同的时段性分布特征。同时利用福建数字化地震台网记录到的波形资料,采用"剪切-粘贴"法,获取了ML ≥ 3.5的震源机制解和最佳震源深度。通过震群序列活动特征、震源位置分布、震源区断层活动分布以及震源机制解特征综合判断认为:仙游震群序列为库水下渗促使断裂滑动引起的构造地震,属于水库诱发型构造型地震,发震构造为穿过库区的NW向石苍断裂。

    • 山东长岛地区地震波非弹性衰减Q值、场地响应及震源参数研究

      2018, 40(6):1312-1321. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1312

      摘要 (623) PDF 5.60 M (798) 收藏

      摘要:利用山东台网记录的长岛震群2017年2月14日-9月1日期间的波形与震相资料研究长岛地区非弹性衰减系数,得到该地区介质平均Q值与频率f的关系式为Qf)=363.9f1.374 1。采用Moya等[1]提出的利用遗传算法联合反演得到长岛周边台站的场地响应,根据Brune模型震源参数计算公式求解长岛震群序列地震震源参数。结果显示,各个震源参数之间均存在一定的相关关系,地震矩随ML震级的增大而增加,地震矩与破裂半径R之间存在半对数关系,拐角频率fc随地震矩的增大而减少;长岛地震序列的应力降数值普遍偏小,最大不超过0.9 MPa,这意味着长岛震源区整体构造应力较低,也可能指示长岛震群为低摩擦应力的断层作用;震源参数随时间的变化方面,整体而言,长岛震群地震应力降变化起伏很大,在M4.1地震发生前,拐角频率与应力降均发生快速下降后随即翻转上升的现象,证明在M4.1地震发生前震源区整体应力的挤压逐渐增强。

    • 2017年四川九寨沟7.0级地震前地震应变场分析

      2018, 40(6):1322-1330. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1322

      摘要 (737) PDF 3.01 M (514) 收藏

      摘要:以地震应变场作为地震活动的变量,通过自然正交函数展开方法,计算2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震前的地震应变场,提取出震前时间因子的异常变化。计算结果发现应变场前4个时间因子在震前1~3年的中短期异常并不显著,只有第2个和第4个时间因子震前有小幅度的异常变化,分析其原因,时间因子可能受到2008年汶川8.0级地震和2013年岷县漳县6.6级地震前大幅度异常的影响。与时间因子对应的空间等值线形成局部应变高值异常危险区,可能是2013年岷县漳县6.6级地震和2017年九寨沟7.0级地震空间异常的中短期特征。再对比九寨沟7.0级地震前后与松潘-平武7.2级双震的空间异常随时间演变,分析异常发展变化模式的差异,最后应用地震资料的累积频次从物理角度解释异常形成的机制。

    • 云计算环境下震前震源异常次声波自动识别方法

      2018, 40(6):1331-1336. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1331

      摘要 (676) PDF 1.20 M (567) 收藏

      摘要:云计算下采用三点阵次声源定位方法,在自动识别震前震源次声波过程中不能自动筛选识别大量的异常次声波数据,导致震前监测准确度不高且效率低下。因此提出一种云计算环境下震前震源异常次声波自动识别方法,构建JNS异常次声波数据采集筛查模组,全天候实时扫描访问端口,快速反馈异常次声波数据,采用NDS异常次声波数据序列异常检测算法快速识别错误序阵,准确回查、定位和锁定异常次声波数据;利用震前震源异常次声波自动识别方法分类识别异常次声波信号,判断该信号是否是地震可疑信号。实验结果表明,所提方法可有效自动识别震前震源异常次声波信号类型,信号分类准确率最大值达到99.99%;多次识别耗时最大均值仅为1.3 min,具有准确率高和效率快的优势。

    • 利用2014年云南地震验证与研究四川地震预警快速震级估算模型

      2018, 40(6):1337-1342. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1337

      摘要 (697) PDF 13.85 M (818) 收藏

      摘要:地震预警系统是防震减灾中最为行之有效的方法之一,其中对地震震级的估算是非常重要且困难的。目前,比较成熟的地震震级估计方法包括:基于最大卓越周期(τpmax)、特征周期(τc)和最大位移幅值(Pd)方法。利用2014年云南地3次大地震主震及余震P波初期部分的信息,验证与研究了四川地区地震预警快速震级估算模型在云南地区的适用性,结果表明3种参数模型均能在短时间内有效地进行震级估算。对于本研究数据库而言,Pd-4 s时窗模型最优,3个参数模型求得的估计震级在大震下均没有出现明显的震级饱和现象。但由于目前难以在短时窗下得到准确的震源/中距,因此推荐在云南地区地震预警系统中使用τpmaxτc模型来估计震级。

    • >震灾应急及其他
    • 大数据分析背景下地震后紧急物流资源调度模型设计

      2018, 40(6):1343-1349. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1343

      摘要 (710) PDF 1.17 M (633) 收藏

      摘要:在地震后伤员救治和紧急物流资源配送时,传统基于轮询调度算法的调度模型存在效率低的问题。针对这一问题,设计一种大数据分析背景下地震后紧急物流资源调度模型。根据受灾点的物资需求量和伤员的救治需求,以最低损耗为目的,在车辆和直升机调度时设计地震后紧急物流资源的调度模型;在此基础上采用遗传调度算法,通过初始化种群获取模型中的多种资源调度策略,根据子代种群的适应度值计算资源调度路径的选择概率,经过交叉和变异实现高效快速的地震后紧急物流资源调度。实验结果表明,所设计模型可对震后救援资源的高效调度起到良好指导作用。

    • 基于ARIO模型的震后重建施工现场安全管理方法

      2018, 40(6):1350-1355. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1350

      摘要 (870) PDF 3.82 M (790) 收藏

      摘要:为提高受灾地区重建安全性,提出基于ARIO模型的震后重建施工现场安全管理方法。在将建筑设计影响因素划分为直接因素与间接因素的基础上,将ARIO模型引入震后重建施工现场安全管理中,利用其分析施工过程中各产业技术与该地区经济的联系,在考虑经济因素的基础上实现震后施工现场安全管理。设计并构建施工初期数据采集系统、施工前安全管理系统、施工过程中安全管理系统,将ARIO与VR结合,使各系统运行时施工人员能够在虚拟漫游中以第一视角完成虚拟施工,掌握整个工期、流程、所用设备等有关信息,并由辅助专家作出相应指导,实现震后重建施工现场安全系统化管理。提出施工安全辅助建议,以完善灾后重建安全管理方法。实验结果表明,该方法运行后安全系数大于当前方法,其科学性和鲁棒性较强。

    • 基于视觉图像的震区人员搜救方法研究

      2018, 40(6):1356-1361. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1356

      摘要 (733) PDF 1.16 M (581) 收藏

      摘要:传统基于信号传感技术的震区人员搜救方法,利用惯性导航传感技术融合移动距离和方向角对待搜救人员进行定位,容易受到天气状况不理想以及局部遮挡的影响,其搜救效率和精度低。提出基于视觉图像的震区人员搜救方法,利用图像采集设备采集震区初始视觉图像,采用小波降噪法降噪处理,提升可辨程度。通过色彩对比方法提取降噪后震区人员视觉图像的特征,并与震区原始图像特征对比,获取震区待搜救人员候选图像;根据候选图像分别采用Kalman滤波跟踪算法和Mean shift跟踪算法,在天气状况不理想以及局部遮挡的复杂震区环境中跟踪搜救人员目标。实验结果表明,所提方法查全率保持在98.5%以上,平均准确率约为98%,人员搜救平均时间约为23 s,说明所提方法能够进行高效、准确的震区人员搜救。

    • 基于GIS的震后修复建筑物空间分布格网化方法研究

      2018, 40(6):1362-1365. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1362

      摘要 (710) PDF 1.65 M (555) 收藏

      摘要:针对传统格网化方法存在计算误差较大、计算效率较低等问题,提出一种新的方法——基于GIS的震后修复建筑物空间分布格网化方法。利用DEM数据、土地数据以及基础地理数据等,提取地形、地貌等各种影响因子。利用建筑面积总和以及土地利用分类数据进行多元线性回归建模,获取50 mm格网尺度下的建筑分布,利用POI数据与建筑空间的相关性,引入四叉树获取最高中心点集,在上述基础上构建格网震后修复建筑物空间分布模型,完成震后修复建筑物空间分布。实验结果表明,所提方法可有效降低计算误差,提高计算效率。

    • 突发地震灾害中无人驾驶救援车伺服控制系统研究

      2018, 40(6):1366-1371. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1366

      摘要 (746) PDF 1.39 M (688) 收藏

      摘要:针对当前采用PID控制器控制无人驾驶救援车伺服系统时存在的轨迹跟踪精度不高,误差控制性能较差,灵活性、平稳性和安全性能不佳等问题,提出并设计基于BP神经网络整定PID控制器的无人驾驶救援车伺服控制系统,建立突发地震灾害中无人驾驶救援车伺服控制系统驱动模型,并以此模型作为被控对象;根据系统期望输出值与实际输出值构成的控制偏差获得PID控制规律,并通过调节PID控制器控制参数实现系统控制,在此基础上,采用BP神经网络通过对无人驾驶救援车伺服控制系统性能的学习,构建基于BP神经网络整定的PID控制器,并采用梯度下降法修正控制器加权系数,通过在线调整BP神经网络加权系数即可实现控制器的自适应调整,控制突发地震灾害中无人驾驶救援车实施救援。实验结果表明,设计的基于BP神经网络整定PID控制器的无人驾驶救援车伺服系统可有效提高轨迹跟踪精度,具有较好的灵活性,且能够保证驾驶员的安全和车辆平稳行驶。

    • 基于模糊数学的震后建筑火灾危险性评估模型研究

      2018, 40(6):1372-1377. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1372

      摘要 (690) PDF 8.68 M (876) 收藏

      摘要:震后建筑火灾涉及因素多,传统评估模型忽略了建筑截面温度变化与建筑形变程度的影响,导致评估准确度较低。为解决此问题,通过模糊数学方法建立震后建筑火灾危险性评估模型。在建立判断矩阵的基础上,获取评估模型权重,确定隶属度矩阵;通过确定震后建筑火灾后截面温度变化评估的因素集与评语集,进行单因素评判,为评估因素集中的因素赋予权重,实现一级模糊评估;再将一级评估结果作为二级评估的单因素评估,结合模糊数学分析完成对震后建筑火灾危险性的评估。实验中以建筑横梁截面温度变化与形变程度为指标,对震后建筑火灾危险性进行评估。实验结果表明,采用所提模型进行危险性评估,震后在发生火灾时建筑结构受到火灾影响,横梁截面温度越高,导致形变程度越大,危险性更高,模拟实验结果与实际情况更加接近,所提模型评估精度高。

    • 基于EM算法的运行模态参数识别

      2018, 40(6):1378-1383,1400. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1378

      摘要 (1054) PDF 2.62 M (860) 收藏

      摘要:结合随机状态空间方程和极大似然法的期望最大EM算法进行了结构运行模态分析。EM算法以迭代的方式更新模型参数,进而得到状态空间方程的极大似然估计。模态参数通过状态空间模型参数求得。应用了平方根卡尔曼滤波方程提高EM迭代过程的计算稳健性。考虑到状态空间方程中激励噪声和测量噪声的相关性,建立了更完善的参数化状态空间方程。通过数值模拟对比分析,结果表明:考虑噪声相关性的EM算法比假设噪声不相关的EM算法具有更高的识别精度,EM算法在采样数据较少的情况下比随机子空间方法更有优势。

    • >仪器研制
    • 基于GPS的人工地震测深零时仪研制

      2018, 40(6):1384-1388. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1384

      摘要 (624) PDF 8.51 M (776) 收藏

      摘要:在人工地震测深野外数据观测系统中,通过人工爆破激发地震波,利用布设在测线观测点位上的地震仪采集来自地壳上地幔的地震波震相信息来进行地震成像,获得研究区地壳上地幔精细结构、深浅部构造关系和发震构造的空间展布特征,进而研究岩石圈演化和动力学过程。为进行后期地震波资料信息的精确处理,需获得人工爆破地震波激发时刻的高精度时间和地理坐标信息。设计一种基于AT89C5115微处理器的GPS同步零时仪装置,介绍其硬件结构设计和固件程序实现方法,授时精度达微秒级,具有人机交互控制和信息数据通信功能。经室内测试和野外实验,零时仪装置运行稳定可靠,能完全满足野外测深工作的需要。

    • 高灵敏度电子地震预警器故障检测方法研究

      2018, 40(6):1389-1395. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1389

      摘要 (683) PDF 1.37 M (580) 收藏

      摘要:传统基于时间序列数据挖掘的故障检测方法,缺少高灵敏度电子地震预警器灵敏度分析,故障检测率低。提出新的高灵敏度电子地震预警器故障检测方法,根据高灵敏度电子地震预警器的结构,采用质量块、铰链和延长梁构建其力学模型,得到电子预警器的灵敏度表达式,根据该表达式建立多信号模型相关矩阵,得到故障优先概率的故障源耗费,采用基于故障模式故障概率的改进多信号模型检测方法(包括故障模式概率均分法和故障模式概率优先法),计算得到电子地震预警器故障概率表达式,实现电子地震预警器故障检测。实验结果表明,所提方法对电子地震预警器TE过程中G和I两个指标的故障检测率分别为0.989、0.905,对PL过程的故障检测时刻为180 s、故障检测率为0.412 8,都高于传统基于时间序列数据挖掘的故障检测方法,说明所提方法具有较高的故障检测性能。

    • >专稿
    • 首次中国地震预报探索及海原断裂发现60周年

      2018, 40(6):1396-1400. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.06.1396

      摘要 (493) PDF 2.50 M (712) 收藏

      摘要:

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