主管:中国地震局

    主办:中国地震局兰州地震研究所
              清华大学
              中国地震学会
              中国土木工程学会

    出版:《地震工程学报》编辑部

    主编:石玉成

    地址:甘肃省兰州市东岗西路450号

    邮编:730000

    电话:0931-8275892

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    ISSN 1000-0844

    CN 62-1048/P

    信息公告
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      “多源遥感技术与地震灾害风险防控”专栏
      • 基于InSAR技术和TabPFN模型的三峡库区巴东—秭归段滑坡易发性评价

        谌华,季苏杰,刘淼,张慧宇,涂宽

        2026(2):251-264,296, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250625002

        摘要:

        依托表格先验数据拟合网络(TabPFN)模型,以高程、坡度、坡向、地形湿度指数、河流强度指数、曲率、岩性、归一化植被指数(NDVI)、道路距离、库水距离、断层、地表形变速率、土壤类型及土地利用类型这14个因子为依据,对长江三峡库区巴东至秭归段的滑坡易发性开展评价。结果显示,TabPFN 模型在测试集上的受试者工作特征(ROC)曲线下的面积(AUC)值达0.889,且准确率、精确率、召回率与 F1分数均突破0.80,展现出优异的预测性能。沙普利值可加解释(SHAP) 分析进一步揭示,岩性与高程是滑坡发生的关键影响因子,地形湿度指数、植被指数及土壤类型等因子也对滑坡易发性有显著贡献。从空间分布维度来看,滑坡高风险区主要集聚于库区主航道及次级河道周边,且与断层发育区、地表形变异常区呈现高度重合态势。

      • 2023年12月18日积石山地震天基遥感平台应急响应行动分析

        李强,姜文亮,李永生,焦其松,罗毅,蒋洪波,张景发

        2026(2):265-274, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250605001

        摘要:

        2023年12月18日,甘肃省临夏州积石山县发生6.2级地震,造成了大量人员伤亡。地震发生后,相关部门立即启动了基于遥感技术的地震应急响应。文章按时间段详细分析天基遥感数据的获取情况、参数特征以及应急响应过程。基于获取的天基遥感数据,开展震害建筑物信息提取、合成孔径雷达干涉(InSAR)形变场获取、基于车辆的救援力量分析、应急救援安置帐篷分布监测以及震害建筑物分布提取等技术研究,并与实际应急响应情况进行对比分析。结合此次积石山地震天基遥感平台应急行动的特点,分析天基遥感平台在重特大灾害应急行动中存在的问题。基于此,从卫星资源规划、数据处理流程、信息智能化识别等方面提出针对性的建议与对策,旨在提升天基遥感平台应急响应的效率与准确性。

      • MODIS中红外和热红外通道卫星遥感数据对比研究

        张铁宝,杨星,路茜,包雨睿,王玮铭,廖晓峰,管勇

        2026(2):275-284, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250225001

        摘要:

        为深入了解不同通道卫星遥感红外数据的基本特征,并提升其在区域强震监测预测中的应用效果,基于2004—2021年青藏高原东部及周边地区中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星遥感红外数据,从背景场特征和强震监测效果两方面,对中红外与热红外通道数据展开系统对比分析。结果表明:两通道辐射值均呈现显著的季节特征、纬度特征和海拔特征,但热红外通道辐射值受地表温度影响更大,变化幅度也更大;在巴颜喀拉块体中东段的年尺度监测中,中红外通道辐射异常的强震(M≥7.0)对应率(约78%)高,漏报率(0%)低,其强震监测效果优于热红外通道。因此,在巴颜喀拉块体中东段开展卫星遥感红外数据M≥7.0强震的年尺度监测预测工作,宜优先选用中红外通道数据。

      • SBAS-InSAR与CNN-LSTM融合的石墨尾矿坝形变时空耦合分析与动态预警模型

        王跃,李如仁,毕升

        2026(2):285-296, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250625003

        摘要:

        石墨尾矿坝作为高势能堆积体,因石墨尾矿选矿工艺,使颗粒呈双峰结构分布,导致其内部受力情况及失稳机理复杂,滑坡风险高且难以预测。因此,通过短基线集干涉测量(SBAS-InSAR)技术反演石墨尾矿坝表面的时序形变特征,并结合监测数据构建卷积长短期记忆网络(CNN-LSTM)模型,以预测其形变趋势。首先,利用SBAS-InSAR技术处理2019年12月—2021年12月的60景SAR影像,获取研究区累计形变量和年均形变速率,通过对比现场GNSS同名监测点数据,并结合误差评价指标分析,验证InSAR监测精度;然后,分析降雨量与沉降量的关联特性,得出沉降量与降雨量呈周期性变化特征,揭示尾矿坝形变的内在机理;最后,构建CNN-LSTM模型,引入长短期记忆(LSTM)模型和双向循环神经网络(BiGRU)模型,通过误差指标及损失函数对训练及预测结果进行评价。结果表明:(1)尾矿坝顶部表现为沉降,坡顶点b沉降量为189.74 mm,由顶部外扩展,沉降量呈减小趋势,直至坡脚变为抬升,坡脚处点a、f抬升量分别为13.8 mm、26.8 mm;(2)SBAS-InSAR技术与全球导航卫星系统(GNSS)监测结果最大绝对误差4.67 mm,误差分布均匀,SBAS-InSAR技术对石墨尾矿形变监测满足精度要求;(3)降雨为尾矿坝形变主要影响因素,随石墨尾矿内含水量变化,形变呈周期波动特性;(4)对三种预测模型比较分析,可知CNN-LSTM模型损失函数训练集和测试集的曲线拟合度高,表明训练效果好,揭示了该模型预测石墨尾矿形变结果较优,6个特征点位预测误差指标显示,最大均方根误差小于2.06 mm,平均绝对误差小于1.60 mm,决定系数最大值0.89。因此,文章可为北方地区石墨尾矿灾害监测及预警提供技术支撑。

      • 基于遥感影像的宁夏海原县建筑信息获取和抗震能力评估

        孙嘉欣,窦爱霞,余思汗,李自芮,杨慧慧,王建勇

        2026(2):297-308,346, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250701001

        摘要:

        地震所致建筑物倒塌是造成人员伤亡的重要原因,在震前对建筑物开展科学、系统的抗震性能评估,并制定针对性防震减灾措施,可显著降低地震造成的人员伤亡和财产损失。为实现大范围建筑物抗震能力快速分析,提出一种融合高分辨率遥感技术与经典易损性模型的区域建筑抗震能力评估方法。该方法以遥感影像为主要数据源,结合第一次全国自然灾害综合风险普查的建筑物信息和地面调查数据,系统解析建筑物的实体结构特征,通过遥感辅助手段实现建筑信息的快速更新,并应用于宁夏海原县建筑物本体信息的更新实践中,建立适用于中国西部县域尺度的建筑抗震能力评估技术体系。研究结果表明:(1)基于遥感技术可快速获取与更新建筑信息,有效弥补传统调查方法的不足;(2)在海原县遭遇Ⅹ度地震烈度的影响下,全县17个乡镇房屋均会出现不同程度损坏,个别乡镇风险较为突出;(3)通过将遥感提取参数与修正后的易损性模型耦合,可实现区域建筑抗震能力的空间化评估。研究结果可为地震灾害损失评估、风险普查、风险区划等相关工作提供新的技术思路。

      • 考虑空间相似性的房屋建筑群结构遥感分类方法研究——以贵州省威宁县为例

        王琳,王先腾,刘浩,邹禹,李雪

        2026(2):309-319, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250409001

        摘要:

        房屋结构类型是评估其抗震能力的关键属性。传统基于遥感的房屋抗震能力评估多依赖单栋房屋的影像特征,未能充分利用房屋之间的空间相似性。为提高房屋建筑结构分类精度,提出一种基于房屋空间相似性的最小生成树(MST)聚类方法。该方法首先利用房屋的图像几何特征计算表征视觉相似性的格式塔因子,进而通过Delaunay三角网构建房屋邻近图,并以视觉距离为权值生成MST,最后通过对MST进行剪枝,得到空间邻近且形态相似的房屋集群。在此基础上,采用支持向量机(SVM)分类算法,结合房屋的几何、纹理、高度和空间分布等多维特征,将房屋结构类型划分为简易房屋、砖混房屋和框架结构房屋三类。在贵州省毕节市威宁县县城开展的实验表明,相较于基于单栋房屋的分类方法,文章所提出方法的分类精度提升10%以上;Kappa系数由0.58提高至0.79,验证了引入MST聚类策略的有效性。

      • 基于InSAR与深度积分模型的南洛纳克湖侧碛滑坡模拟与危险性评估

        于阳,李永生,姜文亮

        2026(2):320-333, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250428001

        摘要:

        冰湖溃决洪水是高山区极具破坏力的自然灾害,而冰湖侧碛坝滑坡是引发冰湖溃决的诱因之一。2023年10月3日,印度锡金邦南洛纳克湖因侧碛坝滑坡引发溃决,对下游造成重大生命和财产损失。结合遥感解译、小基线集干涉测量(SBAS-InSAR)技术和深度积分方法,开展南洛纳克湖北侧侧碛坝滑坡运动过程模拟与危险性评估研究,为防范由滑坡引发的冰湖溃决灾害提供早期预警科学依据。利用倾斜局部基准面(SLBL)方法估算的滑坡体积约1.442×107 m3。数值模拟结果显示,滑坡的最大流速约32.5 m/s,最大堆积厚度约80 m。利用灾后Sentinel-1A数据获取的侧碛坝形变结果显示,存在一个潜在二次滑坡区域,其体积与第一次滑坡相近,目前处于动态平衡状态,但该区域在强降雨、地震等因素影响下,存在发生二次滑坡风险。数值模拟结果表明,二次滑坡的最大速度小于第一次滑坡,但其滑坡物质入湖位置的Hv值(最大流深H与流速v的平方的乘积)与第一次滑坡相近。由于二次滑坡距离终碛坝更近且下方水深更大,因此仍有引发冰湖溃决洪水的风险。最后,参数敏感性分析表明,基底摩擦系数和孔隙水压力系数对模拟结果有显著影响,因此需合理设置这两个参数。

      • 基于Newmark法与随机森林模型的地震滑坡易发性评估方法

        高菡,夏明垚,魏涛

        2026(2):334-346, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250403001

        摘要:

        文章选取高程、岩性、坡度、坡向、曲率、地震峰值加速度(PGA)、距断层距离及距水系距离等8个环境因子,与Newmark模型计算所得的位移值共同作为输入特征,依托物理机理与机器学习的综合优势,初步构建考虑物理机制的人工预测模型,并成功应用于2023年2月6日土耳其双震地震诱发滑坡灾害的预测分析。研究结果表明:与Newmark模型相比,Newmark和随机森林(RF)的集成模型(Newmark-RF)对滑坡易发性评估更准确,在训练集上,Newmark模型与Newmark-RF模型的受试者工作特征(ROC)曲线下面积(AUC)值分别为0.887 1和0.939 0,在验证集上两模型的AUC值分别为0.882 6和0.936 8,均高于0.85,表明两者在研究区具有良好的适应性和预测能力。Newmark-RF模型的AUC值较Newmark模型提升5.42%,将该模型应用于绘制土耳其研究区地震滑坡易发性图,结果显示滑坡易发性图与实际的滑坡点位分布一致性较高,有90.15%的滑坡位于极高易发区。新提出的Newmark-RF模型显著提升了预测精度和可靠性,可为滑坡危险性评价提供一定参考。

      • 基于单北斗系统的地壳形变监测性能分析

        王东升,苏小宁

        2026(2):347-355, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250407002

        摘要:

        我国北斗卫星导航系统完成全球组网后,在地壳变形监测领域的高精度定位能力有待进行有效验证。基于中国地震科学实验场连续观测站的北斗三号(BDS-3)和全球定位系统(GPS)观测数据,经高精度数据解算,获取ITRF14参考框架下的坐标时间序列与三维速度场,通过对BDS-3和GPS两个系统的解算结果进行对比分析,发现:(1)利用BDS-3观测数据解算的水平向位置、速度场精度分别为~2 mm、~0.5 mm/a,这与利用GPS观测数据解算的结果基本相当;(2)两个系统得到的垂直方向位置精度均显著低于水平方向,为~7 mm,但二者无系统性差异;(3)在水平向速度场的东西分量,两系统的结果存在系统性偏差,差异最大值达到2.5 mm/a,主要原因为二者参考框架之间存在~1.5×10-8的尺度参数差异。研究表明,BDS-3已经具备与GPS相当的地壳变形监测能力,能够为板块运动与地震预警研究提供可靠的数据支持。

      • 矿区土地覆盖类型约束的地表形变特征研究

        石守军,杨国林,苏小宁,马志刚

        2026(2):356-365, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250630003

        摘要:

        针对煤矿开采引发的地表沉降问题,提出一种联合永久散射体与分布式散射体的合成孔径雷达干涉测量方法(PS/DS-InSAR)。该方法在分布式散射体识别过程中引入土地覆盖类型信息,以优化监测点筛选,提升复杂地表环境下形变场提取的空间完整性与监测点筛选的适应性。以甘肃省白银市的大水头矿区为研究对象,基于Sentinel-1 SAR影像与光学遥感土地覆盖分类数据,设定不同地物类型的自适应相干性阈值,优化分布式散射体点的识别过程,并结合永久散射体点构建干涉网络,实现多时相形变序列反演和沉降速率场提取。结果表明,所提方法在沉降漏斗中心及高形变梯度区域均可有效提升监测点密度与形变场连续性,避免传统方法在低相干区域的信息缺失问题。研究进一步结合监测期内地表形变的空间分布特征,揭示沉降中心位置、边界过渡特征及形变发展态势,为煤矿区地表沉降过程的精细化监测和地质灾害防治提供了技术支持。

      • 高分遥感解译下的2025年定日MS6.8地震 房屋震害特征及量化评估

        陈鹏,钟秀梅,李晨,胡雪枫,王谦

        2026(2):366-375, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250508001

        摘要:

        2025年1月7日,西藏自治区日喀则市定日县发生MS6.8地震,造成严重的房屋损毁与人员伤亡。为快速获取震害信息,基于高分二号(GF-2)卫星遥感影像,选取高烈度区(Ⅸ度、Ⅷ度和Ⅶ度)典型乡镇(长所乡、措果乡和曲洛乡)开展房屋震害解译,分析房屋震害特征及其影响因素,并基于解译结果构建房屋遥感震害指数与断层距的拟合关系,分析破坏比与地震烈度的关系。结果表明:3个乡1 435栋房屋在地震作用下发生不同程度的损坏(完全倒塌、局部倒塌/破坏、基本完好),老旧砖木结构及密集自建房倒塌严重,新建房屋抗震性能显著优于老旧民居;随着烈度增加,建筑物完全倒塌和局部倒塌/破坏的占比显著升高,Ⅸ度区房屋倒塌占比最高(措果乡27.90%、长所乡26.20%);房屋震害指数与地震烈度呈正相关,措果、长所两乡Ⅸ度区的遥感震害指数分别为0.44和0.48,而曲洛乡Ⅷ度与Ⅶ度区的遥感震害指数分别降低至0.19和0.12;空间分布上,损毁房屋集中沿登么错断裂带展布,在靠近断裂处房屋破坏最为严重,远离断裂带处震害较轻。研究结果有助于提升震后灾情快速评估能力,为灾后应急响应和救援决策提供数据支撑。

      • 基于遥感的建筑震害损毁识别与评估方法综述

        王悦,吴樊,潘志安,张波

        2026(2):376-388, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250625004

        摘要:

        地震发生后建筑物损毁识别与评估的快速开展对灾害应急响应与救援工作至关重要。遥感技术凭借其大范围动态监测的优势,已成为灾害监测的核心手段。近些年,随着计算机视觉方法的发展,损毁建筑物识别评估方法从传统图像处理技术逐步发展到以深度学习为代表的人工智能方法。文章系统梳理基于光学影像、合成孔径雷达(SAR)影像以及多源影像融合技术在震后损毁建筑物识别中的应用发展,归纳建筑损毁评估领域常用数据集,分析不同模型的技术特征以及性能表现;最后,结合当前技术现状及瓶颈,对未来的发展趋势进行展望。

      地震研究
      • 考虑流固耦合作用的渡槽结构近断层地震响应分析

        惠迎新,李杰星,张尚荣,周天一,范龙文,宋颍浩

        2026(2):389-401,473, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250107003

        摘要:

        为探究近断层区域渡槽结构在地震作用下的动力响应,基于Housner理论模拟槽内水体与槽身的动力相互作用,利用OpenSees有限元软件建立结构动力数值模型。结合近断层发震机制,模拟了槽位处地震动,分析流固耦合效应对结构动力响应的影响,并系统研究在近断层地震动作用下,不同水位条件下的响应差异。研究结果表明,在地震滑冲效应作用下,同一水位条件下考虑流固耦合效应有助于减小渡槽结构关键受力构件的动力响应。水体的存在使得槽身峰值位移和残余位移均小于无水工况,并在地震后期使槽身晃动趋于规律性;此外,水位变化对结构动力响应具有双重影响:在低水位条件下,水体晃动效应占主导,结构地震响应因水体晃动而减弱;而在高水位条件下,水体质量效应占主导,附加惯性力显著增强了结构响应。

      • 北京东部平原区香河隐伏断层第四纪活动性研究

        夏方华,郭有刚,于秀璇,解欣雨

        2026(2):402-412, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20241107001

        摘要:

        以往资料中对于香河隐伏断层第四纪活动特征研究较少,文章旨在补充查明其空间分布、上断点埋深、断层性质和第四纪活动情况。在研究区内的L05线利用高分辨率地震勘探和高密度电阻率探测法基本圈定断层上断点的位置,采用跨断层钻探法查明了断层在第四纪地层中的赋存情况。在此基础上,在研究区东西两侧的L04线和L09线利用高分辨率地震勘探圈定了断层的位置,基本查明香河断层在北京东部平原区的空间展布形态。结合以往研究成果表明:研究区内的香河断层总体走向NE,南西段倾向SE,北东段倾向NW,埋深60~120 m,表现为明显的正断层性质,推断其为第四纪中更新世断层。

      • 青海共和南山南缘断裂晚第四纪活动特征

        陈露瑶,袁道阳,李红强,姚赟胜,张建宇

        2026(2):413-426, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250717001

        摘要:

        共和南山断裂位于青藏高原东北缘祁连—海原断裂与东昆仑断裂之间的菱形块体内部,是一条主要调节断裂。目前,对该断裂晚第四纪以来的活动特征研究较为缺乏。通过高分辨率卫星影像解译、无人机航测、野外地质地貌调查及年代学分析(14C及光释光测年),对共和南山断裂中规模最大的共和南山南缘断裂的几何展布、活动时代及垂直滑动速率进行研究。结果表明:断裂整体走向为NW-EW,性质以挤压逆冲为主;整条断裂在晚第四纪以来均有活动,西段的最新活动年代为晚更新世末期,中东段在全新世中期活动明显。结合山脉高程剖面分析,断裂垂直滑动速率整体较低且具有分段性:西段为(0.17±0.06) mm/a,中东段为(0.32±0.15) mm/a,表明共和南山山脉整体隆升应力集中于山体中间弧顶部位。结合前人研究,认为共和盆地东南段是受共和南山逆冲断裂带作用而形成的背驮式盆地,与青海湖盆地性质一致。

      • 湖北三峡井网丁家坪井水位动态变化特征和 影响因素分析

        翁骋,吕品姬,蒋玲霞,涂先新,周晓成

        2026(2):427-436, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240723001

        摘要:

        丁家坪井隶属于长江三峡工程诱发地震地下水动态观测井网(三峡井网),观测数据稳定、可靠。研究该井的水位动态变化和影响因素对判断三峡库区的地震活动性尤为重要。文章采用多学科交叉的研究方法,包括水文地质调查、小波分析、小波相干分析以及水化学监测等综合技术手段,旨在揭示地下水变化特征及其相关的影响因素。结果表明:(1)对比井水位和降雨的连续小波功率谱发现,二者高能量周期域分布存在较多重合;小波相干谱表明二者在短期(0~3.8 d)和中长期(100~512 d)的相关性较好,而中短期(5~64 d)的相关性略差。(2)对比井水位和库水位连续小波功率谱发现,二者高能量周期域重合区域较少;小波相干谱表明,二者的相关性较差。(3)水化学分析认为,丁家坪井与周围地表水水化学类型一致,证明丁家坪井与地表水存在相同的物质来源;Na-K-Mg三角图中,各样品均落在未成熟水处,进一步表明各采样点均为浅层地下水,受地表水补给;氢氧同位素分析结果表明,所有样品(包括丁家坪井水)均靠近三峡秭归段大气降水线,说明各样品的井水来源主要为大气降水。研究分析认为,丁家坪井的水力来源主要为大气降水,受库区水和深部来源水补给较少。

      • 1920年海原大地震灾情模拟

        吴佳杰,陈文凯,贾艺娇,孙艳萍,余思汗

        2026(2):437-450, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250106001

        摘要:

        聚焦于1920年海原大地震灾情模拟,利用基于断层最短距离的地震动参数衰减模型,综合不同震中记录和震级区间对地震烈度进行模拟,使用双模型结合多情景估算大地震重演导致的人员伤亡,并通过与历史震害对比验证模拟精度。研究结果表明:中国地震局兰州地震研究所版本的海原地震震中位置和震源深度与MW8.3的震级组合计算所得烈度分布与历史等震线吻合度较高,极震区范围与地表破裂带走向一致;人员伤亡估算表明,在目前人口密度和经济条件下,若地震重演,死亡人数仍可能达到十万数量级,且主要集中在Ⅸ度及以上高烈度区;极震区建筑抗震能力不足、人口密集及地震次生灾害是导致人员伤亡的主要因素,需通过活动断裂避让、提升建筑抗震标准、优化应急预案等综合措施降低潜在风险。

      • 2025年1月7日西藏定日6.8级地震长波辐射异常

        宫逸飞,郭晓,张元生

        2026(2):451-460, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250210002

        摘要:

        为揭示地震孕育过程中射出长波辐射(OLR)异常现象及其形成机理,结合欧洲中期天气预报中心再分析数据集,应用风云系列静止卫星的OLR数据,采用小波变换和功率谱估计法,对2025年定日M6.8地震的OLR信息进行研究分析。结果表明:(1)在定日M6.8地震发生前约90天(即2024年10月9日),震中区附近开始出现显著的OLR功率谱异常现象,并于2024年10月12日达到峰值,且峰值持续偏离多年平均值和两倍标准差的时间分别达32天和9天;异常范围主要集中在以震中为中心的三个区域,其中最显著的区域为震中西北部的当惹雍错—定日断裂带和雅鲁藏布江断裂带,其最大相对功率谱幅值高达10.4;(2)在OLR功率谱达峰值时,震中附近呈现出地表气温偏低、总云量较高、地表潜热通量较高及总降水量较少的气象条件,大气中水汽含量显著不足;这些气象条件并不利于OLR增强,初步认为其异常与大气环境条件无直接关联,更可能归因于震前区域构造应力的累积与活动构造的强烈作用。定日M6.8地震前出现的OLR功率谱异常特征在持续时间、范围、形态方面与已有研究结果基本一致,对强震预测预报中的时间和地点判定具有一定的参考意义。

      • 基于非参数检验和DTW的川西“Y”型大尺度断裂系统发震差异性和相似度统计分析

        姚欣雨,薛源,饶敏,杨静,叶秋吟

        2026(2):461-473, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240418001

        摘要:

        针对川西地区地震频发且地震断裂带分布紧密的特点,选取该地区三条主要地震断裂系统——龙门山断裂系统、鲜水河断裂系统、安宁河—则木河及大凉山断裂系统近54年的发震数据,采用统计领域总体差异性检验常用的非参数检验以及可用于不同时间尺度相似性检测的动态时间规整(DTW)算法,从发震强度、发震频率、发震时刻三方面探索断裂系统之间的差异性。研究结果表明,不同断裂系统之间的差异性显著,但是鲜水河断裂系统与安宁河—则木河及大凉山断裂系统发震数据在发震强度和发震频率方面的差异性较其他断裂系统组合更小。初步证明了鲜水河断裂系统与安宁河—则木河及大凉山断裂系统地震活动规律存在较高相似度,说明两断裂系统地震活动可能具有较高关联性,为断裂带地震活动关联性的定量推断提供参考。

      • 黄土峁斜坡三维地震响应与失稳破坏规律数值模拟分析

        李昊宇,常晁瑜,乔峰,赵云辉,薄景山

        2026(2):474-488, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240904002

        摘要:

        黄土峁作为黄土地貌的典型形态之一,其在地震作用下的复杂响应机制和潜在破坏模式给地震灾害预测与防控带来了严峻挑战。结合宁夏西海固地区相关地质资料建立黄土峁概化模型,选取积石山地震动作为动力输入,采用三维数值模拟方法,系统分析黄土峁斜坡的三维地震响应与失稳破坏规律。结果表明:黄土峁斜坡在地震作用下表现出特有的动力响应模式;相较于地震强度,地震频谱特性对斜坡响应的影响更大;在强震作用下,斜坡先出现单侧拉裂,随后发展为贯通的弧形滑动面。研究成果可为黄土地区的抗震设计提供数据支撑和理论指导,有助于制定精准的斜坡稳定性评估标准和灾害防控措施,减小地震引发的地质灾害风险。

      • 腐蚀环境下综合管廊在非均匀土层中的地震响应模拟

        陈星宇,李兵,汤爱平

        2026(2):489-500, DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250126002

        摘要:

        综合管廊作为城市地下基础设施的重要组成部分,其抗震性能和长期安全性受到复杂地质条件和腐蚀环境的显著影响。通过建立非均匀场地条件中综合管廊在不同腐蚀状态下的三维有限元模型,系统揭示综合管廊体在不同腐蚀状态(顶板、侧壁、底部及整体腐蚀)下的地震反应规律。研究结果表明:(1)在砂土-黏土-砂土地层中,黏土层处管廊侧壁腐蚀时,结构的动力响应显著放大;(2)腐蚀位置对管廊的地震应力分布影响显著,顶板和侧壁腐蚀使应力集中出现在黏土层中部,而底部腐蚀则使应力向砂土层转移;(3)腐蚀与非均匀土层条件的耦合作用加剧管廊的动力响应,特别是在黏土层中,侧壁腐蚀引起的加速度放大和相对位移最为突出,为该类结构的抗震薄弱环节。研究成果可为非均匀地质条件下管廊的抗震设计提供理论参考,并为类似工程结构的安全评估和加固提供参考。

      显示方式:
      • 土工格室挡墙动力响应振动台试验研究

        侯宪明, 靳飞飞, 宋飞, 刘学军, 陈鑫, 王丽丽

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250218003

        摘要:

        以土工格室挡墙支护边坡为研究对象,开展大型振动台模型试验,研究了地震动参数对格室应变和挡墙加速度的影响。研究结果表明:格室应变和加速度沿墙高呈非线性变化;随着幅值和频率的增加,格室应变和加速度逐渐增大,应变最大值出现在高程1H/2附近;在频率1~4Hz时格室应变和加速度增幅较小,超过4Hz时增幅则较大;三种方向下, XZ向作用时挡墙动力响应最为强烈;而持时影响较小;第1列加速度小于第2列加速度,土工格室挡墙对地震能量具有一定的衰减作用,表现良好的抗震性能。该研究成果对于土工格室挡墙的抗震设计及其实践应用具有一定的参考价值。

      • 基于连通图和线性规划的震后伤员疏散模型研究

        宝音图, 郝亮, 潘鹏远, 那仁满都拉, 徐茂臣, 王鹏翔

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20251014003

        摘要:

        本研究针对地震灾害中的伤员疏散问题,构建了结合连通图和线性规划的伤员转运(Connected Graph and Linear Programming, CLP)模型。该模型首先通过插点法(Floyd算法)构建路网拓扑关系,确定从灾区到医院的最短转运路径;继而通过设置约束条件的线性规划方法,确定最佳的转运人数,以确保伤员转移路径最短且总用时最少,并建立遗传算法(Genetic Algorithm, GA)模型进行对照。以呼和浩特某特定区域为研究对象,假设该区域傍晚或夜间发生强震,通过经验公式估算伤员数量和道路通行情况,对重伤员的转运路径与数量开展了模拟计算。结果表明,该模型可有效求解伤员转运所需的最短总时间与最短总路径,验证了模型的实际可行性。模拟实验进一步证实,该模型在提升伤员疏散效率、降低救援成本及缩短救援时间方面具有显著效果。此外,探讨了模型的实际适用性与未来扩展潜力,以期为地震灾害应急救援提供理论依据与实践参考。

      • 数字孪生与人工智能融合驱动的结构健康监测技术研究综述

        刘红波, 裴跃雄, 王龙轩, 徐镓铠, 李轩直, 张海江, 陈志华

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250809001

        摘要:

        人工智能与数字孪生技术的迅猛发展,为结构健康监测领域注入了新的技术活力。数字孪生技术能够构建结构的高保真模型,结合人工智能可实时反映物理结构的健康状态并提供预测分析,将二者深度融合,能够显著提升结构健康监测的准确性和决策效率。为系统梳理数字孪生与人工智能融合技术在结构健康监测中的研究进展与应用现状,文章首先阐释了数字孪生与人工智能的基本概念及其在结构健康监测领域的应用价值;随后从陆上工程结构、地下工程结构、道路桥梁结构、海上工程结构以及工程结构灾害预警与评估五个维度,全面论述了融合数字孪生与人工智能的结构健康监测与预警技术的研究现状;最后总结当前研究进展并对未来发展方向进行展望,旨在为相关领域的后续研究与实践提供有益参考。

      • 预应力混凝土桥墩及其抗震性能研究新进展

        许国敏, 张先可, 黄河, 康玲, 柏颢原, 贾俊峰, 田里

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250827001

        摘要:

        强震作用下不仅要避免桥梁结构倒塌从而保证桥上通行人员安全,同时应关注桥梁损伤以考虑震后桥梁快速恢复通行功能和修复问题。预应力混凝土桥墩在桥梁抗震方面的优势受到关注,墩内预应力筋可为墩柱提供良好的恢复力同时有效控制震后墩柱损伤,在一定程度上可减小桥梁残余位移以提高震后功能快速恢复性。本文分别从现浇混凝土桥墩和预制拼装桥墩两个方面综述了预应力混凝土桥墩及其抗震性能研究新进展。首先简要介绍了预应力混凝土桥墩的研发背景,总结了墩内配有竖向预应力筋的现浇钢筋混凝土桥墩的研究成果。其次,围绕耗能方式、抗剪措施、墩底损伤控制措施以及理论分析方法等方面介绍和总结了预应力连接预制拼装桥墩的研究新进展。最后,基于当前国内外理论研究、技术研发和工程应用现状总结了预应力混凝土桥墩发展趋势。研究结果表明:相较于现浇钢筋混凝土桥墩,预应力混凝土桥墩震后残余位移显著减小,一般情况下需配置耗能装置以提升耗能能力,墩柱局部损伤减小。预应力连接技术在摇摆自复位抗震桥墩及多节段预制拼装桥墩建设中具有显著优势。预应力桥墩数值建模方法、自复位桥墩性能化抗震设计方法及工程验证、预应力连接预制高墩及其抗震性能和耐久性能、预应力筋锚固与施工技术、先张法预应力桥墩及其抗震性能等是未来值得关注的重要方向。

      • 基于震害模拟及现场调查的银川4.8级、4.6级地震震害分析

        余思汗, 林旭川

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250414001

        摘要:

        2025年1月2日在宁夏银川断陷盆地中部的永宁县和金凤区先后发生4.8级和4.6级两次地震,给社会和经济造成极大影响。为快速获取两次地震震害以及进一步开展后续区域内抗震设防工作,本文在精细化的地震动模型、地质模型和建筑物三维模型构建的基础上,采用非线性弹塑性时程分析方法实现了地震重点区域建筑群震害模拟分析。结果表明,震中5km区域建筑物损伤较为集中,主要表现为老旧建筑及自建房抗震能力不足所导致的轻微破坏,震中最大烈度为Ⅵ度,但未出现中度及以上破坏。震害模拟结果进一步揭示了盆地沉积层对地震动的放大效应及其对人员心理的影响。本文结果可为老旧建筑存量丰富的城市抗震韧性及灾害应对能力提升,城市直下型地震的应急处置和风险防控提供了重要参考。

      • 基于隔震结构等效模型和简化速度脉冲的地震反应分析方法

        周 威, 赖正聪, 姜俊成, 张琼心, 孙光宇

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240322004

        摘要:

        针对近断层脉冲地震动作用下隔震结构的动力响应,提出了一种简化隔震分析方法。该方法利用有限元软件建立隔震结构的三维模型和等效模型,采用连续小波变换进行脉冲地震动的筛选和简化,并通过动力时程分析对比10条脉冲地震动简化前后的响应。研究结果表明:等效模型能准确模拟三维模型在地震作用下的隔震层支座位移及应力响应;1阶脉冲分量和10阶脉冲分量的时程特性及长周期段的反应谱特征均与原始地震动吻合较好,且时程分析结果与原始地震动相比具有较高的精度和效率。说明基于等效模型和简化速度脉冲的隔震分析方法对近断层工程结构的动力响应分析较为有效。

      • 基于InSAR与深度积分模型的南洛纳克湖侧碛滑坡模拟与危险性评估

        于阳, 李永生, 姜文亮

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250428001

        摘要:

        冰湖溃决洪水是高山区极具破坏力的自然灾害,而冰湖侧碛滑坡是引发冰湖溃决洪水的诱因之一。2023年10月3日,印度锡金邦南洛纳克湖因侧碛滑坡引发溃决,对下游造成重大生命财产损失。结合遥感解译、SBAS-InSAR和深度积分方法,开展南洛纳克湖北边侧碛滑坡运动过程模拟与危险性评估研究,为滑坡引发的冰湖溃决灾害早期预警提供科学依据。利用SLBL方法估算滑坡的体积约1442万立方米。数值模拟结果显示滑坡的最大流速约32.5 m/s,最大堆积厚度约80米。利用灾后Sentinel-1A数据获取侧碛形变结果,识别出一个潜在二次滑坡区域,体积与第一次滑坡相近,目前处于动态平衡状态。但该区域在强降雨、地震等因素的作用下,存在二次滑坡风险。数值模拟结果表明,二次滑坡的最大速度小于第一次滑坡,但其滑坡物质入湖位置的Hvvmax值(流深H与流速v的平方的乘积最大值)与第一次滑坡相近。由于二次滑坡距离终碛坝更近且下方水深更大,因此仍有引发冰湖溃决洪水的风险。参数敏感性分析表明,基底摩擦系数和孔隙水压力系数对模拟结果有显著影响,因此需合理设置上述两个参数。

      • 基于遥感影像的宁夏海原县建筑物抗震能力评估

        孙嘉欣, 窦爱霞, 余思汗, 李自芮, 杨慧慧, 王建勇

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250701001

        摘要:

        地震造成建筑物倒塌是人员伤亡重要原因,震前开展科学、系统的建筑物抗震性能评估,制定针对性防震减灾措施,可显著降低地震造成的生命和财产损失。为实现大范围建筑物抗震能力分析,本文以遥感影像作为主数据源,结合地面调查和第一次自然灾害普查的建筑物信息,通过分析建筑物实体的结构特征,建立了遥感辅助的建筑物更新方法,实现了宁夏海原县建筑物本体信息更新。在此基础上选择适用研究区的结构易损性模型,构建符合区域的抗震能力指数,定量评估了遭遇不同地震烈度下的区域建筑综合抗震能力。结果表明:海原县遭遇地震最大烈度为Ⅹ度时,所有乡镇均无法达到完全抗震,其中12个乡表现为少部分房屋倒塌,5个乡表现为部分倒塌。研究表明本文遥感辅助的区域建筑综合抗震能力方法,可为地震灾害损失评估、风险普查、风险区划等工作提供新的技术思路。

      • 青海共和南山南缘断裂晚第四纪活动特征

        陈露瑶, 袁道阳, 李红强, 姚赟胜, 张建宇

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250717001

        摘要:

        共和南山断裂是位于青藏高原东北缘祁连-海原断裂与东昆仑断裂之间的菱形块体内部主要调节断裂。目前对于该断裂晚第四纪以来的活动特征研究较为缺乏。本研究通过高分辨率卫星影像解译、无人机航测、野外地质地貌调查及年代学分析(14C及OSL测年),对共和南山断裂中规模最大的共和南山南缘断裂的几何展布、活动时代及垂直滑动速率进行了研究。结果表明:断裂整体走向为NW-EW向,性质以挤压逆冲为主,整条断裂在晚第四纪以来均有活动,西段的最新活动年代为晚更新世末期,中东段全新世中期活动明显;结合山脉高程剖面分析,断裂垂直滑动速率整体较低且具有分段性,西段为(0.17±0.06)mm/a,中东段为(0.32±0.15)mm/a,表明共和南山山脉整体隆升应力集中于山体中间弧顶部位。结合前人及本研究,认为共和盆地东南段是受共和南山逆冲断裂带作用而形成的背驮式盆地,与青海湖盆地性质一致。

      • 新型水平万向阻尼放大装置恢复力模型及参数分析

        韩梦凡, 包超, 白鹏程, 杜建东, 曹纪兴, 马肖彤, 吕建宁

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240823002

        摘要:

        基于杠杆原理,提出一种新型水平万向阻尼放大装置(HUDAD),并系统阐述其构造与作用机理。根据机械结构原理,推导出HUDAD的恢复力计算公式,并通过拟静力试验验证其位移放大效果和恢复力模型的准确性;进一步利用ABAQUS软件构建有限元模型,对HUDAD的滞回性能开展系统的参数分析,探究加载频率、位移方向及位移放大系数等参数对装置整体耗能特性的影响。研究结果表明:HUDAD具有显著的位移放大能力和优越的耗能性能,且试验滞回曲线与理论模拟曲线高度吻合;该装置表现出明显的频率相关性,阻尼力随着加载频率升高而增大;通过分析不同加载方向、位移放大系数和阻尼器布置方式下HUDAD的滞回性能,验证其水平多向耗能能力,证实其能够有效提高阻尼器的使用效率。

      • MODIS中红外和热红外通道卫星遥感数据对比研究

        张铁宝

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250225001

        摘要:

        为进一步充分了解不同通道卫星遥感红外数据的基本特点,并将卫星遥感红外数据更好地应用于地区强震监测预测工作,基于青藏高原东部及附近地区2004-2021年MODIS/Terra卫星遥感红外数据,从背景场特点和强震监测效果两方面对中红外和热红外通道数据进行了详细对比分析研究。结果表明,两个通道辐射值均具有明显的季节特征、纬度特征和海拔特征,但两个通道也存在差异,具体为:热红外通道辐射值受温度的影响大于中红外通道,变化幅度大于中红外通道;在巴颜喀拉块体中东段,在年时间尺度,中红外通道辐射值强震(M≥7.0)异常对应率(78%)高,强震漏报率(0%)低,中红外通道数据强震应用效果好于热红外通道。在巴颜喀拉块体中东段开展卫星遥感红外数据M≥7.0强震年尺度监测预测工作,应优选中红外通道数据。

      • 高分遥感解译下的2025年定日MS6.8地震房屋震害特征及量化评估

        陈鹏, 钟秀梅, 李晨, 胡雪枫, 王谦

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250508001

        摘要:

        摘要:2025年1月7日,西藏日喀则市定日县发生MS 6.8地震,造成了严重的房屋损毁与人员伤亡。为快速获取震害信息,基于高分二号卫星遥感影像,选取高烈度区(Ⅸ度、Ⅷ度和Ⅶ度)典型乡镇(长所乡、措果乡和曲洛乡)开展房屋震害解译,获得房屋震害特征,分析影响因素,并由此计算遥感震害指数。结果表明:3个乡1435栋房屋在地震作用下发生不同程度的损坏(完全倒塌、局部倒塌或破坏、基本完好);老旧砖木结构及密集自建房倒塌严重,新建房屋抗震性能显著优于老旧民居,且房屋损毁程度与地震烈度呈正相关,Ⅸ度区房屋倒塌占比最高(措果乡27.90%、长所乡26.20%),遥感震害指数分别为0.44和0.48;Ⅷ度与Ⅶ度区震害指数显著降低至0.19和0.12。空间分布上,损毁房屋集中沿登么错断裂带展布,根据解译结果构建了房屋遥感震害指数与断层距的拟合关系,分析了破坏比与地震烈度的关系。研究结果有助于提升震后灾情快速评估能力,并可为灾后应急响应和救援决策提供数据支撑。

      • 考虑空间相似性的房屋建筑群结构遥感分类方法研究——以贵州省威宁县为例

        王琳, 王先腾, 刘浩, 邹禹, 李雪

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250409001

        摘要:

        房屋结构类型是房屋抗震能力评估所需要的关键属性,传统房屋抗震能力遥感评估多基于独栋房屋影像特征,没有考虑房屋之间的空间相似性。为提高房屋建筑结构类型分类精度,本研究提出了一种基于房屋空间相似性的最小生成树(Minimum Spanning Tree,MST)房屋结构类型聚类方法。该方法首先利用房屋的图像几何特征计算表征视觉距离的格式塔因子,然后使用Delaunay三角网构建房屋间的邻近图,并以视觉距离为权值生成MST,通过对MST进行裁剪,得到空间邻近且相似的房屋集群。最后,使用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)分类算法,根据房屋的几何、纹理、高度、空间分布等多维特征,将房屋群结构划分为简易房屋、砖混房屋、框架结构房屋三类。本研究以贵州省威宁县县城为研究区开展了房屋结构类型遥感分类实验,相比于基于独栋房屋的房屋抗震能力分类,分类精度提高了10%以上;kappa系数从0.58提升至0.79。实验结果在一定程度上证明了引入MST聚类方法的可行性。

      • 基于地震易损性分析的排架结构厂房韧性提升

        刘廷滨, 谢淼, 马强

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240813001

        摘要:

        一批建于上世纪50年代的钢筋混凝土排架结构工业厂房在我国仍大量存在,部分厂房仍承担着重要的生产任务,这些厂房原设计抗震设防标准低、使用年限久、韧性提升难度高。为探索既有钢筋混凝土排架结构工业厂房在地震作用下韧性提升的有效方法,选取一栋横向3跨排架结构厂房建筑为研究对象,提出了采用柱间增设防屈曲约束支撑(减震)和柱间减震配合排架柱顶隔震(减隔一体化)两种韧性提升方法。选取20条地震波对韧性提升改造前后的厂房结构进行增量动力分析,通过对比厂房结构的地震易损性,评估减震、减隔一体化两种方法对工业厂房韧性提升的效果。结果表明:减震、减隔一体化均可以有效提升工业厂房的抗震韧性,对于下部结构存在损伤的工业厂房结构,采用减震方法对厂房结构的抗震韧性改善状况最为明显,而对于屋盖存在明显薄弱区的工业厂房结构,更宜采用减隔一体化提升方法。

      • 2023年12月18日积石山地震天基遥感平台应急响应行动分析

        李 强, 姜文亮, 李永生, 焦其松, 罗毅, 蒋洪波, 张景发

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250605001

        摘要:

        2023年12月18日,甘肃省临夏州积石山县发生6.2级地震,地震造成了大量的人员伤亡。地震发生后,相关部门立即启动了基于遥感技术的地震应急响应。本研究按时间段详细地分析了天基遥感数据的获取、参数特征以及应急响应过程。基于获取的天基遥感数据,开展了震害建筑物提取、InSAR形变场获取、基于车辆的救援力量分析、应急救援安置帐篷分布以及震害建筑物分布提取等技术研究,并与实际应急响应情况进行对比分析。结合本次积石山地震天基平台应急行动特点,分析了天基平台在重特大灾害应急行动时存在的问题,基于此,从卫星规划、数据处理、信息智能化识别等方面提出了针对性的建议性对策,旨在提升天基平台的应急行动效率和准确性。

      • 黄土峁斜坡三维地震响应与失稳破坏规律数值

        李昊宇, 常晁瑜, 乔峰, 赵云辉, 薄景山

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240904002

        摘要:

        黄土峁作为黄土地貌的典型形态之一,在地震作用下表现出的复杂响应机制和潜在的破坏模式,给地震灾害的预测与防控带来了严峻挑战。本文结合西海固地区相关地质资料建立了黄土峁概化模型,并选取积石山地震动作为动力输入,采用三维数值模拟技术,系统地分析了黄土峁斜坡的三维地震响应与失稳破坏规律。结果表明:在地震作用下,黄土峁斜坡表现出特有的动力响应模式;相较于地震强度,地震频谱对斜坡响应影响更大;强震下,斜坡先出现单侧拉裂滑动,随后发展为全斜坡的弧形滑动面;该结果为黄土地区的抗震设计提供了数据支撑和理论指导,有助于制定精准的斜坡稳定性评估标准和灾害防控措施,减少地震引发的地质灾害风险。

      • V形钢可更换耗能构件梁柱节点受力性能分析

        吴瑞, 匡星晨, 凌茹, 谢颖

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240810001

        摘要:

        韧性结构不仅能抵抗高烈度地震作用,而且在震后只需更换损伤构件即可快速恢复功能,近 年来受到广泛关注。文章提出一种配置V 形钢可更换耗能构件的狗骨式翼缘削弱梁柱节点,并介 绍其构造形式及设计理念。利用ABAQUS有限元软件,分析该节点的破坏模式、应力与应变分布,揭示其破坏机理、传力路径及耗能机制;在此基础上,研究V 形钢连接件和狗骨式削弱连接件的关键设计参数(包括厚度、材料强度以及削弱连接件的削弱宽度)对节点抗震性能的影响。研究结果表明:在传统狗骨式可更换节点的基础上配置V 形钢可更换耗能构件,能显著提高节点的耗能能力和延性性能,其等效黏滞阻尼系数在0.257~0.331之间;V 形钢连接件在受力过程中发生明显塑性变形,实现了损伤可控及震后可更换的抗震设计目标;狗骨式削弱连接件与V 形钢连接件宜采用LY160或Q235钢;狗骨式削弱连接件厚度宜取梁翼缘厚度的0.9~1.5倍,削弱宽度宜取25~30 mm,而V 形钢连接件厚度宜取梁翼缘厚度的0.3~0.6倍。

      • 基于库仑摩擦的隔震残余位移理论分析与研究

        李发福, 李奕生, 吴国强, 张龙飞, 张建

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240729002

        摘要:

        残余位移的大小反映了隔震层复位能力的强弱,是衡量主体结构建筑功能在震后能否正常使用的重要指标之一。震害调查发现,隔震支座震后存在残余位移,导致隔震层未完全复位。为揭示隔震层残余位移产生的机理,基于库仑摩擦单自由度体系(SDOF),根据隔震层双线性滞回特性建立了隔震层的自由衰减动力模型,提出了最大残余位移的简化计算公式,并进行了数值模拟验证,为合理评估隔震层的复位能力提供了理论支撑。研究表明:隔震层的残余位移分布具有高度离散性,但其最大值是确定的;其影响因素包括名义屈服强度Qd、初始刚度 k0、屈服后刚度k及阻尼比ξ。该残余位移简化计算公式在工程设计中具有一定的指导意义。

      • 横穿滑坡埋地管道的有限元建模与非线性分析

        贾晓辉, 付长华, 刘爱文

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240331001

        摘要:

        埋地输油气管道作为长距离运输的典型线状工程,沿线分布的滑坡地质灾害会对其安全运行造成潜在威胁和实质破坏。以滑坡段及滑坡周界处埋地管道的大变形反应为研究重点,在构建横穿滑坡埋地管道力学物理模型基础上,深入考虑滑坡体滑移的不均性、滑坡周界与穿越管道交角问题、管端边界条件、管土相互作用的非线性等要素,提出并引入了等效断层模型、等效弹簧边界的力学思想和建模关键实现技术,建立了横穿滑坡埋地管道的三维非线性有限元模型,并做出案例分析与模型验证,保证了所建模型的准确性。基于有限元模型进行大量工况的数值仿真研究,深入探讨了穿越横向滑坡体中部埋地钢质管道的可能破坏模式和滑坡特征参数的敏感性分析,研究表明,埋地钢管会出现拉伸破坏、屈曲破坏、侧向位移、弯曲变形等失效模式;管道最大应变与滑坡位移量、滑坡角呈正相关关系;滑坡位移一定时,与滑坡宽度变化不很敏感;滑坡周界滑动方向与管道轴向的交角是影响滑坡周界附近管道受力的重要因子,建议引起重视并以取值75°为宜。本文为横向滑坡作用下埋地管道安全运行评价提供了有限元分析方法,对埋地管道的破坏模式规律和大变形影响机理取得一定认识。

      • 矿区土地覆盖类型约束的地表形变特征研究

        石守军, 杨国林, 苏小宁, 马志刚

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250630003

        摘要:

        针对煤矿开采引发的地表沉降问题,提出一种联合永久散射体与分布式散射体的合成孔径雷 达干涉测量方法(PS/DS-InSAR)。该方法在分布式散射体识别过程中引入土地覆盖类型信息,以 优化监测点筛选,提升复杂地表环境下形变场提取的空间完整性与监测点筛选的适应性。以甘肃省白银市的大水头矿区为研究对象,基于Sentinel-1 SAR 影像与光学遥感土地覆盖分类数据,设定不同地物类型的自适应相干性阈值,优化分布式散射体点的识别过程,并结合永久散射体点构建干涉网络,实现多时相形变序列反演和沉降速率场提取。结果表明,所提方法在沉降漏斗中心及高形变梯度区域均可有效提升监测点密度与形变场连续性,避免传统方法在低相干区域的信息缺失问题。研究进一步结合监测期内地表形变的空间分布特征,揭示沉降中心位置、边界过渡特征及形变发展态势,为煤矿区地表沉降过程的精细化监测和地质灾害防治提供了技术支持。

      • SBAS-InSAR与CNN-LSTM融合的石墨尾矿坝形变时空耦合分析与动态预警模型

        李如仁­­, 王 跃

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250625003

        摘要:

        摘要:石墨尾矿坝作为高势能堆积体,因其选矿工艺,使颗粒呈双峰结构分布,导致内部受力情况及失稳机理复杂,滑坡风险高且难以预测。因此,通过短基线集干涉测量(SBAS-InSAR)技术反演石墨尾矿坝表面的时序形变特征。在此基础上,结合监测数据构建卷积长短期记忆网络(CNN-LSTM)模型,以预测其形变趋势。首先,利用SBAS-InSAR技术处理2019年12月至2021年12月的60景SAR影像,获取研究区累计形变量和年均形变速率,通过对比现场GNSS同名监测点数据,并结合误差评价指标分析,验证InSAR监测精度;然后,分析降雨量与沉降量的关联特性,得出沉降量与降雨量呈周期性变化特征,揭示尾矿坝形变的内在机理;最后,构建CNN-LSTM模型,引入长短期记忆模型(LSTM)、双向循环神经网络模型(BiGRU),通过误差指标及损失函数对训练及预测结果进行评价。结果表明:(1)尾矿坝顶部表现为沉降,坡顶点b沉降量为189.74 mm,由顶部外扩展,沉降量呈减小趋势,直至坡脚变为抬升,坡脚处点a、f抬升量分别为13.8 mm、26.8 mm;(2)SBAS-InSAR技术与GNSS监测结果最大绝对误差4.67 mm,误差分布均匀,SBAS-InSAR技术对石墨尾矿形变监测满足精度要求;(3)降雨为尾矿坝形变主要影响因素,随石墨尾矿内含水量变化,形变呈周期波动特性;(4)对三种预测模型比较分析,可知CNN-LSTM模型损失函数训练集和测试集的曲线拟合度高,表明训练效果好,揭示了该模型预测石墨尾矿形变结果较优,6个特征点位预测误差指标显示,最大均方根误差小于2.06 mm、平均绝对误差小于1.60 mm、决定系数最大值0.89。因此,本研究可为北方地区石墨尾矿灾害监测及预警提供技术支撑。

      • 基于InSAR技术的矿区地表形变与矿震关系研究

        张玉生, 欣欣, 邱江涛

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20241022003

        摘要:

        本文利用InSAR(合成孔径雷达干涉测量)技术,对甘肃省某矿区进行了地表形变特征的详细研究。通过SBAS-InSAR(小基线子集干涉测量)技术处理升降轨SAR(合成孔径雷达)数据,获取了覆盖矿区的InSAR形变时间序列。结果显示矿区存在明显的局部与区域性形变、快速与缓慢形变特征。其中,局部形变与矿区开采进度直接相关,引起的垂直形变速率都在20cm/yr以上(最大24cm/yr)。在2020年-2024年间,共存在3个快速形变阶段。并且发现矿震多发区域,对应形变最大区域。该研究结果为矿区地质灾害预警、开采沉陷监测及环境保护提供了科学依据。

      • 复合受扭下X型焊接栓钉型钢混凝土柱滞回性能试验研究

        陈宇良, 林泽宇, 张绍松, 叶培欢, 晏方

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240702003

        摘要:

        为研究X型焊接栓钉型钢混凝土(SSRC)柱在复合受扭下的滞回性能。对11根X型SSRC柱和1根交错型SSRC对比柱进行拟静力加载试验。以扭弯比、轴压比、截面配钢率、纵筋配筋率、箍筋配筋率、栓钉间距为变化参数,基于试验数据,对比分析了各试件的破坏模式、滞回曲线以及延性、耗能、刚度等抗震性能指标。试验结果表明:在复合受扭作用下SSRC柱裂缝形态以螺旋式上升发展为主,最终破坏形态主要取决于配箍率,可分为弯扭破坏及扭转破坏。扭矩-扭转角滞回曲线呈捏拢状的反“S”形,弯矩-位移滞回曲线呈较为饱满的梭形。轴压比和扭弯比对试件抗震性能影响最为显著。随着截面配钢率、纵筋配筋率、箍筋配筋率的提高,构件的延性性能、耗能能力等抗震性能指标均有不同程度的提升;X型栓钉布置试件较交错型布置试件综合抗震性能更优;合理的栓钉间距布置有利于提高构件抗震性能,过疏或过密的栓钉间距会对抗震性能产生不利影响。

      • 干旱环境砾岩石窟水分运移影响因素研究

        王彦武, 王学智, 郭青林, 赵腾远, 朱毓, 裴强强, 张燕芳

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250331002

        摘要:

        因水分运移而引起的石窟寺壁画、造像和崖体劣化,是石窟寺保护长期面临的难题。本文以干旱环境下榆林窟为例,针对第6窟在有效防止大气降水直接入渗后,降雨事件发生时仍存在穹顶湿润的现象,采集洞窟开凿地层样品开展降雨、温度和气压作用下的水分运移模拟试验,并结合现场监测数据讨论了环境因素与石窟围岩含水率的关系,以期查明干旱环境砾岩石窟围岩水分运移的主要影响因素。研究表明,大气压、降雨和温度是榆林窟围岩水分运移的主要影响因素,水分在砾岩样品内的运移速度与所加载条件的梯度呈正相关关系,与条件加载位置的距离呈负相关关系;同时,孔隙气压对降雨过程中干旱环境砾岩石窟围岩水分运移有积极作用。本研究将为榆林窟水害防治工作提供科学依据,为类似石窟寺的保护研究提供参考。

      • 1920年海原大地震灾情模拟

        吴佳杰, 陈文凯, 贾艺娇, 孙艳萍

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250106001

        摘要:

        本研究聚焦于1920年海原大地震灾情模拟,利用基于断层最短距离的地震动参数衰减模型,综合不同震中记录和震级区间对地震烈度进行模拟,使用双模型结合多情景估算大地震重演导致的人员伤亡,通过与历史震害对比验证模拟精度。研究结果表明:中国地震局兰州地震研究所版本的海原地震震中位置和震源深度与M_w8.3的震级组合计算所得烈度分布与历史等震线吻合度较高,极震区范围与地表破裂带走向一致;人员伤亡估算表明,在目前人口密度和经济条件下,若地震重演,死亡人数仍可能达到十万数量级,且主要集中在Ⅸ度及以上高烈度区;极震区建筑抗震能力不足、人口密集及地震次生灾害是导致人员伤亡的主要因素,需通过活动断裂避让、提升建筑抗震标准、优化应急预案等综合措施降低潜在风险。

      • 随机有限断层地震动模拟输入参数模型研究进展

        党鹏飞, 崔  杰, 刘启方

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20250311002

        摘要:

        强地震动受震源、路径和局部场地条件等因素的影响。目前,基于大尺度区域的观测记录建立的地震动参数模型在使用随机有限断层法开展近场破坏性地震的地震动场模拟时,由于未考虑参数模型的区域性特征,可能会遇到参数不一致、模拟结果不确定或者模拟精度差等问题。本文分析了近场高频地震动模拟技术还需要深入研究的几个方面,从断层面的几何维度和滑移量、地震动的几何传播和滞弹性衰减、震源谱高频衰减参数和局部场地放大等四个方面阐述了地震动模型参数的研究进展和有待解决的问题。基于强震动观测记录,揭示小尺度区域地震动模型参数的统计规律、内在关系和相互作用机制,建立地震动场精细化模拟方法等,这些规律及方法对评价地震动结果正确与否具有重要的实践意义,同时对灾后重建和救援、结构动力分析和抗震设计等具有重要的学术价值和工程指导意义,还可为基于情景地震的结构概率地震需求分析提供思路。

      • 主余震序列作用下连体结构易损性研究

        姜治军, 钟荣强, 张磊, 魏春明, 李胜才, 张贺, 徐呈昊

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240206002

        摘要:

        主震发生后常伴有余震,使结构产生“ 二次损伤 ”。连体建筑结构形式特殊,地震作用下传力机制复杂,但是在设计阶段并未考虑余震影响。采用增量动力分析法研究某连体结构在主震及主余震序列作用下的地震易损性,探讨其在主震以及主余震作用下的易损性差异,分析采用不同构造方法构建的人工主余震序列对连体结构易损性的影响。研究表明:结构在主余震序列作用下的易损性曲线明显位于单独主震作用下的易损性曲线上方,余震进一步增加了主震受损结构处于各极限状态的超越概率,在多遇、设防、罕遇地震作用下,超越概率增加的平均值分别为4.15 %、6.12 %和4.9 %。连体结构在各类型的主余震序列下的易损性不同,基于衰减法与天然主余震下的易损性最为接近,且超越概率最小,基于重复法的主余震下结构的超越概率最大,在多遇、设防、罕遇地震作用下的最大与最小超越概率相差的平均值分别为3.9 %、5.32 %和4.06 %。与天然主余震相比,人工主余震破坏能力更强,尤其基于重复法构造的人工主余震序列最为明显。在主余震序列作用下,连体结构基本满足抗震设防目标,但余震的不利影响仍需合理考虑。

      • 压弯剪扭耦合作用下SFRC桥墩抗震性能研究

        宋辰宁, 赵民昌, 张智

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20240804001

        摘要:

        相比于普通钢筋混凝土(RC),在桥墩底部塑性铰区域采用一定高度的钢纤维混凝土(SFRC),可以提高桥墩的抗震性能。为系统研究SFRC桥墩在压弯剪扭耦合作用下的力学性能,设计并制作了三个净高1200 mm、截面直径300 mm、塑性铰区SFRC高度为300 mm的桥墩试件进行拟静力试验,观察试件的损伤模式和破坏形态。在此基础上,采用ABAQUS软件建立多个数值分析模型,研究扭弯比和SFRC高度对桥墩抗震性能的影响。结果表明:压弯剪扭耦合作用降低了桥墩抗弯和抗扭能力,扭转作用增大会使塑性铰位置上移,试件破坏更加明显;SFRC能有效提高桥墩的位移延性系数,延缓刚度退化,控制混凝土裂缝开裂,提高桥墩地震作用下的损伤容限和抗弯、抗扭承载能力;当SFRC高度为600 mm时,既能提高桥墩的抗震性能,又能够减少施工成本,避免材料浪费。

      • 液化场地管廊土-结构动力相互作用特征研究

        范泽旭, 袁 勇

        DOI: 10.20000/j.1000-0844.20241226002

        摘要:

        基于Abaqus中实现的先进弹塑性砂土本构以及流固耦合单元,采用简化的地层模型与理想化的输入地震条件,对可液化自由场、单管廊非自由场和不同结构间距的双管廊非自由场模型开展了一系列平行的数值模拟实验,研究了土-结构相互作用与结构-土-结构相互作用对液化发展区域的影响,以及结构间距对管廊内力及位移响应的控制规律。分析结果表明:邻近管廊之间的结构-土-结构相互作用会对结构自身及其周围土体在地震液化期间的动态响应造成显著的影响。当相邻管廊之间的间距较小时,管廊在液化期间的动内力比不存在邻近管廊的情况有明显增大,同时伴随更大的上浮和倾斜位移。结构-土-结构相互作用导致的内力和位移放大效应随着管廊间距增大而逐渐减弱。因此,在考虑地震液化作用的综合管廊抗震设计中,若存在邻近管廊或其他地下结构,应充分考虑结构-土-结构相互作用,以避免因低估结构响应而引发潜在的安全隐患。