江苏体应变数字台网地震尾波的衰减关系与震级

体积式应变仪能记录全球大震,根据江苏体应变数字台网记录的全球大震波形,给出了测定地震尾波衰减系数、台网震级公式、震级标准差以及单台校正值的方法。由衰减经验关系lgA=G-klgτ导出的地震尾波应变双振幅A随尾波推移时间τ的衰减系数k=1.415,并取得以M(PEK)震级为基准的地震尾波应变台网震级公式MDC=4.02+1.04lgτ+0.74lgA±0.02,给出了江苏5个体应变台站的震级校正值,计算了近年内全球发生的35个地震震级值,平均震级标准差为0.11。尾波多点测量改善了7.6级以上大震MDC的精度,用该方法测量全球大震不存在震级"饱和"问题。     

Q值的简易测定与地震前兆分析

依据尾波衰减特征，采用测量尾波包络体最大双振幅方法，分别用单次散射和多次散射模式处理了苏、皖、鲁、冀四省４２个ＤＤ－１台站，５１个地震的尾波资料，求出与散射有关的地球介质Ｑ因子，并对Ｑ值随尾波推移时间窗、震中距的变化进行归一法处理，公式如文中式（１１）、（１２），用归一法求得的多次散射模式Ｑ０２值分布图象表明，高Ｑ值与中强地震的活动背景有关，这种简易测定地球介质Ｑ值的方法在地震前兆分析中有着良好的应用前景     

利用数字地震波资料研究新疆天山中东段地区的介质衰减特征

利用新疆数字地震台网记录的155条地震波形资料,根据S波记录得到观测振幅谱,采用遗传算法联合反演的方法研究了新疆天山中东段地区(乌鲁木齐—乌苏—库尔勒地区)的几何衰减模型、介质非弹性衰减模型。结果表明:在500 km震源距范围内,研究区地震波的几何衰减满足三段衰减模型;研究区非弹性衰减Q值随频率f的关系为:Q(f)=344f~(0.55)。本研究为今后在该研究区利用数字地震观测资料开展震源谱的恢复和强地面运动的模拟等地震学、工程地震学研究奠定了基础。     

基于抛物线内插的反应谱计算公式及其精度分析

基于反应谱的基本概念,对基于抛物线内插法的反应谱计算公式进行了严格的推导,并给出了详细的显式表达式,建立了当计算时间等步长离散时的基于抛物线内插法的反应谱计算连锁公式。通过对比简谐波输入时的反应谱计算结果,证明基于抛物线内插法的连锁公式的计算结果比广泛应用的反应谱计算方法"精确法"计算的结果更接近于解析解,有更高的计算精度。同时对多条实际记录的地震加速度时程进行了反应谱对比计算,结果表明该公式在计算反应谱时也是稳定的。作者同时发现,"精确法"计算的反应谱值与实际值相比一般是偏小的。     

不同地震波波型对相干系数影响的对比分析

地震动空间变化一般采用相干函数描述,在利用强震记录计算相干系数时,加速度时程时间窗的选取常常不一样,有的采用S波时间窗,有的直接采用整条强震记录,等等。利用台湾SMART-1台阵的第5次和第45次地震的加速度记录,分别计算了S波时间窗和整条时程的相干系数,并进行了曲线拟合。通过对拟合结果的比较发现:整条记录的相干系数比S波时间窗的相干系数偏小,降低了地震动的空间相关性;同时,台站间距d影响也很大,d越大,采用整条记录统计得到的相干系数降低越多。因此,进行地震动空间相干系数的统计时,必须考虑不同的地震波波型的影响因素。     

汶川地震黄土地区远场地震动特征分析

远场地震作用对长周期结构的抗震设计依据提出了新的要求,由于缺乏远场地震动实测记录,国内外对远场地震动特性的研究尚不成熟。对汶川地震部分台站记录进行分析,研究远场地震动峰值及反应谱特征,讨论传播距离和场地条件对远场地震动的影响。结果表明:远场基岩场地在周期0.5s以上、土层场地在0.5~2s和3~6s存在明显放大效应;远场Ⅱ类场地、设计地震第二组和第三组的地震动反应谱,在周期1~4.5s之间,谱值明显高于设计谱;远场Ⅲ类场地、设计地震第二组和第三组的地震动反应谱,特征周期值比设计谱明显向右偏移。规范设计谱在强地震动的长周期部分被低估,应适当增大长周期部分的谱值。     

中国东部的尾波衰减经验关系和震级

从中国东部地区的DD—1短周期近震记录,取得尾波地动振幅A随尾波推移时间τ(自P波起算)的衰减经验关系。据此提出尾波G值,Z和H分向为G_(Z,H)=lgA(Z,H)(τ)+2.235lgτ_(Z,H)。G_H与 G_Z之间的关系为G_H=G_Z+0.14。G_H与m_(Lg)、M_s(PEK)、m_b(NEIC)三种震级标度之间的正交回归关系为m_(Lg)=0.78G_H+1.12;M_s(PEK)=0.94G_H+0.28;m_b(NEIC)=0.76G_H+1.05。以m_(Lg)震级标度为基准,定义尾波震级M_c=0.78lgA_H(τ_H)+1.74lgτ_H+1.12。尾波的多点测量改善了M_c的精度,震级误差一般在0.1级以下。     

窗函数和带宽对地震动相干函数的影响

地震动空间相干函数计算过程中,需要采用窗函数对功率谱和互功率谱进行平滑。本文根据台湾SMART-1台阵采集的第五次地震记录的加速度时程,选取了布莱克曼(Blackman)窗、哈明(Hamming)窗和汉宁(Hanning)窗,以及0.68 Hz、1.07 Hz和1.46 Hz三种不同的带宽,计算了台站间距d为200 m、1 000 m、2 000 m三种距离的相干系数,并选择了Loh模型和Abrahamson模型对相干系数计算结果进行了拟合,通过对拟合曲线的对比发现:三种窗函数对相干系数计算结果的影响不大,但带宽的影响较大,带宽越大,相干系数越小。因此,在计算相干系数时,需要选择合适的带宽。     

一种计算中小地震地震矩的简易方法

从Ｂ．Ａ．Ｂｏｌｔ博士得到一个关系式出发，采用一种新的量值转换方法，能够较方便地求得各中小地震的地震矩；并且利用江苏地区的ＤＤ－１地震仪的模拟记录资料，得到了江苏及其邻近地区１．０≤ＭＬ≤４．０的中小地震的地震矩Ｍ０（单位为１０－７Ｎｍ）与震级ＭＬ的统计关系式：ｌｏｇＭ０＝（１．７６±０．１１）ＭＬ＋（１５．５９±０．２８）。     

江苏数字地震台网台址噪声谱分析

江苏数字地震台网已建设改造了 8个台站。对 8个台站记录到的背景噪声进行定量分析 ,测定背景噪声的地动速度均方根值 (RMS)、有效测量动态范围 (D有效)和噪声功率谱。结果表明 :受台基和海潮等观测环境的影响 ,大部分台站的地动速度RMS值高于 2 × 1 0 -8m/s,降低D有效 值。背景噪声功率谱峰值频率为 2 5～ 3 0Hz。这些定量分析为了解数字地震台网的实际监测水平提供了可靠依据     

面波的尾波衰减经验关系和震级

从南京地震台DK - 1中长周期地震记录 ,取得地震面波的尾波地动双振幅A随尾波推移时间τ(自图上P波起算 )的衰减关系 ,并以MS(PEK)震级标度为基准 ,定义面波的尾波震级MSC=0 88lgAH+1 51lgτH+0 73 =0 86lgAZ+1 47lgτZ+0 76 ,尾波的多点测量改善了MSC的精度 ,震级标准差S=0 1 2。     

江苏台网尾波持续时间震级的初步研究

利用江苏台网15个地震台的84个地震DD-1短周期记录资料,通过m_(Lg)震级与持续时间τ和震中距Δ相关,得出该区持续时间震级M_D公式:M_D=a_0+0.44(lgτ)~2+0.00036Δ+DM这里,a_0为与记录分向和尾波截止水平有关的常数;DM为台站校正值。M_D标度内部单台标准差为0.09～0.10震级单位,M_D相对m_(Lg)的单台标准差为0.16～0.17震级单位。     

电力电缆XLPE绝缘上的声波衰减实验研究

为了探究声波在交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘上的衰减特性,制备了220 kV电力电缆横向XLPE绝缘环状切片,搭建了声波衰减研究实验系统,进行了正弦声波衰减实验和声脉冲信号衰减实验,研究了正弦声波信号和声脉冲信号在XLPE绝缘中的衰减与频率的关系。在进行频率分析时,还提出了抵消锆钛酸铅后电陶瓷传感器(PZT)多点测量时PZT和绝缘切片之间难以计算的耦合误差的数学方法。研究结果表明,当声源是正弦信号时,频率在155~350 kHz之间的声波幅值衰减速度依次大于频率在355~500 kHz之间和1~150 kHz之间的声波幅值衰减速度,而1~150 kHz之间的声波幅值几乎不衰减。频率在155~350 kHz之间和355~500 kHz之间的声波幅值在检测位置为45°~90°之间衰减速度最快,90°~315°之间趋于平缓。当声源是声脉冲信号时,声波幅值的衰减也呈现出了高频快速衰减的规律,同时随着传播距离的增加,频谱的主频主要分布在1~50 kHz。     

拟合水工设计反应谱的人工地震波的生成与Huang变换校正

根据非平稳输入下建立的功率谱与均值反应谱之间的关系,合成基于水工设计反应谱的人工地震波,并对其幅值进行修正,降低了高频区误差作用;为了解决加速度时程积分后的速度、位移时程的零线漂移现象,利用Huang变换得到加速度时程的固有模态函数,由Huang变换方法得到的最低频率固有模态函数分量通常情况下代表原始信号的趋势或均值,对去掉均值后的加速度时程进行积分得到的速度、位移时程不存在零线漂移问题。     

遥测台网尾波持续时间震级公式探讨

本文用回归方法探讨建立用尾波持续时间τ确定震级的经验公式,以安徽省无线遥测台网的资料为例用lg~aτ和震中距Δ作为自变量,选择较佳形式。本文比较了使用τ的平均值(?)和各台各自持续时间的方法,也考虑了台站的校正值问题,最后提出了适合安徽台网的公式。M_D=0. 573lg~2τ+0. 00025Δ+0. 581+δ_i     

火灾后结构损伤检测数据小波分析法的研究

检测缺陷的参数是火灾后混凝土结构受损综合评判的重要依据。火灾对钢筋混凝土结构的影响存在不确定性,判断缺陷的参数困难。超声波穿过混凝土后频谱的变化与混凝土的内部缺陷有关,混凝土的内部缺陷对不同频率的超声波衰减不同,通过混凝土缺陷区的超声波带有缺陷的信息。小波分析可以对指定频带和时间段内的信号成分进行分析,在时域和频域具有良好的局部化性质。可以准确地抓住瞬变信号的特性,对频率成分采用逐渐精细的时域或频域取样步长,从而聚焦到信号的任意细节。运用小波的方法分析接收到的超声波的频谱结构,就能判断缺陷的参数。     

用独立分量分析方法实现地震转换波与多次反射波分离

独立分量分析(ICA)是新兴的一种统计学方法。其目的是寻求对非高斯分布数据进行有效表示,使得各个基分量在统计学意义上独立,或者尽最大可能独立。这种表示意在获取数据的基本结构,可有效实现特征提取和信号分离。本文概述ICA的基本理论和快速算法,并在分析地震记录特点的基础上,阐明采用ICA方法可以实现对沉积地区远震记录中转换波和多次反射波的分离。研究结果表明,ICA方法可有效地分离地震转换波和多次反射波,并由此获得较为合理的地下间断面初步解释结果,从而有利于扩展接收函数技术的应用。     

粉质砂土剪切波速测定的弯曲元试验

在天然状态下砂土中常含有粉粒或黏粒。采用人工配比砂土与硅粉的方法,进行了不同密实度和不同围压下的弯曲元试验,通过对比剪切波输出信号,重点分析了激振频率以及含粉量对波形特征的影响,获得了可靠的剪切波传播时间确定方法。研究结果表明:(1)在低频激振条件下,粉质砂土输出波近场效应明显;在高频条件下,第一类P波出现,其振幅与试样的含粉量相关,综合分析实验结果,发现采用初达波方法判断剪切波的传播时间比较可靠;(2)在相同的孔隙比和围压下,随着含粉量由0增加到30%,试样的剪切波速逐渐减小;(3)基于临界状态土力学理论,提出了计算粉质砂土剪切波速的多参数归一化模型,与传统方法相比,模型中各拟合参数不受含粉量影响,计算过程更简便。