基于贝叶斯网络的缓坡场地震液化侧移评估——以台湾集集地震为例

本文基于贝叶斯网络方法,综合考虑了地震液化侧移的13个影响因素及其不确定性,建立了适用于缓坡场地的地震液化侧移贝叶斯网络评估模型。通过我国台湾集集地震液化灾害的算例分析,验证了地震液化侧移的贝叶斯网络评估模型的准确可靠性,并通过分析模型性能的评估指标和人工神经网络模型进行了对比。本文建立的地震液化侧移贝叶斯网络评估模型不仅可以预测场地是否会发生液化,而且可以在此基础上进一步评估场地液化引起的侧移量等级。     

闽赣地区跨断层垂直形变与地震关系初探

利用闽赣地区跨断层流动垂直形变测量资料 ,对该地区断层现今活动的动态过程及空间分布进行了初步研究。结果表明 ,闽赣地区断层现今活动具有时空不均一性 :时间上具有准同步转折及阶段性特点 ,各阶段的活动速率和方式不同 ;空间上具有区域差异性 ,坑北—前梧断层活动速率最高 ,白竹湖断层活动速率最低。讨论了断层活动与地震的关系 ,认为 1984年以来 4次准同步转折均与地震有关。     

溧阳上沛附近浅层物化探探测隐伏断层

本文基于溧阳震中区精密磁测和a径迹测量结果,探测出茅山东侧断陷盆地内发育北北东向上沛—上姚和北北西向上沛—平桥两组断裂.结合区内地震地质资料综合分析认为:两组断裂可能为茅东断裂带的分支断裂,两次地震余震三度空间分布表明茅东断裂带及其茅东断陷盆地构成溧阳两次地震的孕震构造,而两组断裂交汇破裂与茅东断裂带主破裂在深处的沟通是溧阳地震发生的直接原因.     

唐山地震高烈度区Vs30经验估计研究∗

以唐山地震高烈度区场地条件为背景,选取并整理其中 701 个实际钻孔的剪切波速测试资料,分别计算国际上较普遍采用的场地分类指标 V_se和 V_s30,初步建立了适用于唐山地区 V_se与 V_s30的对应关系,利用 Boore 提出的速度梯度外推法,回归得到了唐山地区 V_s30的经验模型与拟合参数,并与四个地区(北京、新疆乌鲁木齐、加利福尼亚、 日本 KiK-net)的经验公式进行了对比。结果表明,场地分类指标 V_se和 V_s30之间具有强相关性,不同地区数据回归得到的经验公式能够得到很好的预测结果,也能对场地类别相近地区的剪切波速模型预测提供参考。     

地震作用下滑坡水平运动距离概率预测模型∗

地震诱发滑坡失稳是一种常见的地质灾害。如何预测地震作用下滑坡的水平运动距离对该地质灾害的防治具有重要作用。现有经验预测模型存在不能区分有阻碍滑坡和无阻碍滑坡,依据的案例较少且只能提供滑坡水平运动距离的最优估计值而无法提供其预测误差的局限。针对上述不足,首先建立包含380个案例的地震滑坡水平运动距离案例库,基于最大似然法原理,提出可同时考虑有阻碍滑坡和无阻碍滑坡的地震滑坡运动距离经验模型标定方法。单因素回归分析表明,地震作用下滑坡水平运动距离与滑坡垂直运动距离和滑坡体积具有较高的相关性,与滑坡倾角和滑坡表面长宽比相关性较小。在此基础上,通过逐步回归的方法建立滑坡水平运动距离的多因素预测模型。案例分析表明,提出的模型具有较高的预测精度。提出的地震作用下滑坡水平运动距离预测模型可为地震滑坡危险性评价提供参考。     

混凝土大坝震害评估模型的研究及对黄河上游大坝的分析

利用前人所编的历代(共四代)地震烈度(地震动)区划图,组合叠加后得到一个综合烈度(地震动)。这种叠加是一个集成的专家系统综合认识结果,以此作为坝体可能遭受地震破坏危险的因素。初步研究建立了混凝土大坝震害评估模型,此模型是考虑了坝体的结构类型、建设年代、使用现状、场地条件、抗震设防水平等因素,用逐步线性拟合方法进行回归分析得到的。用此模型对汶川地震破坏的坝体进行了实例分析,分析结果比较符合实际。最后,用这个模型对黄河上游10座重点混凝土大坝做了震害评估分析。     

晋冀蒙交界地区的垂直形变研究及其构造活动特征

<正> 地震地质研究已经证明,用大面积精密水准资料分析,研究现代构造活动是可信的,其研究程度取决于施测周期,资料精度以及处理方法。如果研究区构造背景比较清楚,就可以用地壳形变资料研究现代活动以至地震活动的特征。晋冀蒙交界地区由于所处的特殊构造位置,一直为地震部门重点研究和监测,认为是具     

地震作用下土⁃结构相互作用的简化时程分析∗

基于黏弹性边界和将场地地震反应转化为等效荷载的有限元直接法是目前进行土?结构相互作用分析的常用时程分析方法之一。该方法具有严格的理论基础且计算精度较高,但在商业有限元软件中施加黏弹性边界和由场地反应确定的等效地震荷载时,需要使用者编制程序书写命令流文件。本文建议一种动力时程简化分析模型, 即计算模型侧边界采用滚轴或绑定边界、底边界强制自由场反应。首先基于一维等效线性化场地反应分析软件 EERA,明确了分别给定岩石地表记录、基岩记录和场地地表记录条件下,正确实现场地反应分析的做法,表明在相同地震下三种分析能够得到相同的场地反应结果;然后给出动力时程简化分析过程;最后通过一层两跨地铁车站的地震分析,表明该方法具有较高精度,满足工程需求。     

郯庐断裂活动性及其对京沪高速公路新沂段建设影响评价

在前人郯庐断裂带研究成果基础上,结合京沪高速公路江苏段工程场地勘察,对沂沭断裂带中马陵山-重岗山断裂(F5)开展现场调查、物探、钻探工作,确定该断裂在K711+800～K711+860之间,产状陡立,略向东倾,为逆断层性质的全新世活动断裂,年平均垂直形变速率为0.21 mm/年,年平均水平形变速率为0.42 mm/年。根据相关规范,建议拟建高速公路在该断裂采取避让或抗断措施,避免在断裂处设置大型互通桥梁等设施,其中A类桥梁应尽量避开主断裂,其避开主断裂的距离为桥墩边缘至主断裂带外缘不宜小于300 m,A类以下桥梁宜采用跨径较小便于修复的结构。     

给定地震场景下的随机地震动降维模拟∗

建立了一种可根据地震场景预测和模拟随机地震动加速度过程的降维模型。首先,挑选了1 766 条实测强震记录,根据断层类型和场地类别进行了分组,并识别了各组地震动的演变功率谱参数;然后,基于地震场景参数和演变功率谱参数,训练了两者的高斯过程回归模型（GPRM）,并采用K-fold 交叉验证法,验证GPRM 预测的有效性和精确性;最后,基于非平稳随机过程的谱表示法,通过引入随机函数的降维思想,实现了在给定地震场景下的随机地震动降维模拟。数值算例表明,预测的样本在频谱、峰值、强震持时等方面均与实测记录保持一致,体现了本文方法良好的工程适用性。这为地震动目标地区提供较为合理的人工地震动数据以及工程结构的随机地震反应分析与可靠性评价奠定了基础。     

根据断层形变剖面资料分析泾阳口镇-关山断裂活动状况

首先分析泾阳地震台1986～2005年跨口镇一关山断层定点形变观测资料,指出形变剖面各点的运动特征:1995年前泾阳台N1A测线资料基本上呈线性变化,1995～1997年该测线形变资料呈现较大的波动性异常,1998年1月5日陕西泾阳发生4.8级地震,靠近断层的点位发生了阶跃式变化,之后各点位运动渐趋于平缓.其后结合断层位错模型引起的地表形变特征,分析得出该形变变化主要由地裂和断裂活动共同引起;不考虑地震引起的异常时段,分析1986～1994以及1999～2005形变年变化量,可看出变化趋势基本一致;最后利用1986～1994形变速率进行断层蠕滑段或地裂速率及深度反演.从反演结果可以看出,基准点N1比较稳定,3号点附近的地裂较浅,底部几十米,以垂直下滑为主,兼有张裂活动;5、6号点之间的断层活动深度在1 km左右.该断层上盘仍在下降.     

沂沭断裂带垂直形变特征与异常分析

利用跨断层水准测量资料,结合长水准测量成果,重点分析了沂沭断裂带及其附近地区垂直形变特征及本区中强地震前异常形态。结果表明：沂沭带附近的地壳形变明显受新构造活动的控制,断层的最大垂直运动速率为０５０ｍｍ／ａ,沂沭带断层垂直运动平均速率合成值约为０３４ｍｍ／ａ,现今总体活动水平较低;沂沭带北段及北西向断裂近期呈反向运动,南段呈继承性构造运动,部分测点在本区中等及中强地震前异常较典型,主要异常形态为“Ｕ”或“Ｎ”型。     

Kappa系数在干旱预测模型精度评价中的应用——以关中平原的干旱预测为例

Kappa系数较多地用在评价遥感影像分类精度中。通过对分类影像和参考影像逐个像元统计,并建立误差矩阵,可以较准确地验证遥感影像分类的精度。将Kappa系数引入到关中平原地区加权马尔可夫和自回归移动平均两种干旱预测模型的精度评价中,基于标准降水化指数和条件温度植被指数两种干旱指标,对干旱监测数据和模型预测数据建立误差矩阵,得到了错估误差、漏估误差、总体精度和Kappa系数。综合应用4种评价指标分析模型的预测结果表明,错估误差和漏估误差能够验证预测模型的局部适用性,总体精度在一定范围内不能够直接反映模型的预测精度,Kappa系数可以较精确地评价不同时空间尺度的干旱预测模型精度。当参与预测的样本数目增加到一定程度时,Kappa系数和总体精度基本相等,可以更准确地评价模型预测精度。     

基于最优权重联合模型的滑坡位移预测研究

在对联合预测模型的权重研究基础上,依托沪瑞高速公路贵州段晴隆滑坡的监测资料,首先建立了该滑坡位移预测的3个非线性预测模型:支持向量机模型、指数平滑模型、GM(1,1)模型;根据各模型训练结果,然后引入准确性矩阵,得到各单模型的权重,建立多模型联合预测模型,解决多模型预测结果取舍和可靠性评判问题。将联合模型与各单一模型的预测结果对比分析得出:联合模型的预测精度高于任何单一模型的预测精度。因此,运用最优权重联合模型能有效地提高滑坡预测预报精度。     

山东及其邻区未来地震危险性的灰色预测

本文利用灰色系统理论的灾变预测方法建立了山东及其邻区中等强度地震发震时间的灰色预测模型,其预测值与观测值的拟合精度达到检验标准。同时利用该模型对所研究区域的地震危险性作了初步估计。认为山东及其邻区1994年前后将有5级以上地震发生。     

茅山新生代含幔源橄榄岩包体玄武岩与溧阳地震关系新探

笔者根据野外考察和测龄数据等发现,茅山及其邻区玄武岩有两次喷发旋回,形成早第三纪玄武岩和晚第三纪玄武岩.前者分布在茅东断裂带及其以东地区;后者分布在南京—溧阳断裂带上.两带交汇于竹箦王市和上沛老虎山,这两点恰好位于含幔源(橄榄岩)包体的橄榄玄武岩的所在地.它的存在不仅受特殊深部构造条件控制,而且后期构造变形明显.表明茅东断裂带与南京—溧阳断裂带已垂直延伸到上地幔,并且新三纪以后仍有活动.最后笔者从溧阳两次地震机制节面要素,震源体和余震分布与玄武岩分布图象关系等,推测含幔源橄榄岩包体的玄武岩可能是溧阳地震孕育和发生不可忽视的因素之一.     

基于GIS的2.5维场地地震液化势概率评价

用具有概率意义的饱和砂土抗液化强度经验公式对2.5维工程场地进行了地震液化势概率评价,通过Kriging法对目标场地区域进行空间插值,可以对大区域工程场地的液化深度和液化范围进行分析评价;采用不规则三角网表面和四面体综合法共同描述地质体模型,在GIS的3维分析模块支持下建立了液化势可视化模型。研究表明:Kriging法通过已勘测点的土层地震液化势来估计未勘测点的土层地震液化势,能够较好地区划出场地地震液化势的空间分布特征,并对待估点进行预测;利用GIS的3维分析模块,实现2.5维场地地震液化势可视化模型的建立是一条有效的技术路线。     

非线性时序法在城市大气污染预测中的应用

建立城市大气污染预测模型是治理城市大气污染的重要工作。在简述时间序列方法基本原理的基础上，分析了系数为变量的自回归滑动平均（ARMA）模型、截断ARMA模型，和残差为自回归综合滑动平均（ARIMA）的半参数方法等城市大气污染预测模型。以法国某城市为例，分别采用AR模型和系数为变量的AR模型对大气污染进行了预测。通过比较预测结果可知，基于非线性时间序列方法的城市大气污染预测模型可以提高预测精度，降低预测误差。     

处理台站大地形变资料提取地震前兆信息的一种方法

<正> 定点大地形变资料的处理方法现已有很多种,如回归、拟合、褶积滤波等等,很多台站都积累了十几年的观测资料,能否从中找出某些规律来,提取地震前兆信息呢?本文提出了滑动外推,将外推结果进行对比、综合分析的提取前兆信息方案,并依此做了一次地震预报的尝试。     

基于情景分析的地震人员死亡快速评估

震后人员死亡快速评估对地震应急响应启动十分重要。基于震级、烈度和发震时间三个影响地震人员死亡的主要因素,构建三级地震应急基础情景;考虑地震人员死亡评估过程的不确定性,以我国1970-2015年183次破坏性地震为样本,运用信息扩散理论估算各地震应急基础情景下人员死亡率期望值及死亡率区间概率值,基于地震烈度分布图与人口密度数据评估受灾人口,进而建立基于情景分析的地震人员死亡快速评估模型;在此基础之上,利用该模型对近几年发生的地震进行死亡人数及区间评估,验证模型的精度,并选取两个较为典型的模型进行精度对比,结果表明基于情景分析的地震人员死亡快速评估模型精度更高,且死亡人数区间评估形式使模型适用性更强,能够为震后应急响应启动提供理论依据。