摘要:西巩驿—李店断裂为陇中盆地内部发育的一条活动断裂,断裂活动性的认识对评估陇中盆地内部地震危险性,以及深入理解印度板块与欧亚板块碰撞的远程响应具有重要的科学意义。遥感解译和地震地质调查结果表明:(1)西巩驿—李店断裂位于陇中盆地中部,断裂长度约120 km、走向NWW、倾向NW、倾角75°~80°。(2)断裂活动的分段特征明显,断裂中部位于加里东期花岗岩隆起区,地表出露不明显,据此将断裂划分为东、西两段。(3)西段新活动现象明显,主要表现为线性陡崖、高约几米的陡坎地形、山梁和冲沟水系的左旋位错等;东段地表构造地貌人为改造严重且黄土区滑坡发育,断层断错晚第四纪的剖面出露较少,晚更新世有活动,性质为逆冲兼左旋,浅地表局部表现为视正断。(4)结合¹⁴C测年结果分析,初步认为西段存在全新世活动,且活动性质为逆冲兼左旋走滑,全新世以来的垂直滑动速率为0.342 mm/a±,晚更新世晚期以来的左旋滑动速率最大为1.60~1.67 mm/a。(5)西段在晚更新世晚期以来至少发生过两次地震事件,一次发生在(11 808~11 401) a B.P.之前;一次事件发生在 (6 291~6 120) a B.P.至 (5 309~5 050) a B.P.之间。(6)结合前人研究资料分析认为,西巩驿—李店断裂西段可能为1352年会宁7级地震的发震断裂,为本区NEE向构造应力作用下NWW向断裂左旋逆冲作用发震。

摘要:昌马盆地为祁连山西端的山间盆地,前人一直关注其周边断裂(如昌马断裂)的构造变形,盆地内部变形则鲜有研究。基于遥感解译和野外考察、探槽开挖、差分GPS和放射性碳(¹⁴C)测年等方法,发现昌马盆地西北部的一条活动断层。断层长约4 km,总体走向NEE,倾向SE,倾角陡立,断层地貌表现为陡坎、复陡坎、断层沟槽等,陡坎高度0~5.6 m,由WS向NE逐渐增大。断层运动性质以正断为主,最新活动时代为全新世,并识别出2期古地震事件:6 670~6 885 a B.P.和26 330~26 915 a B.P.。研究结果表明,在青藏高原东北缘向NE方向挤压扩展的背景下,祁连山造山带发生NW- SE向伸展,导致其西端受到SE向拉张作用而形成正断层。

摘要:Qc值是描述地震波在地下衰减变化的重要物理参数之一,其大小能够反映该地区地震活动的强弱和地下介质非均匀性程度。基于Aki的单次散射模型,选用2008—2020年间昌马地震震源区及其周边区域5个固定数字化地震台站接收到的震中距小于100 km、M＞2.0的1 252次地震记录,计算分析该区域的尾波衰减特征。研究结果表明:(1)窗长为20 s、30 s和40 s的Qc值与频率f的衰减关系分别为Qc=^(71.76±8)f^(1.10±0.04)、Qc=^(103.83±17)f^(1.04±0.06)和Qc=^(120.77±22)f^(1.00±0.06);(2)通过克里金插值绘制的Qc值空间分布图表明昌马地震震源区及其周边区域的Qc值分布与地质构造、地震活动性存在较明显的相关性;(3)研究区域的Q₀值较低,η值较高,与该区域构造活动性较强的特征相符。

摘要:2021年8月26日甘肃省酒泉市阿克塞县发生M5.5地震,这次地震是发生在祁连山地震构造带西段的一次显著地震。利用区域台网记录的宽频带地震波形数据,通过CAP方法反演阿克塞M5.5主震及其M3.7余震的震源机制解,进一步利用双差定位方法对研究区2021年1月1日—11月29日间的地震事件进行重定位,以此分析此次地震的发震构造及其意义。结果表明阿克塞M5.5地震是一次以逆冲性质为主的地震事件;重定位后,地震事件呈明显的集中分布特征,阿克塞M5.5主震震源深度为14.1 km,余震序列震源深度大多分布于15~25 km。综合分析震源机制解、重定位结果以及区域构造背景,认为阿克塞地震的发震断层为党河南山南缘断裂,未来应重点关注祁连山西段发生中强地震的危险。

摘要:基于四川数字地震台网记录到的该研究区域(27.5°~31.5°N,100°~104°E)103 990个地震的震相数据,运用双差层析成像方法对泸定MS6.8地震震源区及周边地区执行地震层析成像和精定位。结果表明:(1)余震序列主要分布于鲜水河断裂西南侧,长度约60 km,整体沿鲜水河断裂呈北西向展布,震源深度多集中在5~15 km,呈现出由北向南逐渐加深的迹象。根据余震序列空间分布特征及主震位置,提出鲜水河断裂东南段为发震断层,并且发现余震序列南北两端或许存在分支断层。根据背景地震的空间分布特征,推断其或许为泸定主震的前震。(2)主震的西北侧存在高速异常体,其或许阻挡了泸定地震向西北向破裂,结合鲜水河断裂东南段力学性质较弱,其滑动方向为首选的传播方向,推断泸定地震为单侧破裂,方向为东南。(3)泸定地震震源区下方30 km深度处存在弱S波低速层和高波速比,已有结果得知研究区中下地壳存在明显的高导层和低阻层,泸定主震位于热流值为65 mW·m²的大地热流等值线附近,综合推断震源区下方30 km或许存在地壳流体。同时,泸定地震发生在应力易积累,同时又易释放,发生破裂的高低速交界处,推断泸定主震在震源区积累大量应力,加之地壳流体流入发震断层,致使发震断层的弱化,两者共同作用最终引发了泸定MS6.8地震的发生。

摘要:通过数值模拟及褶积滤波方法,对甘肃省定西台地电阻率两测道“冬低夏高”的反向年变形态进行分析,并利用自适应计算变化幅度法提取该台地电阻率资料的中短期异常数据。结果表明,定西地电阻率的年变形态主要受地表薄层介质电阻率季节变化和降雨影响;褶积滤波法可以拟合短期降雨影响,并且可以过滤地电阻率的年变形态,但2021年出现的趋势性转折下降的低值破年变与降雨量和薄层季节干扰关系不大;九寨沟7.0级和门源6.9级地震前出现较为显著的中短期下降异常变化,最大下降率为0.983%;2022年门源6.9级地震后的两测道去年变趋势变化幅度中的异常形态依然存在,且并未恢复。因此定西台地电阻率对甘东南和祁连山中东段具有指示意义,有必要利用该方法进一步重点关注该区域的强震危险性。

摘要:

在地震孕育发生过程中,不同频率地电场观测出现异常现象已有相关报道,但地电场不同频率成分与地震震级(能量)的相关性统计特征仍不清晰。文章基于小波变换对都兰台地电场观测资料进行分析处理,使用滑动相关性方法对地电场不同频率成分与台站周围400 km范围内地震事件进行分析研究,并以青海玛多M_S7.4地震前后大地电场优势方位角计算结果进行回溯性检验。结果表明:(1)都兰地电场不同频率成分不仅在地震孕育发生过程中会出现异常现象,而且出现异常的频率与地震事件震级(能量)存在一定关联性:高频成分(3.4 h和8 h)与 ＜5.0及 ≥5.0两个地震序列的地震事件均有关联性,其中与 ＜5.0在震前约25(±5)天、10天和5天相关性异常显著,与 ≥5.0在震前约55天、35天、15天和5天相关性异常显著,而低频成分(24 h)则仅与≥5.0地震序列中的地震事件在约55、35、20及5天左右出现较强的相关性;(2)玛多MS7.4地震前,都兰地电场低频成分(24 h)的大地电场优势方位角在地震前约55(±5)、20(±5)天左右出现明显异常现象,其出现的时间与相关性统计特征具有较高的一致性,原因可能是孕震断层与日、月潮汐作用相互耦合。地电场低频成分与中强震之间的相关性特征对破坏性地震的分析研究具有一定借鉴作用,但要厘清地电场地震异常的统计特征,则需要积累更多观测资料和典型震例。

摘要:自1920年海原发生M8.5地震以来,青藏高原东北缘接连发生了1927年古浪 M8.0地震、1932年昌马M7.6地震等一系列大地震,使其进入了强震活动的丛集期。为了探究青藏高原东北缘这一系列地震间的相互作用及区域地震危险性,建立青藏高原东北缘的三维Maxwell黏弹性有限元模型,模拟了区域自1920年以来17次M6.7以上地震的同震及震后库仑应力演化。结果显示:研究区自1920年海原M8.5大地震之后,后续的16次地震中,有 13次地震发生在库仑应力变化为正的区域,说明了地震间的相互作用可能是导致区域地震丛集的主要原因之一。系列地震发生后,阿尔金断裂、柴达木盆地断裂西段、东昆仑断裂中段、鄂拉山断裂北段、共和盆地断裂南段、日月山断裂南段、庄浪河断裂、礼县—罗家堡断裂、成县盆地断裂西段、文县断裂西段、龙首山断裂南段、六盘山断裂东段、西秦岭北缘断裂东段、海原断裂西段和祁连断裂东段位于库仑应力变化为正的区域,且大部分断裂或断裂段的累积库仑应力变化超过了0.01 MPa,它们未来的地震危险性较高。

摘要:1932年12月25日,甘肃玉门市昌马镇附近发生M_S7.6地震(震中:39.70° N,96.70° E),此次地震是继1920年海原M_S8.5地震、1927年古浪MS8.0地震之后青藏高原东北缘祁连山—河西走廊地震带内的又一强震。这组大地震活动无论在时间序列上还是在空间序列上都极其罕见,引起了众多国内外学者的广泛关注,普遍认为是一次陆内地震活动沿相关断裂带由东向西迁移的典型样例。基于PSGRN/PSCMP程序,以前人地表地质调查相关结果为约束,利用弹性位错理论获取昌马地震断层破裂模型,以此为基础,基于黏弹性半空间分层模型模拟计算昌马地震产生的地表同震三维形变场。通过研究单次地震与地震叠加的库仑应力变化对后续地震的触发关系,分别对海原地震、古浪地震以及它们的叠加对昌马地震的触发作用进行研究。结果表明:海原地震、古浪地震以及它们的叠加均未超过可能触发地震的经验阈值,故认为昌马地震可能不受海原地震和古浪地震所造成的库仑应力变化的影响。此研究可为利用实际形变解释昌马地震的孕震过程研究提供理论依据。

摘要:测氡仪对比观测研究是探索仪器运行规律和提供可靠地震研究数据的支撑。文章基于使用AlphaGUARD P2000测氡仪作为无源标定仪器对DDL- 2测氡仪进行溶解氡的校准实验,开展DDL- 2测氡仪氡浓度响应研究以及DDL- 2测氡仪和FD- 105K测氡仪对比观测研究。结果表明:(1)校准K值的偏差值都在4.827 6%以内,满足目前地震监测观测技术要求和仪器标定要求;(2)DDL- 2测氡仪可描述动态的水氡浓度,使用Origin 2018数据分析软件对氡浓度绘制拟合曲线,为氡值变化过程提供数学模型,鼓泡过程中水氡浓度经历迅速上升期、平缓期和稳定期,稳定后氡浓度变化幅度约为5.0 Bq/L,并且变化形态不尽相同;(3)使用Origin 2018对比分析数据,发现DDL- 2测氡仪与AlphaGUARD P2000测氡仪较FD- 105K测氡仪氡浓度日变化响应更灵敏且氡测值曲线吻合度更高。

摘要:新时期地震预警在保障人民群众生命财产安全中意义重大。近几年,国家在地震预警工程建设上投入巨大,但对于预警测站运维经验梳理总结较少。以甘肃省地震预警测站典型异常突刺的波形资料为研究对象,基于傅里叶变换对异常波形进行频谱分析,探究造成波形异常的干扰源频带范围。研究表明:波形的异常突刺优势频率为0.2~46 Hz。其中,直流电对波形产生的干扰,优势频率为0.2~15 Hz;市电对波形产生的干扰,优势频率为30~46 Hz。结果表明:市电和智能电源的输电线在与摆线并线时,市电及直流电会对波形造成干扰,形成突刺波形。研究利用频谱分析快速、准确筛查干扰源的方法,为地震预警运维工作提供了新思路。

摘要:土中结合水是形成黏性土的物理、化学、力学等性质的重要因素。通过对一系列人工混合黏性土和2种天然红黏土进行比表面积测试和等温吸附试验,确定各类黏性土的比表面积和土中不同结合水类型及含量,在此基础上探讨黏性土中结合水与矿物成分、比表面积等影响因素之间的定量关系。研究结果表明:(1)黏性土的比表面积与黏土矿物含量线性正相关;(2)等温吸附法中,相对湿度RH=0.90和0.98分别为黏性土中强结合水、弱结合水、自由水的界限划分点;(3)相同矿物成分的混合黏性土吸附结合水含量随蒙脱土含量、比表面积的增加而递增,大致呈线性关系;(4)天然红黏土的吸附结合水含量与其矿物成分总量、比表面积具有正相关关系,黏土矿物含量是最根本的影响因素。

摘要:提出一种带可更换软钢阻尼器的低损伤自复预制混凝土(LDSCPC)框架节点,并针对该节点在地震作用下的抗震性能、更换阻尼器后的性能恢复等开展足尺试件的拟静力试验。在节点试验基础上,基于ABAQUS精细化有限元模型进行该节点关于螺栓预紧力、水平和竖向耗能条尺寸的参数化分析及优化设计。研究表明,软钢阻尼器LT12的滞回特性和承载能力是最优异的,而LT14是耗能最好的;增加阻尼器耗能条的尺寸和厚度能分别提高LDSCPC框架节点在加载早期和变形较大时的耗能性能。较大的螺栓预紧力能明显提升LDSCPC框架节点的耗能能力,当预紧力为155 kN时,软钢阻尼器几乎达到理想的耗能性能。

摘要:利用SBAS- InSAR技术对滑坡易发区域进行时序变形监测是研究滑坡机理和预防灾害的重要途径。文章利用SBAS- InSAR技术对甘肃省甘南州舟曲县果耶镇磨里滑坡灾害进行时序变形特征分析,基于2018—2021年光学遥感影像数据获取磨里滑坡所在区域的变形分布图和时序变形特征,再结合其他勘查成果资料验证变形监测结果的准确性,证明SBAS- InSAR技术在特大型滑坡变形监测中的可靠性。结果表明:(1)磨里滑坡滑坡平面形态呈“长舌状”,滑动方向最大长度1 500 m,滑坡体上窄下宽,平均宽度240~530 m,面积53×10⁴ m²;(2)磨里滑坡前部变形速度大于中后部,前缘局部形变速率最大可达140 mm/a;(3)磨里滑坡还在不断地发生变形,应进一步加强变形监测,做好应急避险和搬迁避让的措施。研究可为该地区特大型滑坡复活破坏机制和应急处置提供参考。

摘要:基于水平摇摆阻尼系统模型,建立土- 层间隔震结构简化分析模型,将地基土等效到上部结构,推导得到简化模型动力特性参数表达式,并通过对结构周期比及振型参与位移进行分析,讨论质量比及土体剪切波速对层间隔震结构自振特性的影响规律。利用虚拟激励法及均匀调制非平稳随机响应分析方法,分别从时域和频域角度分析不同场地条件下SSI效应对层间隔震结构的振动响应影响。结果表明:在刚性地基下,结构质量比对结构周期比及振型参与位移的影响较小,SSI效应放大了各子结构响应,尤其对下部子结构响应影响最大,各子结构在场地土差异下变化明显,软土场地下各子结构响应变大。

摘要:提出一种新型型钢- 混凝土组合柱,并对其进行数值模拟分析,研究翼缘厚度、钢管径厚比、轴压比、混凝土强度等参数对该组合柱抗震性能的影响。将新型型钢- 混凝土组合柱截面进行合理简化,基于平截面假定建立组合柱正截面承载力计算公式,通过对比试验与模拟数据,发现公式计算结果具有较高精度。进一步提出组合柱截面屈服点、峰值点、破坏点、加载刚度、卸载刚度等特征参数的计算方法,确定恢复力模型的滞回规则,最终建立基于退化三线型模型的新型型钢- 混凝土组合柱恢复力模型。将公式计算得到的滞回曲线与试验得到的滞回曲线进行对比,发现二者吻合较好。

摘要:针对工程中大量存在的平面应变问题,依据平面应变条件和广义胡克定律,基于SMP、Lade- Duncan、AC- SMP和广义Mises强度准则,推导出考虑中主应力及泊松比影响的无黏性土主、被动土压力计算公式,并将其扩展至黏性土,讨论基于各强度准则土压力计算公式的适用范围。结果表明:考虑中主应力对土强度的贡献后,基于各强度准则所计算的主动土压力均小于朗肯主动土压力,被动土压力均大于朗肯被动土压力;主动土压力P_a随着泊松比的增大而减小,被动土压力P_P随着泊松比的增大而增大,且泊松比越大,与实测数据更为接近;基于同一强度准则下得到的主、被动土压力适用的内摩擦角范围随着泊松比的增大而增大;基于各强度准则的土压力计算公式均能较好的描述挡土结构上土压力的大小,其中广义Mises强度准则计算结果与实际工程更为吻合,研究成果可为挡土结构上土压力的计算提供一定理论参考。

摘要:花管土钉已被广泛应用于基坑工程中,但其抗拔承载机理尚不明确。根据花管土钉的支护原理,分析其三种破坏形式,提出花管土钉的四个受力阶段;基于库仑土压力理论,将滑动土体上方看作均布荷载,推导出花管土钉极限抗拔承载力的计算公式;结合兰州某基坑实例,将《建筑基坑支护技术规程》中的花管土钉极限抗拔承载力计算方法与本文计算方法进行拉拔试验,并对结果进行对比分析。研究表明:花管土钉的破坏模式主要为花管杆体被拉断、出浆锚固体被剪断及出浆锚固体前端土体变形过大;花管土钉的四个受力阶段包括静止阶段、塑性区产生阶段、塑性区扩张阶段和破坏阶段;在花管土钉极限抗拔承载力的组成中,出浆锚固体提供的抗拔力所占比重随花管埋深的增大而显著增大,是花管土钉极限抗拔承载力的重要组成部分。

摘要:由于地域和气候的特殊性,严寒地区的建筑结构设计应具有防寒、保暖、防冻且抗震的要求。为此,分析水平地震作用下严寒地区建筑结构振动响应。利用ABAQUS软件构建三维框架- 剪力墙结构体系,考虑剪切变形的情况,选择软件中Timoshenko Beam单元,并对钢材和混凝土材料模型进行二次开发,建立建筑结构空间框架有限元模型。输入三种地震波形,分析严寒地区建筑结构振动响应。分析结果表明,在温度为-30~30 ℃之间时,不同地震波作用的建筑框架梁柱受剪破坏,层间位移变化幅度较大;随着严寒地区环境温度的降低,建筑结构顶端节点振动位移增加、受损程度较高、倒塌风险较大;在严寒地区建筑结构中设置防护围墙,具有节能低碳作用,可以实现建筑结构低碳环保的抗震效果。

摘要:地震波输入对结构非线性响应具有重要影响,选取合适的地震波输入计算是保证结构时程分析响应结果准确的首要条件。文章通过对比地震波瞬时谱的模型化方法,优化并提出可以考虑地震波时频特性的选波方法,并与《建筑抗震设计规范》方法进行对比分析。结果表明:匹配瞬时谱的选波方法可以有效地控制所选地震波的时、频域差异性,降低结构时程分析响应离散度,可为工程选波提供依据。

摘要:黄土地震滑坡危险性分析对黄土地区城镇化、工程建设的规划和地震灾害预防具有重要意义。以甘肃省定西市岷县—漳县交界处为研究区域,通过统计分析该区历史地震滑坡灾害数据,归纳并建立包含地震、坡度、坡高、坡向、地层岩性、年平均降雨量、河流流域和地貌类型等8个影响因子的评价指标体系,采用信息量模型、逻辑回归模型和信息量- 逻辑回归耦合模型分别分析该区域黄土地震滑坡危险性。结果表明:(1) 地震、河流和降雨是诱发黄土滑坡灾害发生的主要因素,其中地震因子贡献率最大;(2)研究区可划分为高、较高、中、低和极低危险区五个等级,其中高危险区主要集中于岷县、漳县与陇西县等地;(3)根据受试者工作特性(ROC) 曲线精度检验结果,三种模型的AUC值分别为0.889、0.617和0.898,信息量- 逻辑回归耦合模型结果的精确性相比其他两个模型更高。

摘要:将拟动力法基本原理与极限平衡法中的严格条分法(Sarma法)相结合,推导边坡地震力和安全系数的计算公式;在此基础上,基于Python语言开发相应的计算程序,实现一种考虑波动效应的、适用于任意滑面形状和任意滑块条分的拟动力地震边坡稳定性分析新方法;同时,探讨地震动特性和结构面强度对边坡地震稳定性的影响。研究表明:随着地震波初始相位的变化,边坡的安全系数呈现周期性的波动变化,且存在最小安全系数;边坡安全系数随着地震动幅值和地震波波长/坡高比的增大而减小;当滑块结构面抗剪强度参数下降时,边坡安全系数随之减小。此外,通过波动理论揭示拟静力法与拟动力法的区别与联系:当地震波波长与坡高比大于10时,两种方法的结果基本一致;当地震波波长与坡高比小于10时,拟静力法所得结果比拟动力法保守,拟动力法更合理。

摘要:通过研究,旨在提出一种迁移学习方法,以应对机器学习在缺乏历史滑坡点数据的大区域很难取得良好的评估效果的挑战。首先,通过结合10个影响因子利用随机森林算法对2013年芦山7.0级地震极震区进行预训练,得到高精度的预训练模型。随后,采用直推式迁移学习方法进行初始迁移,并利用“半监督”评估方式补充青藏高原东北缘地区的标签数值点。最后,利用归纳式迁移学习进一步训练预训练模型,得到在青藏高原东北缘地区评估更准确的地震诱发滑坡易发性评估图。此外,使用Kullback- Leibler散度计算迁移前后区域影响因子数据的相似性,并对2022年泸定6.8级地震极震区进行评估应用,验证基于迁移学习的青藏高原东北缘地震诱发滑坡易发性评估模型的准确性。研究结果可为该区域地震诱发滑坡灾害预防提供一定的参考

摘要:余震是由主震孕育而来,两者之间存在着一定的关联性,如何构造主余震型地震动模型,是工程结构抗震分析的基础。着眼于地震动的工程特性,根据主余震之间的峰值加速度、强震持时、场地卓越频率等要素,分别建立主震和余震自身的演变功率谱模型,基于非平稳随机过程的谱表示,通过引入随机函数降维模拟方法,实现仅用三个基本随机变量即可精确模拟主余震型地震动过程。研究表明,采用该降维模拟方法的效率和精度均满足工程需求,且与实测主余震型地震动记录的反应谱和幅值谱拟合一致,验证该模型与方法的优越性,为工程结构在主余震型随机地震作用下的抗震分析提供有效途径。

摘要:以实际工程为背景,在模型试验结果和数值模拟结果验证合理的基础上,通过建立三维数值模型,研究兰州人工波在不同激振方向下坡- 隧体系动力响应规律,通过小波包变换从能量和频域角度对衬砌结构动力响应规律进行分析。研究结果表明:水平、竖直面内垂直隧道轴向(X、Z)的地震波在隧道最大埋深处引起较大响应,水平面平行于隧道轴向的地震波(Y)对埋深较浅的洞口处的结构最为不利。频率在0~12.5 Hz范围内的低频波是引起隧道结构响应的主要波段,该频段中竖直向地震波(Z)能量相较于其他方向地震波能量占比最高。地震作用中衬砌结构的存在对坡体内的围岩变形有一定的抑制效应。X、Y向地震波容易引起坡脚附近的围岩发生剪切破坏,Y向地震波对隧道洞口段仰坡的稳定性影响最大;Z向地震波容易造成坡顶附近区域围岩的拉伸破坏,且对隧道拱顶附近产生最不利响应。研究成果对浅埋偏压双联拱隧道的抗震优化设计具有借鉴意义。