汶川地震地震动持时特性分析

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基于汶川8.0级强震记录的近场地震动特征分析

基于汶川8.0级强震记录的近场地震动特征分析

基于汶川8.0级强震记录的近场地震动特征分析李英成;陈清军【摘要】In the Longmenshan fault zone and surrounding area, more than 50 stations of China Strong Motion Net Center ( CSMNC) got acceleration records, of which peak is bigger than 100gal in the 5. 12 Wenchuan earthquake. In this paper, thirty-three near-fault ground motions from eleven stations were selected. The seismic response spectrum analysis and energy distribution analysis based on orthogonal HHT method were adopted to study the vertical to horizontal acceleration peak ratio, acceleration response spectral ratio, energy time-frequency distribution and peak coefficient. The results were compared and analyzed to discuss the characteristics of near-fault Ground Motions of M8. 0 Wenchuan Earthquake.%在汶川8.0级大地震中,国家数字强震动台网布设在龙门山断裂带及其周围地区的50多个台站获得了大于100 Gal的加速度记录.选取其中断层附近11个台站的加速度记录,分别进行了地震反应谱分析和基于正交化HHT法的能量分布特征分析,通过对竖向与水平向加速度峰值比、竖向与水平向加速度反应谱比值,以及能量分布和峰值系数的分析与比较,探讨了汶川地震的近场地震动特征.【期刊名称】《灾害学》【年(卷),期】2012(027)001【总页数】6页(P17-22)【关键词】汶川8.0级强震记录;近场地震动特征;地震反应谱分析;正交化HHT法;能量分布【作者】李英成;陈清军【作者单位】同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092【正文语种】中文【中图分类】P315.9汶川8.0级地震是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最广的一次地震,地震的强度、烈度都超过了唐山大地震。

汶川地震震源特性分析报告

汶川地震震源特性分析报告

初步研究及考察成果(一)2008年5月12日汶川特大地震震源特性分析报告陈运泰许力生张勇杜海林冯万鹏刘超李春来中国地震局地球物理所,北京 1000812008年5月12日下午2点28分(北京时间),在四川省的汶川县发生特大地震,陈运泰院士的研究组迅速开展地震资料的分析工作,通过多种分析手段获得了这次地震及两个强余震的震源参数。

现将结果报告如下。

注:时间仓促,行文粗糙,纰漏难免,敬请谅解。

一、震源机制1、2008年5月12日14点28分主震震源机制从全球长周期台站挑选了如图1左图所示的18个台站的垂直向波形资料通过矩张量反演得到的这次主震震的矩张量解及其最佳双力偶解如图1右图所示。

使用的资料采样率为1sps,资料的频率范围为0.005~0.02Hz。

结果表明,这次地震是一次以拟冲为主、兼少量右旋走滑分量的地震。

断层向西北方向倾斜,走向为229°。

这次地震释放的标量地震矩为4.4 ×1021 Nm,震级为Mw8.3。

其它参数见表1、2和3。

观测地震图和合成地震图的比较如图2所示。

N S EW图 1 长周期台站分布(左);矩张量解及其震源机制解(右)图 2 观测地震图与合成地震图的比较。

上面的波形为观测地震图,下面的波形为合成地震图。

表1 2008年5月12日汶川主震震源参数Date yyyy-mm-ddTimehh:mm:ssLatitude/°NLongitude/°EDepth/kmMagnitude Sources表2 2008年5月12日汶川主震矩张量解(10e21 Nm )No 11M 12M 13M 22M 23M 33M DCM exp M CLVD MSource 1 2.53 2.53 -0.22 -1.18-1.10 5.13 4.04 2.15 0.70IGP-CEA表3 2008年5月12日汶川主震最佳双力偶解Plane IPlane IIT-axisB-axisP-axisStri ke/°Di p/°Rak e/°Strike/°Di p/°Rak e/°Az m /°Pl g /°Az m /°Pl g /°Az m /°Pl g /°Source229 43 123 7 55 63 222 67 23 22 116 7 IGP-CEA2、2008年5月12日20点强余震震源机制从全球宽频带台站挑选了如图3左图所示的12个台站的垂直向波形资料、通过矩张量反演得到的这次强余震的矩张量解及其最佳双力偶解如图3右图所示。

汶川地震过程的分析解说

汶川地震过程的分析解说

按震级大小可把地震划分为以下几类
弱震震级小于3级。如果震源不是很浅,这种地 震人们一般不易觉察。
有感地震震级等于或大于3级、小于或等于4.5 级。这种地震人们能够感觉到,但一般不会造成破 坏。
中强震震级大于4.5级、小于6级。属于可造成 破坏的地震,但破坏轻重还与震源深度、震中距等 多种因素有关。
汶川7.8级地震的震中位置 在汶川县映秀镇(北纬31度, 东经103.4度),余震沿映 秀—北川—青川断裂带及相 邻区域分布,呈北东30度方 向。主震及余震分布的长度 约为240公里,其最严重的 破坏区域也是沿映秀—北 川—青川断裂。表明这次地 震是龙门山中间的一条主断 裂活动的结果。
汶川7.8级地震强余震时序图
地壳
地幔
外核
内核
刚性 塑性
地幔对流带动刚性板块运动 在板块边界上产生地震
Thermochemical convection
?
地幔热对流示意图
大洋与大洋板块碰撞
大陆与大陆板块碰撞
印度板块插入青藏高原
地震波传播示意图 Seismic Wave Propagation
Receiver Array (seismometers)
发生地震的根本原因是地球内部物质处在不断运动中,一般把地球分为地 壳、地幔和地核等部分。其中地幔又分为岩石圈、软流圈以及下地幔部分。由于 温度的差异,地幔发生大规模的对流,带动了上覆的岩石圈运动,板块产生大规 模的漂移运动。在各板块的缝接部位或张裂部位,产生岩块的碰撞、挤压和强烈 变形,应力在某些部位高度集中,在超过岩块强度极限的时候,产生突然破裂, 引起大地剧烈振动,地震波向四周发射。产生地面变形、开裂和建筑物的严重破 坏。
Source (Earthquake)

汶川8.0级地震峰值地震动特性研究

汶川8.0级地震峰值地震动特性研究
( . p rme t fG o h sc 。 u n n Unv ri Ku mig 6 0 9 . h n 1 De a t n o e p y is Y n a ie s y, n n 5 0 1 C ia; t 2 Ea t q a e miitain o n l n t Ga s n l n 7 4 0 。 h n ) . rh u k Ad n s t J Pig i g Ci r o a y。 n uPig i g a 4 0 0 C ia
Co mpa io f r c r d a u s wih va u s r m t c e e a i a t nu to o m u a or rs n o e o de v l e t l e f o he a c l r ton te a i n f r l f we t s Ch na s ws t tt e l te s a e s a lr a t e a e f s e .i S c nsd r dl e a e t he i ho ha h a t r r m le nd a t nu t a t r t i o i e e y r l t d wih t
系 、 值 线 图 以 及 地 震 三 方 向 的 三 维 加 速 度 图 。 发 现 加 速 度 峰 值 沿 断层 方 向 衰 减 较 慢 , 其 它 方 向 等 沿
衰减较 快 , 断层 距在 1 0k 内衰减 最快 。 大峰 值 的加 速 度 基 本 位 于 断裂 的 两侧 的 狭 长地 带及 沿 0 m 断裂 方 向。 用 中国西部加 速 度 衰减公 式计 算 的加速 度值 与 实 际记 录值 进 行 比较 , 现 前 者 偏 小并 发 且衰 减得 快 , 可能 与本 次地震 的 断裂破 裂机 制和 地质 构造 有 关。

汶川地震触发大光包巨型滑坡基本特征及形成机理分析

汶川地震触发大光包巨型滑坡基本特征及形成机理分析

J ournal o f E ngineering G eology 工程地质学报 1004-9665/2008/16(6) 0730 12汶川地震触发大光包巨型滑坡基本特征及形成机理分析*黄润秋 裴向军 李天斌(成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 成都 610059)摘 要 大光包 红洞子沟巨型滑坡是汶川地震触发的最大规模滑坡,其体积达7.42亿m3,堰塞坝高达690m,是我国已知的最大规模地震滑坡和最高的滑坡堰塞坝,也是目前全世界已知的为数不多的几个方量在5亿m3以上的超大规模滑坡之一,其高达690m的滑坡堰塞坝为目前世界最高的滑坡坝。

滑坡位于发震断层上盘,距发震断裂 映秀 北川断裂不足7k m。

震前斜坡为三面切割的孤立型山脊,相对高差达1500m;斜坡岩层走向与坡面近于垂直,层面延展性极好,构成滑动面形成的基础。

调查和分析表明,斜坡的临空条件和贯通性好的灰岩层面是滑坡产生的基础;而高强度和长持时强震地面运动是导致滑坡产生的根本因素。

滑坡产生的机理和过程可分为以下4个阶段:即坡体震裂、松弛和解体阶段、高速溃滑阶段、震动堆积阶段、二次抛射和碎屑流堆积阶段。

失稳高速下滑的坡体,形成了沿主滑方向长4.2k m,宽2.2k m的堆积体,高速流动的碎屑流越过下游侧风波岩山脊,沿红洞子沟形成了长1k m的碎屑流堆积区。

关键词 大光包滑坡形成机制溃滑震动堆积中图分类号:P642.22 文献标识码:ABA SI C CHARACTERISTICS AND FOR M AT I ON MECHAN IS M OF THE LARGEST S CALE LAND S L IDE AT DAGUNGBAO OCCURRED DUR ING THE W ENCHUAN EARTHQUAKEHUANG Runq i u PE I X iang jun LI T i a nbin(StateK ey Laboratory of Geo-H azard Prevention an d G eo-Environ m e nt Protecti on,Chen gdu Uni versit y of T echnology,Chengdu 610059) Abst ract The landslide atDaguangbao andH ongdongzi g ou site i s the largest a m ong a ll landslides occurred during t h eW enchuan E arthquake.Its vo l u m e is up to742Mm3,and its debris da m hei g ht reaches690m.So it is a lso the m ost largest sca le l a ndsli d e triggered by earthquake a m ong a ll i n vesti g ated landsli d es i n China.Add itionally,it has t h e highest debris da m or i g i n ating fro m l a ndsli d e i n Ch i n a.It is even one of a fe w super large-scale landslides kno w n a ll over t h e world,whose i n d i v idua l vo l u m e is over500Mm3.The debris da m for m ed by th is landslide can be the h i g hest around the w orl d.The landslide i s located on the upper plate of the Causative Faul.t It is nearly7 k m a w ay fro m the tri g geri n g se is m ic fracture o fY i n gx i u-be i c huan fau l.t The sl o pe was an iso lated ridge before the Earthquake.its'the ridge had its3sides cu.t Its he i g ht d ifference reaches1500m.The str i k e o f cli n o then w as al m ost vertical to the sl o pe surface.the cli n othen had perfect ex tensi o n.They co m posed together t h e basic cond itions of sli d i n g surface f o r m ation.Our i n vesti g ati o n and ana l y sis sho w that the free surface conditi o ns o f t h e sl o pe and the surface connectivity of li m estone bedd i n g plane w ere t h e base o f landsli d e f o r m ation.And the ground m ove m ent re su lted fro m the i n tensive quak i n g w ith large i n tensity and long durati o n w as the rad ica l triggering factor o f the land*收稿日期:2008-11-10;收到修改稿日期:2008-12-10.基金项目:本项工作获国家自然科学基金汶川地震灾后调查主任基金资助(编号:40841009).第一作者简介:黄润秋,主要从事工程地质和岩土工程方面的教学与研究工作.Em ai:l hrq@cdu sli d e.The m ec han is m and process of the landsli d e cou ld be d i v ided i n to4stages as fo ll o w s:(a)the stage of sl o pe body shatter,re laxation and disi n tegrati o n,(b)the stage of h i g h speed sli d i n g,9c)the stage o f accu m u lati o n w ith shock,and(d)the stage o f the second projectile and debris flo w depositi o n.Because o f destab ilizati o n and high speed sli d i n g do w n,t h e sl o pe m ass co m posed a deposit body a l o ng m ain d irection of sli d i n g,4.2km l o ng and2.2 k m w i d e.H i g h-speed clastic flo w cr ossed do w nstrea m Fengboyan,and for m ed a deposit zone of debris flo w a l o ng H ongdongzi g ou,1km long.K ey w ords D aguangbao large-sca le landslide,For m ation m echan is m,S li d i n g,Accu m uation w ith shock,W en chuan E arthquake,Ddebris da m1引 言2008年5月12日14时28分,四川盆地西部龙门山断裂带发生了震级高达M s8.0级的汶川特大地震。

汶川地震近断层地震动作用下结构地震响应特征分析

汶川地震近断层地震动作用下结构地震响应特征分析

汶川地震近断层地震动作用下结构地震响应特征分析陈波;谢俊举;温增平【摘要】This paper focuses on studying the effects of near-fault ground velocity pulses on building structures. Inter-story drift distributions of structures subjected to velocity pulse-type records and non-pulse-type records were investigated to reveal the effects of near-fault strong motions on building structures with different natural vibration periods. Two groups of typical velocity pulse records and non-pulse records were selected from Wenchuan MS8. 0 earthquake, and a wavelet method of time domain synthesizing was used to modify the selected records, matching the target spectra from determined seismic intensity. The modified ground motions were used as the basic strong motion data for seismic response analysis. Finite models of 3, 11 and 20-story RC frame structures were established, and inter-story drift distributions of these three buildings subjected to typical velocity pulse-type records and non-pulse-type records were investigated. The study reveals that the inter-story drift distributions are quite different when the structures are subjected to pulse-type records and non-pulse-type records for the 3, 11 and 20-story RC frame structures, and are correlated with the natural vibration properties of building structures. In terms of low-rise buildings, inter-story drifts are larger for non-pulse-type records than those for pulse-type records. The influences of high modes on inter-story drifts become much more obvious with the increase of story number. The median value and dispersion of inter-storydrifts are much larger when subjected to pulse-type records compared with non-pulse-type records for high-rise buildings. Pulse-type records tend to induce higher modes response, resulting in large inter-story drifts for high-rise buildings. Non-pulse-type records have relatively large effects on inter-story drifts primarily in the fundamental mode for low-rise buildings. It can be concluded that the effects of near-fault velocity pulses should be taken into consideration when assessing seismic damage potential for near-fault building structures.%研究了具有不同自振特性的建筑结构在近断层速度脉冲型及非速度脉冲型地震动作用下的结构层间变形分布,揭示了近断层速度脉冲对工程结构地震响应的特殊影响.从汶川M8.0地震近断层强震记录中选取两组典型速度脉冲型记录和非脉冲型记录,根据确定的目标地震动强度水平,利用时域叠加小波函数法对选择的强震记录进行调整,使之与目标地震动水平对应的加速度反应谱保持一致,以此作为结构地震反应分析的地震动输入.选取具有不同自振特征的3层、11层和20层典型钢筋混凝土框架结构,建立有限元分析模型,分别计算在速度脉冲型与非速度脉冲型记录作用下这些结构层间变形分布.研究表明,速度脉冲型记录与非速度脉冲型记录作用下结构层间变形有明显差异,且与结构自振特征有关.就低层结构的层间变形而言,非速度脉冲型记录的影响较速度脉冲型记录的影响大.随着结构自振周期的增加,高阶振型的影响更加明显.与非速度脉冲型记录相比,速度脉冲型记录的结构层间位移反应中值及离散程度较大.速度脉冲型记录更容易激发高层结构的高阶振型,产生较大的层间位移反应.非速度脉冲型记录对中低层结构层间变形影响较大.因此,在开展近断层结构地震影响评价时,应考虑近断层速度脉冲的影响.【期刊名称】《地震学报》【年(卷),期】2013(035)002【总页数】12页(P250-261)【关键词】速度脉冲;近断层;框架结构;层间变形【作者】陈波;谢俊举;温增平【作者单位】中国北京100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京100081 中国地震局地球物理研究所;中国北京100081 中国地震局地球物理研究所【正文语种】中文【中图分类】P315.9引言近断层速度脉冲型强震记录的特征及其破坏作用引起了工程地震学和地震工程学界的关注.速度脉冲记录对结构有特殊的破坏作用.Bertero等(1978)在研究1971年San Fernando强震记录时首次发现了幅值大、周期长的速度脉冲型近断层强震记录及其破坏作用.此后发生的一些大地震,如1979年Imperila Valley地震、1992年Landers地震、1994年Northridge地震、1995年日本Kobe地震等,都观测到了这种近断层速度脉冲型记录.已有的研究表明,有些结构大的结构层间位移常与这种长周期速度脉冲型记录密切相关,可能是由幅值大、周期长的速度脉冲型记录造成的(Iwan,Chen,1994;Somerville,1995;Iwan,1997;Malhotra,1999;MacRac et al,2000).此外,这种速度脉冲型记录的形成与断层破裂的方向性效应和断层逆冲运动所造成的永久位移密切相关(Somerville et al,1997;Huang et al,2000;Chen et al,2001;李爽,谢礼立,2006;杨迪雄等,2009;杨迪雄,赵岩,2010).中国数字强震动观测台网在2008年汶川MS8.0地震时获取到了大量的近场强震加速度记录(Li et al,2008,2010;于海英等,2008),发现有些近断层强震记录具有明显的速度脉冲型特征(Wen et al,2010;Lu et al,2010;谢俊举等,2011),为开展近断层速度脉冲型记录的工程特性研究提供了宝贵的资料.本文从汶川地震近断层强震记录中选取了速度脉冲型与非速度脉冲型两组典型地震动记录,采用时域叠加小波函数法对所选择的强震记录进行调整,使其加速度反应谱与目标地震动水平保持一致,建立不同自振特性的钢筋混凝土框架结构有限元模型,分析在不同类型强震记录作用下结构层间变形分布特征,试图揭示汶川地震近断层速度脉冲对工程结构地震响应的影响.1 脉冲记录的选取与调整为分析汶川地震近断层脉冲型地震动对工程结构的特殊破坏作用,本文从汶川地震中选取两组典型速度脉冲记录和非速度脉冲记录,对比分析这两组典型记录对结构影响的不同特点.参考Baker(2007)提出的近断层地震动脉冲的分析方法,从汶川地震获取的64组近断层记录中选取8条典型速度脉冲型加速度记录和8条非速度脉冲型加速度记录,作为地震动输入.选取的典型速度脉冲型记录和非速度脉冲型记录的主要参数如表1和表2所示.表1 选取的近断层速度脉冲型记录的主要参数Table 1 Parameters of selected near-fault pulse-type ground motions from Wenchuan earthquake记录名称台站代码脉冲周期/s 脉冲幅值/cm·s-1 E 51DYB 7.1 23.2 126.0 23.2 34.0德阳白马 N 51DYB 6.6 35.5 133.9 35.5 34.0江油台 E51JYT 15.6 35.7 501.7 35.7 23.9江油台 N 51JYT 8.4 38.2 439.3 38.2 23.9江油含增E 51JYH 15.6 34.9 498.7 34.9 13.6江油含增 N51JYH 10.2 28.7 350.1 28.7 13.6绵竹清平E 51MZQ 10.1 122.3822.8 122.3 3.2绵竹清平km德阳白马PGA/cm·s-2 PGV/cm·s-1 断层距/N 51MZQ 7.5 76.9 802.8 76.9 3.2表2 选取的近断层非速度脉冲型记录的主要参数Table 2 Parameters of selected non-pulse-type ground motions from Wenchuan earthquakeE 51LXM 320.9 21.7 56.8理县木卡 N 51LXM 276.5 17.8 56.8茂县叠溪E 51MXD 246.0 17.9 72.9茂县叠溪 N 51MXD 206.1 33.9 72.9什邡八角E 51SFB 541.9 69.3 10.4什邡八角 N 51SFB 580.3 88.8 10.4汶川卧龙E 51WCW 884.8 52.8 23.2汶川卧龙km理县木卡记录名称台站代码 PGA/cm·s-2 PGV/cm·s-1 断层距/N 51WCW 649.1 44.2 23.2 图1分别给出这两组阻尼比为5%的加速度反应谱(注:本文中加速度反应谱用“g”表示,1g=9.8m/s2).可以看出,速度脉冲型记录与非速度脉冲型记录的加速度反应谱值及谱形有较大的不同.如果直接以此作为结构地震反应分析的地震动输入,则很难确认引起结构地震反应差异较大的影响因素,即究竟归因于反应谱谱值或谱形,还是速度脉冲.为了能揭示速度脉冲型记录特殊的工程特性,需要对选取的两组记录进行调整,使其加速度反应谱一致或彼此接近(Alavi,Krawinkler,2004;赵凤新等,2008),以消除加速度反应谱因素的影响.同时,调整后的地震动需保持原始地震动的脉冲特征.图1 GB50011-2001设计反应谱(目标谱)和原始强震记录加速度反应谱(a)原始非速度脉冲型记录加速度反应谱;(b)原始速度脉冲型记录加速度反应谱;(c)原始记录的平均加速度反应谱Fig.1 GB50011-2001design spectrum (target spectrum)and acceleration response spectrum of original ground motions(a)Original non-pulse-type acceleration response spectrum;(b)Original pulse-type acceleration response spectrum;(c)Mean response spectrum of scaled ground motions常用的强震记录调整法有幅值缩放法和谱值匹配法(Kalkan,Luco,2011).与幅值缩放法相比,谱值匹配法的精度更高,并在一定程度上保留原始地震动的非平稳特征.时域叠加小波函数法(Mukherjee,Gupta,2002;Suarez,Montejo,2005;Hancock et al,2006)对原始记录修改最小,保持了原始记录的自然积分关系,并且调整后基本不需重新进行基线校正(全伟,李宏男,2008),因此本文采用时域叠加小波函数法对所选定的两组强震记录进行调整.图2分别以近断层脉冲型地震动绵竹清平E和非脉冲型地震动理县木卡E为例,比较了按照目标加速度反应谱修正前后地震动的速度时程.可以看出,修正前后地震动速度时程波形相差不大,速度脉冲型加速度时程保持了原地震记录的脉冲特征.图2 采用时域叠加小波函数法修正后近断层脉冲型(a)和非脉冲型(b)地震动速度时程与原始记录的比较Fig.2 Comparison of modified near-fault pulse-type(a)and non-pulse-type(b)ground motions via adding wavelet functions with original ground motions本文以建筑抗震设计规范规定的罕遇地震下设计基本地震加速度0.30g,设计地震动分组第二组(水平地震影响系数0.90,特征周期0.40s,阻尼比5%)对应的设计反应谱作为目标谱.考虑结构可能出现高阶振型的影响以及结构进入非线性阶段后振动周期延长等,修正后的地震反应谱应在一定周期段内(0.2T1—1.5T1,本文选取T1为分析模型中20层钢筋混凝土结构的基本周期)与目标谱接近(Kalkan,Kunnath,2006;American Society of Civil Engineers,2006).采用时域叠加小波函数法对原始脉冲与非脉冲两组记录进行修正,得到的每组地震动的加速度反应谱如图3所示.从图中可以看出,调整后的地震动加速度反应谱在低周期段(0—0.4s)有一定差别,但在结构敏感周期段内(0.4—3s),调整后的地震动加速度反应谱与目标谱有很好的匹配.与幅值缩放法相比,时域叠加小波函数法对地震动的频率和幅值都根据目标谱做了相应调整,使得调整后的地震动能够在工程关注的周期段内与目标谱保持高度的一致,且基本保持原始地震记录的脉冲特征,可有利于最大程度减少加速度反应谱的不同对结构反应的影响.图3 GB50011-2001设计反应谱(目标谱)和调整后强震记录加速度反应谱(a)调整后非速度脉冲型记录加速度反应谱;(b)调整后速度脉冲型记录加速度反应谱;(c)调整后记录的平均加速度反应谱Fig.3 GB50011-2001design spectrum (target spectrum)and modified acceleration response spectrum of ground motions(a)Modified non-pulse-type ground motions;(b)Modified pulse-type ground motions;(c)Mean response spectrum of scaled ground motions2 建筑结构模型选取具有不同自振周期的典型钢筋混凝土框架结构,研究速度脉冲对建筑结构地震反应的影响特点.采用结构非线性地震反应分析程序IDARC(Reinhorn et al,2006),分别建立3层、11层和20层的典型钢筋混凝土框架结构地震反应分析模型.模型结构的载荷、平面布置和层高均参考实际办公楼的结构设计,按照国家质量监督检验检疫总局,中华人民共和国建设部(2001)《建筑结构抗震设计规范》进行抗震设计,设防烈度8度,设计基本加速度0.2g,设计地震第二组,场地类别为Ⅱ类.3层、11层和20层钢筋混凝土框架的基本周期分别为0.58,1.43和1.99s.考虑P-Δ效应,楼板平面采用刚性假定,钢筋混凝土构建的恢复力模型采用三线型骨架模型.2.1 模型一3层钢筋混凝土框架结构的立面图如图4所示.框架平面为7.2m×7.2m柱网,底层层高4m,其它层高均为3.3m,总高度为10.6m,梁尺寸统一使用250mm×500mm,柱尺寸统一使用400mm×400mm;梁柱的混凝土均采用C30,二者纵筋统一使用HRB335,箍筋统一使用HPB235;梁配筋率为1.5%,柱配筋率为2%.2.2 模型二11层钢筋混凝土框架结构的立面图如图5所示.框架底层层高4.5m,其它层高均为3.6m,总高度为40.5m,梁尺寸统一使用300mm×750mm.柱尺寸为:1—5层,边柱700mm×700mm,中柱700mm×750mm;6—8层,边柱550mm×550mm,中柱550mm×650mm;9—11层,边柱450mm×450mm,中柱450mm×550mm.梁和柱的混凝土分别采用C30和C40,二者纵筋统一使用HRB335,箍筋统一使用HPB235;梁配筋率为1.5%,柱配筋率为2%.2.3 模型三20层钢筋混凝土框架结构的立面图如图6所示.框架层高均为3.6m,总高度为72m.梁尺寸为:1—5层,边梁500mm×700mm,中梁500mm×500mm;6—10层,边梁500mm×700mm,中梁400mm×500mm;11—20层,边梁300mm×650mm,中梁300mm×450mm.柱尺寸为:1—5层,800mm×800mm;6—10层,700mm×700mm;11—20层,600mm×600mm.梁选用的混凝土为:1—5层为C35,6—15层为C30,16—20层为C25;柱的混凝土采用:1—5层为C40,6—15层为C35,16—20层为C30.梁和柱的纵筋统一使用HRB335,箍筋统一使用HPB235.梁柱配筋为梁配筋率1.5%,柱配筋率2%.3 脉冲与非脉冲对结构层间位移反应的影响以调整后的两组加速度时程作为地震动输入,利用IDARC进行结构动力反应分析.选取层间位移角作为结构反应参数,考察速度脉冲对具有不同自振周期的建筑结构地震反应影响的特点.图7,8,9分别给出了在近断层脉冲与非脉冲地震动作用下3层、11层和20层钢筋混凝土框架结构楼层最大层间位移角.可以看出,在速度脉冲型记录和非速度脉冲型记录作用下3层、11层和20层框架结构最大层间位移角的分布形式有明显不同.图7 调整后地震动作用下3层结构最大层间位移角(a)非速度脉冲型地震动;(b)速度脉冲型地震动;(c)中值比较;(d)标准差比较Fig.7 Maximum inter-story drift for a 3-story building subjected to modified ground motions(a)Non-pulse-type ground motions;(b)Pulse-type ground motions;(c)Comparison between median values;(d)Dispersion comparison of maximum inter-story drift ratio(IDR)对于3层框架(图7),最大层间位移角出现在底层,是由调整后的非脉冲型记录理县木卡E引起的,最大值为1.35%(图7a);在速度脉冲型记录中,最大反应是由调整后的记录江油含增E引起,为1.15%(图7b).非脉冲型记录比脉冲型记录作用下的结构最大层间位移角中值要大近8%,非速度脉冲型记录的结构最大层间位移角离散性较速度脉冲型记录的大,其最大的标准差是脉冲型记录下标准差的2.9倍.对于11层结构(图8),最大反应并没有出现在底层,而是出现在中部.非速度脉冲型组中什邡八角N引起的层间位移角最大,发生在第二层,其值为1.46%(图8a);而对于速度脉冲型组,最大反应是由江油E引起的,其值为1.23%(图8b).在7层以下,速度脉冲型地震作用下的层间位移角中值比非速度脉冲型地震动的大,底层的层间位移反应相差最大,接近50%;在8—11层,非速度脉冲型地震动作用下的层间位移角中值大于速度脉冲型地震动的层间位移角中值,第8层相差最大,接近21%.对于结构反应的离散性,在1—6层,非速度脉冲型的要大于速度脉冲型的;在7—9层,结构反应的离散性发生转换,速度脉冲型要大于非速度脉冲型;而在10层和11层,结构反应的离散性发生转换,非速度脉冲型再次大于速度脉冲型.图8 调整后地震动作用下11层结构最大层间位移角(a)非速度脉冲型地震动;(b)速度脉冲型地震动;(c)中值比较;(d)标准差比较Fig.8 Maximum inter-story drift for an 11-story building subjected to modified ground motions(a)Non-pulse-type ground motions;(b)Pulse-type ground motions;(c)Comparison between median values;(d)Dispersion comparison对于20层结构(图9),速度脉冲型地震动作用下结构反应整体上要稍大于非脉冲型地震动.最大层间反应主要分布在中上部和中下部.其中,中上部最大层间位移角是由速度脉冲型组中绵竹清平E引起,发生在第14层,为1.18%;中下部最大层间位移角在第6层,其值为1.05%(图9b).非速度脉冲型组中最大层间位移角是由理县木卡N引起,发生在第14层,其值为1.11%(图9a).对于结构反应的离散性,速度脉冲型的亦要整体大于非速度脉冲型的.图9 调整后地震动作用下20层结构最大层间位移角(a)非速度脉冲型地震动;(b)速度脉冲地震动;(c)中值比较;(d)标准差比较Fig.9 Maximum inter-story drift for a 20-story building subjected to modified ground motions(a)Non-pulse-type ground motions;(b)Pulse-type ground motions;(c)Comparison between median values;(d)Dispersion comparison of IDR比较图7a,b、图8a,b和图9a,b给出的3种结构模型反应结果可以发现,无论是速度脉冲型地震动还是非脉冲型地震动,对于同一结构,最大层间位移角随楼层的分布表现出近乎一致的特征.低层结构(3层框架)呈阶梯分布,底部反应最大,顶部最小;中高层(11层框架)呈倒“D”型分布,中部反应大,两端反应稍小;而对于高层(20层框架)则呈“B”型分布,中上部和中下部反应较大,低层和顶层反应较小.分析可知,这种分布特征可能与结构在地震动作用下各阶振型的参与权重有关.对于低层结构,结构层间位移反应主要由第一振型控制;而随着层数的增大,高阶振型影响愈加明显.此外,还发现在同组记录中,往往有一至两条记录对结构的影响差别较大.例如,非脉冲组地震动理县木卡E对3层结构,什邡八角N对11层结构和脉冲组地震动江油E对11层结构的反应表现出与同组其它地震动不一样的分布特征.这可能与地震动有一定的随机性,以及调整后的反应谱在低周期段仍有差异有关.对比调整后速度脉冲型与非速度脉冲型两组地震动输入作用下3层、11层和20层框架结构各层的最大层间位移角的中值分布变化情况,二者作用下结构的反应有一定差异,且随着结构模型层数的不同,总体上表现出一定的规律.速度脉冲型与非速度脉冲型记录对低层结构的层间位移反应影响的差别较小.而随着结构层数的增高,速度脉冲型的记录对结构层间位移响应的影响由小于非速度脉冲型,逐渐发展到整体大于非速度脉冲型.速度脉冲型作用下20层框架结构的层间位移变形,要比非速度脉冲型记录作用下大,接近30%.对于结构反应的离散性,亦表现出如此规律,速度脉冲型作用下的低层结构反应的离散性比非速度脉冲型记录的小.而随着结构层数的增高,速度脉冲型作用下的结构反应的离散性逐渐增大,其中20层框架,速度脉冲型作用下的结构层间位移变形的标准差要比非速度脉冲型记录的大10%以上.即速度脉冲型相比非速度脉冲型地震动更容易激发高层结构的层间位移响应,对高层结构的作用更加明显.4 讨论与结论本文从汶川地震近断层强震记录中分别选取8条典型速度脉冲型和8条非速度脉冲型记录,作为结构反应的地震动输入.基于有限单元方法分别建立了3层、11层和20层的典型钢筋混凝土框架结构模型,研究钢筋混凝土框架在近断层速度脉冲型与非速度脉冲型作用下的结构层间位移变形特点,揭示汶川地震近断层速度脉冲对结构地震反应的影响.主要结论如下:1)在两组地震动加速度反应谱一致的前提下,与非速度脉冲记录相比,速度脉冲记录对低层结构的层间位移反应影响的差别较小.而随着结构层数的增高,速度脉冲记录对结构层间位移响应的影响逐渐明显.结构层间位移变形的离散性也表现出类似规律.非速度脉冲地震动对受第一振型控制的中低层结构层间变形影响较大;速度脉冲型记录则更容易激发高层结构的高阶振型的响应,产生较大的变形.2)与集集地震和北岭地震(赵凤新等,2008;杨迪雄等,2009)近断层速度脉冲型地震动引起高层结构较大弹塑性变形相比,汶川近断层多层和高层结构的地震反应较小.这可能与汶川地震速度脉冲型地震动长周期效应较弱(Li et al,2010;Wen et al,2010)有关.3)由于地震动的复杂性和随机性,反应谱并不能完全反映地震动的工程特性,结构的弹塑性反应会因地震动有无速度脉冲而表现不同.在结构抗震设计和评估中,特别是对于高层结构,在考虑地震动反应谱特征的同时,应充分考虑速度脉冲型地震动对结构抗震安全的影响;条件允许的情况下,应选择多个地震事件的速度脉冲记录.中国强震动观测台网为本研究提供了强震记录数据;审稿人为本文的完善提出了许多宝贵的意见.作者在此一并表示感谢.参考文献李爽,谢礼立.2006.近场脉冲型地震动对钢筋混凝土框架结构影响[J].沈阳建筑大学学报,22(3):406--410.国家质量监督检验检疫总局,中华人民共和国建设部.2001.GB50011-2001建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社:44--56.全伟,李宏男.2008.调整已有地震动拟和规范反应谱人造地震动方法比较[J].防灾减灾工程学报,28(1):91--97.谢俊举,温增平,高孟潭,袁美巧,何少林.2011.2008年汶川地震近断层地震动的非平稳特征[J].地球物理学报,54(3):728--736.杨迪雄,潘建伟,李刚.2009.近断层脉冲型地震动作用下建筑结构的层间变形分布特征和机理分析[J].建筑结构学报,30(4):108--118.杨迪雄,赵岩.2010.近断层地震动破裂向前方向性与滑冲效应对隔振建筑结构抗震性能的影响[J].地震学报,32(5):579--587.于海英,王栋,杨永强,卢大伟,解全才,张明宇,周宝峰,江纹乡,程翔,杨剑.2008.汶川8.0级地震强震动特征初步分析[J].震灾防御技术,3(4):321--336.赵凤新,韦韬,张郁山.2008.近断层速度脉冲对钢筋混凝土框架结构地震反应的影响[J].工程力学,25(10):180--187.Alavi B,Krawinkler H.2004.Behavior of moment resisting frame structures subjected to near-fault ground motions[J].Earthq Eng Struct Dyn,33(6):687--706.American Society of Civil Engineers.2006.Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures.ASCE7-05[S].Reston,Virginia,United States:American Society of Civil Engineers:175--176.Baker J K.2007.Quantitative classification of near-fault ground motion using wavelet analysis[J].Bull Seism Soc Amer,97(5):1486--1501. Bertero V V,Mahin S A,Hrrera R A.1978.Aseismic design implications of near-fault San Fernando earthquake records[J].Earthq Eng Struc Dyn,6(1):31--42.Chen K C,Huang B S,Wang J H,Huang W G,Chang T M,Hwang R D,Chiu H C,Peter Tsai C C.2001.An observation of rupture pulses of the20September 1999Chi-Chi,Taiwan,earthquake from near-fieldseismograms[J].Bull Seism Soc Amer,91(5):1247--1254. Hancock J,Watson-L J,Abrahamson N A,Bommer J J,Markatis A,Mccoy E,Mendis R.2006.An improved method of matching response spectra of recorded earthquake ground motion using wavelets[J].J Earthq Eng,10(1):67--89.Huang B S,Chen K C,Wang J H,Huang W G,Wang J H,Chang T M,Hwang R D,Chiu H C,Peter Tsai C C.2000.Characteristics of strong ground motion across a thrust fault tip from the September 21,1999,Chi-Chi,Taiwan earthquake[J].Geophys Res Lett,27:2729--2732. Iwan W D,Chen X.1994.Important near-field ground motion data from the Landers earthquake[C]∥Proceedings of the 10th European Conference on Earthquake Engineering.Vienna:229--234.Iwan W D.1997.Drift spectrum:Measure of demand for earthquake ground motions[J].J Struct Eng,123(4):397--404.Kalkan E,Kunnath S K.2006.Effects of fling step and forward directivity on seismic response of buildings[J].Earthquake Spectra,22(2):367--390.Kalkan E,Luco N.2011.Special issue on earthquake ground-motion selection and modification for nonlinear dynamic analysis of structures [J].J Struct Eng,137(3):277,doi:10.10611(ASCE)ST.1943-541X.0000355.Li X J,Zhou Z H,Huang M,Wen R Z,Yu H Y,Lu D W,Zhou Y N,Cui J W.2008.Preliminary analysis of strongmotion recordings from the magnitude 8.0Wenchuan,China,earthquake of May 12[J].Seism ResLett,79(6):844--854.Li X J,Liu L,Wang Y S,Yu T.2010.Analysis of horizontal strong-motion attenuation in the great 2008Wenchuan earthquake[J].Bull Seism Soc Amer,100(5B):2440--2449.Lu M,Li X J,An X W,Zhao J X.2010.A preliminary study on the near-source strong-motion characteristics of the great 2008Wenchuan earthquake[J].Bull Seism Soc Amer,100(5B):2491--2507. MacRac G A,Morrow D V,Roder C W.2000.Near-fault ground motion effects on simple structures[J].J Struct Eng,127(9):996--1004. Malhotra P K.1999.Response of buildings to near field pulse-like ground motions[J].Earthq Eng Struct Dyn,28(11):1309--1326. Mukherjee S,Gupta V K.2002.Wavelet-based generation of spectrum-compatible time-histories[J].Soil Dyn Earthq Eng,22(9--12):799--804.Reinhorn A M,Kunnath C K,Valles R E,Li C,Madan A.2006.IDARC2 D Version6.1:A Program for the Inelastic Damage Analysis of Buildings [M].Buffalo,New York:State University of New York:1--62. Somerville P.1995.Characterization of Ground Motion at the Sites of Subjected Buildings[R].SAC Joint Venture Rep,SAC 95-03. Somerville P G,Smith N F,Graves R W,Abrahamson NA.1997.Modification of empirical strong ground motion attenuation relations to include the amplitude and duration effects of rupture directivity[J].Seism Res Lett,68(1):199--222.Suarez L E,Montejo L A.2005.Generation of artificial earthquakes via thewavelet transform[J].Int J Solids Struct,42(5):5905--59l9.Wen Z P,Xie J J,Gao M T,Hu Y X,Chau K T.2010.Near-source ground motion characteristics of the MS8.0Wenchuan earthquake[J].Bull Seism Soc Amer,100(5B):2425--2439.。

汶川大地震震害特点与成因分析

汶川大地震震害特点与成因分析

汶川大地震震害特点与成因分析•相关推荐汶川大地震震害特点与成因分析汶川特大地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失,通过对地震特点研究发现,汶川地震地震能量巨大,震级大,烈度超强,震源深度较浅,破裂长度大,地震持续时间长,这是造成巨大损失的内因。

下面是小编收集整理的汶川大地震震害特点与成因分析,希望大家喜欢。

汶川大地震震害特点与成因分析篇11 引言2008年5月12日下午两点28分,四川汶川发生了M8.0级特大地震。

这次地震震级大,余震也很多,地表破裂十分严重,同时也带来了次生灾害,造成了巨大的经济损失和人员伤亡,是建国以来唐山大地震后的又一震害严重的特大地震。

我国处于西亚地中海和环太平洋的地震带交汇地区,是个受地震灾害比较严重的地区,然而我国对地震的研究起步比较晚,尤其是对房屋抗震研究也是十分缓慢。

而且对地震的研究主要是从理论和室内试验着手,但室内试验却很难模拟出现实的地震作用,再加上地震发生本身的复杂性,地震作用很难预测。

所以地震的作用机制及震害还很难准确确定。

因此对地震特点及震害分析就十分必要,这对我们研究地震作用机理,进行抗震设计有着十分重要的意义。

2 汶川地震特点根据房屋的破坏特征和实地研究,我们发现汶川地震具有以下特点:1、地震能量巨大、烈度超强。

8级地震释放的能量为7级地震的32倍,本次释放的地震波能量约为1023.7尔格,有专家称相当于当年上千颗二战时美国在广岛扔的原子弹的能量。

据有关资料介绍,在汶川卧龙获取的峰值加速度记录达0.9g(地震烈度10度强),在江油获取的峰值加速度记录达0.7g(地震烈度接近10度)。

此次地震所产生的峰值加速度大于0.4g(地震烈度9度)的区域尺度达到350公里,震中烈度高达到11度。

2、震源深度浅、破裂长度大。

汶川地震震源发生在地表以下19千米处,所产生的地面运动十分剧烈,地震破裂面从震中汶川开始向北偏东49度方向传播,破裂长度达240千米。

3、发震方式特殊、震动持续时间长。

汶川地震产生原因及其地震动特性分析

汶川地震产生原因及其地震动特性分析
A bsr c : a qu k s a ph n me n t t e u t r t a t An e  ̄h a e i e o no ha rs ls fom d i p we e h u de r la e o t r d e e g n t e r s h t n a s o r d by t e s d n ee s fso e n r y i h c u tt a

c a a t r si h r c e itc
W ANG e u YAN e g Z h a. P n
( iha l tcV ct n l n eh ia C l g , hnd 6 07 , h a ScunEe r oao a adT cnc o ee C eg u 10 2 C i ) c i i l l n
合作用 的结果 。对抗震工程 而言 , 地震动的特性主要 可 以通 过其 四要素来 描述 , 即地震动 的振幅 、 频谱 、 时和空 间相关性 。 持
本 文 系 统 分 析 了汶 川 地 震 产 生 的原 因 , 进 行 其 地 震 动 特 性 分 析 , 振 幅 、 谱 、 时 和 空 间 相关 性 等 4个 方 面 分 析 汶 川 地震 。 并 从 频 持
21 0 0年 2月
汶 川地 震 产 生 原 因及 其 地 震 动 特 性 分析
王 泽华 , 严 鹏
607 ) 10 2 ( 四川 电力职业技术学 院, 四川 成都 摘
要: 地震是地球内部缓慢积累的应力突然释放引起 的地球表层 的振动 。地 震产生原 因多种多样 , 一次地 震是各种 因素综
关键词 : 地震动特性 ; 结构地震 响应 ; 汶川地震
中 图分 类 号 :3 5 P 1 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 8—13 ( 00)1—15一 5 10 93 2 1 0 5 O

汶川地震双平稳地震动特性研究

汶川地震双平稳地震动特性研究

汶川地震双平稳地震动特性研究2008年5.12汶川特大地震造成了大量人身伤亡、财产损失和自然环境破坏。

深入分析地震造成工程结构严重破坏的原因,改进和完善现有的抗震设计理念和方法,提高工程结构的抗震能力,减少未来地震引起的震害损失,是研究者共同的目标。

汶川地震震源机制分析表明:该次地震是由映秀-北川断裂、灌县-江油断裂等多个断裂共同破裂造成的。

震害调查发现,在断层地表破裂拐角处以及相互叠加处的震害相对比较严重。

由多个断裂带破裂而形成的大地震,其加速度记录时程的波形含有两个甚至两个以上的波峰。

为了揭示大震多断层破裂模式对应的地震动空间分布规律,本文采用震相识别法识别汶川地震的单、双平稳地震动,并将双平稳地震记录区分前、后段,通过对比分析不区分单双平稳性、区分单双平稳性以及双平稳地震动前后段各个分组地震动三要素随断层距的衰减特性,更好地了解双平稳地震动的三要素特性,为近场强地面运动的模拟研究提供理论依据和实用模型。

主要的研究内容和取得的成果如下:(1)选取76组汶川地震记录进行分析,对228条记录基线校正后,利用震相识别法区分出40组双平稳地震记录、36组单平稳地震动记录,并将双平稳地震动根据波形特征分为前、后两段。

(2)通过对比分析峰值加速度衰减关系式的拟合优度和残差图,确定本文采用的地震动参数衰减模型。

(3)采用非线性二乘法拟合了不区分单双平稳性和区分单、双平稳性的地震动峰值加速度和峰值速度的衰减关系式,探讨了峰值加速度与峰值速度间的相关性。

通过对比分析发现:双平稳地震动的峰值比单平稳地震动的峰值大;不区分单双平稳性的地震动峰值、单平稳地震动峰值及双平稳地震动的峰值均随断层距增大而减小,衰减趋势相同;双平稳地震动具有大能量更易引起高烈度震害。

(4)研究了单、双平稳地震动持时的衰减特性。

双平稳地震动能量持时随断层距增大而增加的趋势明显,而单平稳地震动的能量持时随断层距变化的拟合曲线趋于平缓;单平稳地震动绝对持时衰减速度快于双平稳地震动的绝对持时的衰减速度。

汶川地震特点剖析

汶川地震特点剖析
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刚l I 汶川大地震震 中位于都江堰市西南映秀镇附近 , 余震
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中图分类 号: U 4 T 21
文 献标识码 : A
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四川汶川特大地震的特征与成因

四川汶川特大地震的特征与成因

四川汶川特大地震的特征与成因强震能量传遍整个地球形成长达300公里的余震带中国地震台网测定“5·12”汶川大地震的震级为8级,震源深度约为14公里,地震主要能量的释放是在一分多钟内完成的。

这次地震释放出巨大的能量以地震弹性波的形式传遍中国大陆乃至整个地球,地震波引起强烈地面震动造成大量房屋倒塌和近7万人的死亡。

地震还引发数以万计的山崩、滑坡、塌方、泥石流等严重地质灾害,毁坏了交通、通信等生命线系统,还形成众多的堰塞湖,对下游人民群众带来极大威胁。

这次地震是新中国成立以来发生的破坏性最为严重的地震。

地震形成长300公里、深30公里的大断裂最大垂直和水平错距分别达5米和4.8米地震发生后,中国地震局迅速组织了500多人的队伍对地震灾害损失进行评估和地震地质进行考察。

考察结果显示,这次地震是龙门山断裂带内映秀—北川断裂活动的结果。

在地震发生的短短一分多钟时间内,地壳深部的岩石中形成了一条长约300公里、深达30公里的大断裂,其中的200余公里出露地表,形成沿映秀—北川断裂分布的地表破裂带。

该带从映秀镇以南开始向东北方向延伸,经北川县,过平通镇和南坝镇,终止在青川县的石坎乡附近。

另外,龙门山与成都平原交界的都江堰—江油断裂也发生了60多公里的破裂。

地震地表破裂带延伸方向是从西南到东北,断裂面向西北方向倾斜,相对于四川盆地,龙门山沿这条地表破裂带既有向上的运动,又有向东北方向的运动,其最大垂直错距和水平错距分别达到5米和4.8米,沿整个破裂带的平均错距可达2米左右。

在地表破裂带经过之处,所有的山脊水系和人类建筑均被错断毁坏,并形成大量的滑坡、山崩、泥石流等地质灾害,与之相对应的地表均是震灾最严重的地方。

由于地震的能量主要沿断裂释放,造成地震破坏在垂直于断裂的方向上衰减很快,所以这次地震对成都平原没有造成太大的破坏。

因破裂起始点在汶川地震因此命名为“汶川大地震”这次地震的破裂起始点在地面的投影对应着汶川县,所以被称为“5·12”汶川大地震。

汶川地震分析

汶川地震分析

在映秀镇,实际地 震烈度高达11度, 多层砌体结构办公 楼房屋,由于合理 地设置了构造柱和 圈梁,在竖向和水 平地震作用下,砖墙 砌体严重开裂,主体 结构裂而不倒(见图 2)。
►德阳市第一幼儿园为
三层外廊式砌体结构, 建于1985年, 6度设 防,于 2005年花费 60万元进行加固。具 体做法是: 加大底部 二层外廊砖柱(由 400mm×400mm加大至 800mm×800mm), 增 设小牛腿;拆除第3层 屋盖,增设圈梁,外廊 砖柱改为钢筋混凝土 柱如图所示。地震时, 承重砖墙开裂,楼面 大梁出现裂缝,但整 体结构不倒,加固效 果很好。
震害与抗震设计基本要求之对比:
►抗震规范[2]第3.5.2
规定,结构体系“应具 有明确的计算简图和 合理的地震作用传递 径”;第 3.5.3条规定, 结构体系“宜具有合 理的刚度和承载力分 布,避免因局部削弱或 突变形成薄弱部位产 生过大的应力集中或 塑性变形集中”。右 图则是转角墙体不正 交咬砌所导致的破坏 (绵竹工行框架结构 转角圆弧墙破坏 ( 7/8))。
►抗震规范[2]第3.3.4规
定,“地基和基础设计应符 合下列要求:(1)同一结构 单元的基础不宜设臵在性 质截然不同的地基上;(2) 同一结构单元不宜部分采 用天然地基部分采用桩 基”。右图所示为距北川 极震区直线距离仅为10km 的安县某工厂,3个车间分 别采用钻孔灌注桩和振动 碎石地基两种性质不同的 基础,所造成的结果是采用 振动碎石地基的厂房在地 震前就已发生沉降,地震 (达到大震作用)时沉降差 达到300mm,主体排架结构 遭到严重破坏,局部倒塌。
பைடு நூலகம்
04秒,震中四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县映秀 镇与漩口镇交界处,里氏震级8.0级。地震成因是印 度洋板块向亚欧板块俯冲,造成青藏高原快速隆升, 造成构造应力能量的长期积累,最终在龙门山北川映秀地区突然释放导致地震,属构造地震。震源深 度为10~20km,为浅源地震。汶川地震的震中烈度 高达11度,以四川省汶川县映秀镇和北川县县城两 个中心呈长条状分布,面积约2419k㎡。地震波及大 半个中国及亚洲多个国家和地区。北至辽宁,东至 上海,南至香港、澳门、泰国、越南,西至巴基斯 坦均有震感。

汶川地震近断层地震动作用下结构地震响应特征分析

汶川地震近断层地震动作用下结构地震响应特征分析

Ab s t r a c t :Thi s p a pe r f o c u s e s o n s t u dy i n g t h e e f f e c t s o f ne a r — f a ul t g r o un d v e l o c i — t y pu l s e s o n bu i l di ng s t r u c t u r e s .I n t e r — s t o r y dr i f t d i s t r i b ut i on s o f s t r u c t u r e s
t e d t o n e a r — f a u l t gr ou n d mo t i o n s f r o m W e n c h u a n e a r t h qu a k e .Ac t a S e i s mo l o g i c a Si n i c a,3 5( 2) :2 5 0 —2 6 1 .
算 在 速 度 脉 冲 型与 非 速 度 脉 冲型 记 录 作 用 下 这 些 结 构 层 间变 形 分 布 .研 究 表 明 ,速 度 脉 冲型 记 录 与非 速 度 脉 冲型 记 录作 用 下 结 构 层 间 变 形 有 明 显 差 异 ,且 与 结 构 自振 特 征 有 关 .就 低 层 结 构 的层 间变 形 而 言 ,非 速度 脉 冲 型记 录 的影 响较 速 度 脉 冲 型 记 录 的影 响 大 .随 着 结 构 自振 周 期 的增 加 ,高 阶 振 型 的 影 响 更加 明显 .与 非 速 度 脉 冲 型 记 录 相 比 ,速 度 脉 冲 型 记 录 的 结 构 层 间位 移 反 应 中值 及 离 散 程 度 较 大 .速 度 脉 冲型 记 录更 容 易 激 发 高 层 结 构 的 高 阶振 型 ,产 生 较 大 的层 间位 移 反 应 .非 速 度 脉 冲 型记 录对 中低 层 结 构 层 间 变 形 影 响 较 大 .因 此 , 在 开 展 近 断层 结 构 地 震 影 响评 价 时 , 应 考 虑 近 断层 速 度 脉 冲 的影 响 . 关键 词 速 度 脉 冲 近 断 层 框 架 结 构 层 间 变 形

汶川地震黄土地区地震动特征分析

汶川地震黄土地区地震动特征分析

第36卷,第4期2020年10月 世 界 地 震 工 程WORLDEARTHQUAKEENGINEERINGVol.36,No.4Oct.2020 收稿日期:2020-06-08; 修订日期:2020-06-30 基金项目:国家自然科学基金(No.51608496,No.51708525) 作者简介:夏坤(1985-),女,博士,副研究员,硕士生导师,主要从事防震减灾等方面的研究工作.E mail:xiakunxiakun@163.com文章编号:1007-6069(2020)04-0193-07汶川地震黄土地区地震动特征分析夏 坤,王 蕾,李方圆,董 林(河北工程大学土木工程学院,河北邯郸056038)摘 要:汶川地震黄土地区强地震动加速度峰值(PGA)较小,然而震害却较为严重,局部场地震害和地震动放大效应显著。

选取四川、甘肃及宁夏境内的部分强震动记录,探讨传播距离和场地条件对地震动的影响规律,重点研究黄土地区地震动幅值、频谱、持时特征以及对建筑结构的潜在影响,从地震动特征角度分析该地区震害相对较重的原因。

结果表明:汶川地震黄土地区地震动速度峰值较大,地震动中频分量和中长周期成分较为突出;黄土地区自振周期为0.3~1s以及3~4s(尤其是此周期内30~40层)的结构物地震反应将显著放大;设计地震分组为第三组的Ⅲ类黄土场地,加速度反应谱拟合曲线在周期1~3.5s谱值明显高于规范设计谱;黄土场地地表地震动拥有更长持时。

关键词:黄土地区;幅值特征;反应谱特征;持时特征;建筑震害影响中图分类号:P315.9 文献标识码:AStronggroundmotioncharacteristicsofloessareainWenchuanearthquakeXIAKun,WANGLei,LIFangyuan,DONGLin(SchoolofCivilEngineering,HebeiUniversityofEngineering,Handan056038,China)Abstract:ThefieldinvestigationsoftheWenchuanearthquakeindicatedthatamplificationeffectsofsiteconditionsandtopographyongroundmotionwereveryobviousinloessregions.Thereisacommonquestionwhythesmallpeakgroundacceleration(PGA)didcauserelativelyseriousdamageofloessareainWenchuanEarthquake.Inthispaper,adetailedanalysisamongstationlogsofSichuan,GansuandNingxiainWenchuanearthquakewascarriedout,therelationsbetweengroundmotionandinfluencingfactorsintermsofpropagationdistanceandsiteconditionswereinvestigated,thecharacteristicsoftheiramplitude,responsespectrumanddurationandthepoten tialeffectontheearthquakedamagewereanalyzed.Theresultsshowthat:thepeakgroundvelocities(PGVs)ofloessareainWenchuanearthquakearebig,mediumfrequencyandmedium long periodcomponentrelativelyrich;thebuildingwithnaturalperiodabout0.3-1second(correspondingtothenaturalperiodsof3-10storiesbuild ingsmostlycommoninthemoderateandsmallcitiesandtownsofChina)and3-4second(especially,30-40storieshigh risebuildings)onthesoilsitesinloessregionswillundergoobviousamplificationeffect,butthelong periodbuildingwiththenaturalperiodgreaterthan5secondwilldonothavemucheffect;thepseudo accelerationspectrumofdesignearthquake-3thgroupandsite classⅢsignificantlylargerthanChinesedesignresponsespec trainperiod1-3.5s;alongwiththeincreaseofpropagationdistance,thebracketeddurationandenergydurationofstrongmotionincreases,sothatdurationofstrongmotiononthesoilsitesinloessregionswassignificantlypro longed.Keywords:loessarea;amplitudecharacteristic;responsespectrumcharacteristic;durationcharacteristic;poten tialeffectonearthquakedamage世 界 地 震 工 程第36卷引言我国拥有世界上分布面积最广、层厚最大和成因类型最复杂的黄土地区。

汶川地震中强震动相对持时的空间变化特性研究

汶川地震中强震动相对持时的空间变化特性研究
3 )中 国哈 尔 滨 1 0 8 5 0 0中 国地 震 局 工 程 力 学 研 究 所
摘要
使 用 7 和 9 能 量 持 时定 义 , 算 了汶 川 8 0大 地 震 中获 取 的 来 自 1 9个 台 站 O O 计 . 0
强 震 动 加 速 度 记 录 的相 对 持 时 , 以此 在竖 向及 两 个 水 乎 向 上 分 别 进 行 了 回 归 统 计 分 析 ,得 并 到 了 地 震 动 持 时 的空 间变 化 关 系 , 出 了适 合 汶 川 地 震 地 震 动 的持 时 定 义 .对 比分 析 了上 盘 给
2 n t ue f G o h sc ,C iaE rh u k mi i r t n, ii g 1 0 8 ,C in )I s t t o e p y is h n a t q a eAd n s a i i t o Be n 0 0 1 h n j 3 n t u e f En i ern c a i ,C ia E rh u k mi it t n,H口 b 1 0 8 .C id )I s t t o g n e ig Meh nc i s h n a t q a eAd n s a i r o ri 5 0 0 h
to fn to s r c l n de i ii n i e omm e e . The r l ton hi n t e h ng ng wa la d f o — nd d e a i s ps i h a i l n o t
w a lO a t qu kef uls a ec m p r d a he r toso e tc Idu a i n t or l ±e r h a a t r o a e nd t a i fv r ia r to o h —

汶川地震强震动记录分析及应用

汶川地震强震动记录分析及应用

汶川地震强震动记录分析及应用汶川地震是我国近年来发生的一次严重的自然灾害,对于地震引起的强震动记录分析具有重要的意义。

本文将从汶川地震强震动记录分析、强震动记录在工程中的应用、汶川地震强震动记录分析的启示以及结论与展望等方面进行探讨。

汶川地震发生在2008年5月12日,位于四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县。

此次地震的震级高,震源浅,造成了严重的地震灾害。

通过对地震台网的数据分析,我们得到了大量的强震动记录。

这些记录包括地震的时间、地点、震级、加速度等参数,为我们提供了研究地震灾害的重要数据。

强震动记录在工程中有着广泛的应用,主要包括以下几个方面:建筑结构安全性评估:通过对强震动记录的分析,我们可以得到建筑物在地震作用下的反应,从而评估其安全性。

这对于旧建筑的加固和新建筑的抗震设计都具有重要的指导意义。

地震灾害预测和评估:通过对强震动记录的研究,我们可以更好地理解地震灾害的发生和发展过程,为预测和评估地震灾害提供依据。

工程结构的改进:通过对强震动记录的分析,我们可以发现工程结构中的弱点,从而对其进行改进,提高其抗震性能。

汶川地震强震动记录分析给我们带来了许多启示:重视地震灾害的应对:汶川地震的教训告诉我们,必须重视地震灾害的应对工作。

这包括加强地震监测、提高建筑结构的抗震能力等方面。

加强工程结构的抗震设计:汶川地震强震动记录分析表明,不合理的工程结构会在地震作用下受到严重破坏。

因此,我们需要加强工程结构的抗震设计,提高其抗震性能。

促进地震科技的进步:汶川地震强震动记录分析要求我们不断推进地震科技的研究和应用,提高地震预测和工程结构的抗震设计水平。

本文从汶川地震强震动记录分析入手,探讨了强震动记录在工程中的应用以及汶川地震强震动记录分析的启示。

通过强震动记录的研究,我们可以更好地理解和应对地震灾害,提高工程结构的抗震性能。

未来,我们需要进一步加强对地震灾害的研究和应对工作,包括加强地震监测、推进地震科技的研究和应用等方面。

汶川地震同震形变的静态和动态分析

汶川地震同震形变的静态和动态分析

表1 四川参考站在 D O Y 1 3 5与 D O Y 1 3 2之间的位移变化 mm) ( 单位: T a b . 1 D i s p l a c e me n t c h a n g e sb e t w e e nd o y1 3 5a n d1 3 2o f e a c hs t a t i o no f S i c h u a nn e t w o r ku n d e r WG S 8 4a n d L O C ( u n i t : mm) x y z N E U Δ Δ Δ Δ Δ Δ C H D U ( 成都) 1 6 6 . 8 - 4 5 . 98 8 . 7 1 2 0 . 2- 1 5 0 . 5- 2 7 . 9 J Y A N ( 简阳) 7 4 . 1 - 2 1 . 23 1 . 1 L E S H ( 乐山) 1 3 . 2 - 3 4 . 9- 8 . 8 ( 泸州) 5 . 9 - 7 . 6 2 . 1 L U Z H M Y A N ( 绵阳) 3 1 0 . 7 1 7 . 63 6 . 3 N E I J ( 内江) 1 7 . 8 - 1 4 . 4 5 . 2 4 6 . 8 - 6 6 . 3- 1 8 . 0 1 0 . 7 6 . 1 - 4 . 6- 3 6 . 6 - 3 . 7 - 6 . 8 图1 四川参考站点分布以及地震前后位移变化 F i g . 1 D i s t r i b u t i o no f G P Sn e t w o r ks t a t i o n s i nS i c h u a na n d d i s p l a c e m e n tc h a n g e sb e f o r ea n da f t e rt h ee a r t h q u a k e 站名 坐标差( WG S 8 4 ) 坐标差( L O C )

汶川地震地震动持时特性分析

汶川地震地震动持时特性分析

Advances in Geosciences地球科学前沿, 2019, 9(5), 390-397Published Online May 2019 in Hans. /journal/aghttps:///10.12677/ag.2019.95044Analysis of Ground Motion DurationCharacteristics of Wenchuan EarthquakeXiaoyan Ma1*, Zhenghua Zhou2, Yan Huang31Qindao College, Qingdao Technological University, Qingdao Shandong2Nanjing University of Technology, Nanjing Jiangsu3Heilongjiang Earthquake Agency, Harbin HeilongjiangReceived: May 8th, 2019; accepted: May 22nd, 2019; published: May 29th, 2019AbstractBased on several commonly used definitions of ground motion duration, the statistical results of ground motion duration under different definitions are analyzed and compared by using strong motion acceleration data recorded by China Earthquake Network Center in Wenchuan Earthquake.The results show that the ground motion induced by this earthquake has long duration characte-ristics, and the statistical results given by different definitions of ground motion duration are quite different. On the other hand, at the same station, absolute strong earthquake duration is the longest and 70% energy duration is the shortest. In addition, using the acceleration records of typical strong motion stations forward and backward rupture, the directional characteristics of ground motion duration are analyzed. The results show that the time duration of ground motion acceleration forward rupture has no obvious trend with the epicenter distance, while the time duration backward rupture increases with the epicenter distance, and the time duration forward rupture is obviously shorter than that behind rupture. The results of this paper can be useful for the study of the influence of the ground motion duration on the seismic response of structures.KeywordsWenchuan Earthquake, Duration, Directivity, Ground Motion汶川地震地震动持时特性分析马小燕1*,周正华2,黄艳31青岛理工大学琴岛学院,山东青岛2南京工业大学,江苏南京3黑龙江省地震局,黑龙江哈尔滨*通讯作者。

汶川地震近断层地震动作用下结构地震响应特征分析

汶川地震近断层地震动作用下结构地震响应特征分析

汶川地震近断层地震动作用下结构地震响应特征分析陈波谢俊举温增平(中国地震局地球物理研究所,北京 100081)从汶川地震获取的64组近断层记录中分别选取8条典型速度脉冲型加速度记录和8条非速度脉冲型加速度记录,作为结构地震反应分析的地震动输入;选择具有不同自振特性的3层、11层和20层典型钢筋混凝土框架结构,建立有限元分析模型。

分别计算这些结构在速度脉冲型与非速度脉冲型记录作用下的层间变形,对比研究具有不同自振特性结构的层间变形特征。

为减少加速度反应谱的差异对结构地震响应的影响,充分揭示速度脉冲型记录特殊的工程特性,对所选择的强震记录采用时域叠加小波函数法进行调整。

在尽可能保持原始地震记录脉冲特征的情况下,使得调整后的地震加速度反应谱在周期段(0.2 T1~1.5 T1)内与目标谱保持一致(图1)。

研究表明,在汶川地震速度脉冲型记录与非速度脉冲型记录作用下结构层间变形有明显差异,并与结构自振特征有关。

(1)在两组加速度反应谱一致的前提下,与非速度脉冲记录相比,速度脉冲记录对低层结构的层间位移反应影响的差别较小,而随着结构层数的增高,速度脉冲记录对结构层间位移响应的影响逐渐明显。

结构层间位移变形的离散性也表现出类似特征。

非速度脉冲地震动对受第一振型控制的中低层结构层间变形影响较大;速度脉冲型记录则更容易激发高层结构的高阶振型的响应,因而产生较大的变形。

(2)与集集地震和北岭地震近断层速度脉冲型地震动作用下的高层结构产生较大弹塑性变形相比,汶川近断层多层和高层结构的地震反应较小。

这可能与汶川地震速度脉冲型地震动长周期效应较弱有关。

图 1 调整后记录的加速度反应谱与目标谱的比较(3)由于地震动的复杂性和随机性,反应谱并不能完全反映地震动的工程特性,结构的弹塑性反应会因地震动有无速度脉冲而有不同表现。

在结构抗震设计和评估中,特别是对于高层结构,在考虑地震动反应谱特征的同时,应合理地考虑速度脉冲型地震动对结构抗震安全的影响,并应选择多个地震事件的速度脉冲记录。

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Advances in Geosciences地球科学前沿, 2019, 9(5), 390-397Published Online May 2019 in Hans. /journal/aghttps:///10.12677/ag.2019.95044Analysis of Ground Motion DurationCharacteristics of Wenchuan EarthquakeXiaoyan Ma1*, Zhenghua Zhou2, Yan Huang31Qindao College, Qingdao Technological University, Qingdao Shandong2Nanjing University of Technology, Nanjing Jiangsu3Heilongjiang Earthquake Agency, Harbin HeilongjiangReceived: May 8th, 2019; accepted: May 22nd, 2019; published: May 29th, 2019AbstractBased on several commonly used definitions of ground motion duration, the statistical results of ground motion duration under different definitions are analyzed and compared by using strong motion acceleration data recorded by China Earthquake Network Center in Wenchuan Earthquake.The results show that the ground motion induced by this earthquake has long duration characte-ristics, and the statistical results given by different definitions of ground motion duration are quite different. On the other hand, at the same station, absolute strong earthquake duration is the longest and 70% energy duration is the shortest. In addition, using the acceleration records of typical strong motion stations forward and backward rupture, the directional characteristics of ground motion duration are analyzed. The results show that the time duration of ground motion acceleration forward rupture has no obvious trend with the epicenter distance, while the time duration backward rupture increases with the epicenter distance, and the time duration forward rupture is obviously shorter than that behind rupture. The results of this paper can be useful for the study of the influence of the ground motion duration on the seismic response of structures.KeywordsWenchuan Earthquake, Duration, Directivity, Ground Motion汶川地震地震动持时特性分析马小燕1*,周正华2,黄艳31青岛理工大学琴岛学院,山东青岛2南京工业大学,江苏南京3黑龙江省地震局,黑龙江哈尔滨*通讯作者。

马小燕 等收稿日期:2019年5月8日;录用日期:2019年5月22日;发布日期:2019年5月29日摘 要基于目前常用的几种地震动持时定义,利用汶川地震中由中国数字强震动台网记录的地面运动加速度时程,分析并比较了不同定义下地震动持时的统计结果,结果表明,此次地震引起的地震动具有较长持时特点,且不同持时定义给出的统计结果存在较大差异,同一台站,绝对强震持时最长,而70%能量持时最短。

此外,利用破裂前后方典型强震动台站加速度记录,重点分析了地震动持时的方向性分布特征,结果显示,破裂前方的地震动加速度时程持时随震中距无明显变化趋势,而破裂后方的持时随震中距增加而不断增加,且破裂前方的持时明显小于破裂后方的持时。

本文结果可为地震动持续时间对结构地震反应影响的研究提供参考。

关键词汶川地震,持时,方向性,地震动Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/1. 引言地震作为一种自然灾害,具有突发性大、破坏力强的特征,对人类危害极大,因此,对地震活动的研究受到世界各国普遍的重视。

特别是我国地处环太平洋地震带和欧亚地震带之间,属于地震多发国家,具有发生破坏性地震条件的地区分布极为广泛。

且随着我国城市化进程的发展,地震已经成为影响城市安全的重要因素。

发生于2008年的5.12汶川Ms8.0级特大地震给我国带来了极大的人员伤亡与财产损失。

该地震事件为开展地震动特征、宏观地震震害、发震构造及其同震位移、震源机制等研究提供了丰富的宝贵资料,国内学者对其进行了不同层面的研究。

李小军等人针对汶川地震强震动观测进行了总结并进行了初步分析[1],周正华等人结合地震现场震害调查实践给出了进行地震宏观震害调查的几点建议[2]。

清华大学等土木工程结构专家组对震害状况进行了统计分析[3]。

徐锡伟等人研究了汶川地震中地表破裂带及其发震构造[4]。

卢书楠等人分析了汶川地震中强震持时的特征[5]。

滕吉文等人研究了汶川地震发生的深层次过程和动力学响应[6]。

作为描述地震动特征的三要素之一,地震动持时对结构的破坏是一个不容忽视的主要因素。

现行的我国抗震设计规范中采用反应谱理论,并没有考虑地震动持时对结构地震响应的影响。

这可能导致对长持时地震动作用下的结构破坏程度做出不可靠的估计。

因此,考虑地震动持时对结构破坏的累积效应是十分必要的。

本文主要基于汶川地震中获取的地震动加速度记录,统计地震动持时特点,比较不同定义持时的差异性和合理性,为进一步探寻地震动持时与结构破坏之间的内在关系提供基础。

2. 地震动持时的定义地震动持时可分为地震动总持时和强震动持时。

由于强度低的地震动对工程潜在破坏性较小,因此,马小燕 等地震工程学中重点关注强震动持时,即对工程有影响的强地面运动的持续时间。

虽然大多数研究者都认识到强震动持时的重要性,但是强震动持时的定义并没有统一。

大体上可分为记录持时和反应持时两大类,记录持时是根据地震动记录计算得到一个时间参数,而反应持时是从工程应用的角度出发,将地震动记录通过控制某个结构反应量得到的持时定义,由此定义的持时与结构的反应量相联系。

在本文中主要研究地震动记录持时,下面根据阈值的取值不同,分别给出地震动记录持时的几种定义。

1) 绝对持时。

又称括号持时,由Bolt [7]提出,该定义取加速度记录绝对值在第一次和最后一次达到或超过事先设定的值(如0.05 g 或0.1 g 等)之间所经历的时间作为地震动持续时间。

2) kAmax 相对持时。

该定义取加速度峰值的k 倍作为阈值,强震持时为地震动记录首末两次达到或超过该阈值的时间长度,Amax 表示加速度记录峰值,k 取0.2~0.5。

3) 能量相对持时。

该持时定义最早由Trifunac [8]提出,常用的有90%能量持时,即将地震动能量达到总能量5%开始至达到总能量的95%结束所经历的时间作为地震动持时。

也有用地震动能量达到总能量5%开始至达到总能量的75%结束所经历的时间作为地震动持时,即70%能量持时。

如70%能量持时定义公式如下[8]:21d T T T =− (1)()()()()()all 2122d ,0.05,0.75d TT a t tI T I T I T a t t===∫∫ (2) 其中,T d 为能量持时,T 2表示75%能量对应的时间,T 2表示5%能量对应的时间,I (T )为到T 时刻累积的能量占总能量比值,T all 为地震动总记录时长,a (t )为t 时刻的地震加速度幅值。

4) 均方根持时。

如果将地震动加速度时程看作平稳随机过程,该平稳过程的均方根为A rms ,持续时间为T d ,则满足关系式[9]:()23d Trms d a t t A T =∫ (3) 5) 二阶距持时。

该定义由谢礼立、周雍年提出[10],该方法记加速度平方图全部面积的重心坐标为T c ,则一般来说(多次地震事件例外)在T c 附近的那个时段应该是地震动时程中震动比较强烈的部分,即主震段或强震段。

而平方加速度图上能量分布的二阶距,通过假定在时间T d 内加速度峰值出现的平均概率为一次,即可确定持时。

()()()1222020d d Tc d T t T a a t t tT t−=∫∫ (4)()()()220d d TTc T ta a t t t t =∫∫ (5)式中,T d 反映地震动能量相对其重心的一个分布特征,同时也反映地震动强震集中或分散的程度,亦即反映地震动持时的特征。

据此谢、周定义以T c 为中心两倍T d 为地震动持时,简称二阶距持时[10] T xz ,即:2xz d T T = (6)3. 汶川地震地震动持时统计分析汶川8.0级地震引起的地震动强度很大,波及范围很广,地震波传播至山西、河北、河南、北京等马小燕 等地区的自由场地时峰值加速度仍大于10 cm/s 2,远至福建、山东、江苏、上海等地区的多个台站仍记录到了加速度时程波形。

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