一、台湾集集大地震断层非均匀滑动分布的反演(论文文献综述)
G.Q.Wang,X.Y.Zhou,李奇[1](2020)在《基于随机有限断层模型的中国北京延怀地区1720年沙城地震(MS7.0)强震动的三维有限差分模拟》文中认为通过三维有限差分法(3D-FD)、随机有限断层模型模拟了中国北京延怀地区1720年沙城地震(MS7.0)地震波传播,并用超级计算机Hitachi-SR8000计算模拟结果(http://www.Irz-muenchen.de)。本文将随机有限断层模型应用到三维有限差分法分析中。随机有限断层的基本思想是将断层平面分为数个子断层(或单元、子源)。大地震产生的能量是由子断层经过合适时间延迟然后叠加而成,每个子断层都以独立的双力偶点源运动。本研究中,断层破裂的非均匀性通过随机震源初始破裂位置、滑移向量、子断层上升时间来刻画。基于可利用的地理和地球物理信息,建立了延怀地区的三维速度模型。该3D-FD模型使用75m的网格增量,这样就能捕捉到沉积地层中低至0.5s的短周期信息。同时,本文用这个各向同性的3D模型研究了随机有限差分法模拟结果的不确定性。我们发现随机震源对地震动的影响只会局限在近断层区域(包括地表出露断层和其周边断层),占整个研究区域的5%。总的来说,本文提出一种工程实用的基于3D-FD来模拟强地面运动的综合方法。这种方法对于模拟灾害绘图、土地利用规划、风险评估都是有用的,特别是对于那些必须基于历史地震诱发的真实情况来确定的地震应急响应的计划、准备和协调方面帮助更大。
牛玉芬[2](2020)在《基于InSAR技术的地震构造和火山形变获取及模型解译研究》文中认为地壳深部构造动力学过程会引起山脉隆升、盆地断陷等一系列复杂的地质构造现象,在此过程中往往伴随着地震、火山等地质灾害的发生,这些频发的地质灾害严重危害着人类的生存环境。因此,对地震周期与火山形变过程进行有效的监测,并通过建立合理的灾害机理模型解译地震和火山等发生发展规律,对保障人类生命财产安全等有重大的理论与现实意义。作为远程遥感对地观测的全新技术,合成孔径雷达干涉技术(Interferometric Synthetic Aperture Radar,In SAR)克服了传统形变监测手段的不足,可为高精度监测地震、火山等地质灾害形变及构建灾害机理模型提供必需的基础信息。特别是随着星载SAR传感器对地观测技术的不断发展,SAR影像时空分辨率大大提高,SAR卫星的种类和成像模式日趋丰富,这为In SAR技术持续有效开展灾害形变监测等提供了广阔的应用前景。基于此,本文将以由地壳深部动力学过程引起的典型同震、震间、火山类型灾害为主要研究对象,并针对当前In SAR技术在数据匮乏、自然环境恶劣、地质构造错综复杂、先验约束信息不足等极端条件下地震同震形变获取、断陷盆地震间形变探测、泥火山活动形变周期以及这些灾害机理解译方面存在的局限性,在分析不同断层活动特性、不同火山岩浆侵入模型对应不同In SAR形变场特性基础上,具体以共轭断层破裂2014年鲁甸地震、断层纵横交错的渭河盆地及复合源体的美国阿拉斯加Shrub泥火山为实例,系统开展基于In SAR高精度灾害形变场的精确获取及灾害机理模型的合理构建、灾害机理的综合解译研究工作。论文主要内容及创新点总结如下:(1)在系统分析In SAR技术在获取地震、震间、火山地表形变时所面临的主要误差源基础上,结合本文具体研究对象与内容,提出了合适的解决方法,并针对In SAR数据处理常面临的多源DEM配准融合问题,进一步提出了基于SAR成像几何的DEM配准方法。(2)深入系统开展了不同地壳活动类型的In SAR形变场模拟与特性分析:同震形变位错运动模型,震间形变运动模型,火山运动点源Mogi模型、近似垂直的矩形Dyke模型、水平矩形Sill及Penny-crack模型、Yang长椭球立体模型,并在模型构建理论基础上进行了In SAR地表形变场的正演模拟,对不同模型表现形式进行了系统分析与总结,为后续不同构造模型反演研究提供了实际参考基础。(3)针对2014年鲁甸Ms6.5级共轭断层破裂地震事件中当前缺乏地震近场研究问题,首先采用精细D-In SAR技术获取了鲁甸地震同震近场地表变形,并以GPS远场同震形变为补充,结合余震分布确定了共轭断层几何结构,反演了鲁甸地震同震精细滑动分布,进一步根据同震库伦应力作用,发现了鲁甸地震表现出复杂的变形模式:主震与余震滑动深度在空间上互补,鲁甸地震主震及其后的余震可能已经完全释放了0-20km深处的累积弹性应变,余震可能是动态触发的结果;小河断裂及龙树断裂则有较强的应变累积,推断2020年5月18号发生的巧家地震可能与鲁甸地震有关。(4)针对渭河盆地内部错综复杂多条断层活动性事件中当前研究多仅关注盆地局部形变的GPS和水准测量为基础的问题,首先,根据升轨Sentinel-1数据及降轨ALOS-2Scan SAR数据精确获取大范围盆地垂向形变速率;进一步根据垂向速率场,分析了渭河盆地整个地表活动及主要断层活动性质,修正和识别了渭河盆地主要活动断层位置,并支持了争议断层—高家村-高店断裂的存在;最后针对渭河盆地中西部构造活动强烈地区,构建多断层模型进行多断层震间滑动分布反演,进一步分析了对应断层闭锁程度及其与历史地震之间的关系,证实了断层的蠕滑特性。(5)针对阿拉斯加复合源体Shurb泥火山活动性事件中对于该火山缺乏地面监测系统和历史信息的问题,结合In SAR技术深入开展对Shrub泥火山从地表形变高精度监测到复合源体模型合理构建及综合解译的系统研究,并据此提出了针对Shrub泥火山“主源体-多Sill”的长期活动概念模型。
周越[3](2020)在《海域地震动特性及场地影响分析》文中研究表明随着我国海域经济快速发展和海洋开发战略需求,大量海洋工程与跨海交通工程的建设步入高潮,随之出现的是面对复杂海域地震地质环境、缺乏历史震害资料及可供参考的抗震设计规范条件,如何保障建设工程结构的地震安全性。我国位处环太平洋地震带以及欧亚地震带之间,受板块间运动挤压作用,包括板块俯冲带区域的海域地质构造活动非常活跃。相较于陆域,海域场地强震动数据更为稀缺,且俯冲带板缘/板间地震与大陆板内地震、海洋地壳与大陆地壳及海、陆域局部场地条件均存在明显差异。因此,在海域场地地震动工程特性、海洋工程抗震设计地震动的确定等方面仍有许多亟待解决的问题。本文基于美国与日本的海域场地强震动观测资料开展海域场地地震动工程特性研究,对比海、陆域场地地震动特征差异,并结合陆域场地分类标准提出典型海域场地类别划分建议,研究海域场地地震反应非线性特征,建立了综合考虑海域震源、传播路径及典型场地条件等因素的海域场地地震动预测模型,以期为复杂地震地质条件下的海洋重大工程抗震设防提供可靠的设计地震动参数。主要内容和研究结果如下:1.回顾世界范围内针对海域强震动特征、海洋工程设计地震动参数、海域场地效应以及强地面运动模拟方法的发展与研究现状,对世界范围内海域强震动观测台网建设以及海域工程抗震设计规范的相关规定进行总结。2.引入小波变换和希尔伯特黄变换方法对典型海域场地地震动进行分析,表明海域场地地震动频域能量主要集中于低频段,部分海域地震事件存在能量的阶段性释放现象;海域场地地震动水平与竖向分量边际谱形状相似,呈现脉冲式分布的特征;频域能量统计结果揭示了海域场地地震动存在较丰富的中长周期成分。3.基于海域场地地震动记录资料,考虑震源、震中距、场地等因素分析地震动参数特征,研究了海、陆域场地地震动特性差异。根据震源位置将海域场地地震动分为海域地震与陆域地震所分别引起,并按照震级与震中距分档统计分析,结果表明相同震级与震中距范围内海、陆域地震动反应谱差异无明显规律性;各震中距区间对应地震动EW和NS向分量反应谱曲线形状一致,对海域场地地震动而言,竖向分量强度比水平向分量小一个量级;选取的海域场地地震动动力放大系数谱值明显高于我国大陆常用规范谱,显示海域场地实际强震动与陆域规范设计地震动参数间存在较大差异。4.开展海域场地强震动观测记录统计分析,研究了海域场地对地震动的影响及强震动作用下的海域场地非线性特征。根据陆域台站场地土层资料得到场地平均剪切波速,结合水平与竖向谱比(HVSR)法给出了陆域台站场地类别;计算得到了三种典型的海域场地放大系数,并以此进行场地分类;震中距的变化对海域台站场地HVSR曲线的峰值周期几乎没有影响,而PGA与HVSR曲线特征周期有较强关联性,存在随输入PGA增大HVSR曲线峰值周期变大的现象;展现了强震动作用下海域场地的非线性效应,并计算场地非线性参数DNL与PNL;基于规范标准与海、陆域场地对比结果,给出了海域台站场地的剪切波速建议值;计算给出日本海域场地水平向和竖向分量的高频衰减参数?0参考值和误差范围。5利用随机有限断层地震动模拟方法,面向海域震源、地壳介质与场地条件建立了地震动预测模型。对比研究日本海域、近海、陆域三次地震的模拟结果与实测记录的加速度时程及PGA、加速度反应谱、傅里叶谱等地震动参数特征,证明利用合适的地震动模拟方法可以实现对典型海域场地强震动参数的有效模拟。
马骥[4](2020)在《岩体的蝶形破裂与大地震机理》文中研究指明地震发生机理是数百年来世界范围内持续争论的热点问题和重大科学难题,迄今为止科学界仍未形成具有明确物理意义的地震力学模型。“大地震机制及其物理预测方法”在第二十一届中国科协年会上与“对激光核聚变新途径的探索”等一起,被列入了 2019年20个对科学发展具有导向作用、对技术和产业创新具有关键作用的前沿科学问题和工程技术难题。2016年《煤炭学报》刊载了马念杰教授团队关于巷道蝶形冲击地压机理等论文,乔建永教授提出其同复解析动力系统的关联:在Leau-Fatou花瓣出现时,系统对初始值具有敏感依赖性,给出研究成果基本思想的数学原理解释。此后,经过双方科研团队合作三年来潜心研究,将这一理论框架应用于对地震发生机理等地球科学领域的研究,形成了“基于动力系统结构稳定性的共轭剪切破裂-地震复合模型”、“X型共轭剪切破裂-地震产生的力学机理及其演化规律”和“基于蝶形破坏理论的地震能量来源”系列论文。本文在上述三篇论文的基础上,采用计算机数值模拟和地震伴随客观物理力学现象综合分析等方法,对“共轭剪切破裂-地震复合模型”的计算结果进行了进一步验证,取得了如下主要结论和创新成果:(1)进一步阐明了 X共轭剪切破裂引发大地震的力学机理。地球板块运动的边缘区域(生长边缘、消亡边缘和剪切边缘)易产生垂直、水平与剪切高偏应力场,处于该应力环境中的地壳狭长形态、软弱缺陷体(比周围岩体强度低)周围会形成蝶形破坏区,它是X型共轭剪切破裂生成的标志,即蝶形破坏蝶叶的扩展在地壳岩体中形成了显性或隐性X型共轭剪切破裂。蝶形破坏区周围集聚了巨大能量,每当受到同向触发事件的突然加(减)载作用时,蝶叶就发生一次突然扩展,并伴随地震能量的瞬时向外传播,发生一次相应级别的地震。大地震的力学机理是极限应力状态下缺陷体围岩的X共轭剪切破裂(蝶形破裂)在局部微小触发应力作用下突然的剧烈扩展,并释放大量弹性能,引起地壳的剧烈振动。(2)明确了蝶形破裂与地震的“裂震共伴性”关系。蝶形破裂扩展与地震能量释放同时发生,蝶形破裂扩展诱发了地震,地震发生又促成了 X型共轭剪切破裂的生成与演化。(3)采用理论公式计算与计算机数值模拟等方法,进一步量化描述地震的突发性、条带多震性、能量集中释放特征与板块边缘地震的多发性。地震突发性是单位时间微小应力扰动(10-3MPa/s),引发X型共轭剪切破裂的瞬态扩展;条带多震性是每次岩体X型共轭剪切破裂总会伴随着一定能量的释放和一定级别的地震;能量集中释放是X型共轭剪切破裂的形成,改变周围岩体应力环境,使得破裂区域集中大量弹性能,只要破裂范围扩展,就会伴随释放新破裂的“内部能”与新破裂区边界附近岩石弹性形变的“系统能”,计算得到的地震能量域值区间包含于0~1018J的范围内,符合当前认知的里氏0~9级地震;板块边缘地震多发性是不同特征高偏应力场主导下的缺陷体围岩蝶形破坏引发不同级别地震,处于消亡边缘的缺陷体蝶形破裂地震震级要比生长边缘的震级级别高,且地震频繁,可引发7级以上的大地震,符合已有规律。(4)揭示了X共轭破裂型大地震的仿蝶存亡规律。对应于X型共轭破裂的物理演化时期,地震活动存在着“仿蝶存亡”的规律性,即地震与蝴蝶的完整生命周期具有很高的仿生性,将伴随X型共轭破裂物理演化的地震活动的弱震期,中强震期与强震期仿生为蝴蝶的“卵化期”,“虫化期”,“化蛹期”与“羽化期”,可以较好的描述X共轭破裂型大地震的孕育、演化与消亡的物理过程。(5)阐明了 X型共轭剪切破裂的物理演化过程。X型共轭剪切破裂的演化过程是由稳态渐进式向加速跃迁式的。在这一过程中,缺陷体围岩形成了由圆形、椭圆形、蝶形过渡到X型的破坏形态变化。破裂的扩展对周围岩体的强度敏感依赖,会呈现出非X型的“V”、“Y”、“/”等共轭破裂特征。(6)总结X共轭剪切破裂引发地震的必要条件。主要包括:缺陷岩体的存在条件,围岩体的强度条件(P1>Rc),构造与板块运动形成的高偏应力条件(P1/P3>3)与地震的触发应力条件(ΔP1≥0.001MPa/s),以上条件同时具备一定会促使地壳中缺陷体围岩突然的蝶形的形成与扩展,同时发生相应级别的地震。大地震的发生机理是极为复杂且高度非线性的。本文研究成果仅仅是从数学力学理论推演与一个不完全实际的数值模拟假想检验,去认识并探讨X共轭破裂这种特定破裂模式引发大地震的机理与物理演化过程。需要进一步开展对该理论研究成果的应用性分析与实践性检验。
贾晓辉[5](2019)在《城市地下燃气管道抗震分析及地震灾害情景构建》文中研究指明地震灾害情景构建是通过建立地震灾害场景,构建地震灾害应对任务模型,依据应对模型计算应急需求并对灾害预防、应急准备不断优化的防灾减灾手段,是一种情景式的应急准备模式,为相关决策部门所采用。本文围绕城市地下燃气管道抗震分析及地震灾害情景构建的研究目标,完成埋地燃气管道抗震的理论分析、经验分析和动力有限元分析,燃气管道功能失效研究等内容,在建立河北地区随机地震动预测模型作为示范区地震动场输入基础上,实现研究区城市地下燃气管道地震灾害情景构建。主要研究内容和研究成果如下:1、系统地研究了地下管道在地震动作用下变形反应的理论法和经验法。考虑面波的影响,推导了瑞利波作用下地下管道地震反应的计算公式;统计分析了基于PGV的埋地管道震害率经验公式;综合考虑影响管道地震破坏的各种因素,引入突变级数法,提出了埋地燃气管道地震破坏等级综合评价分析方法。结果表明:(1)在沉积平原或盆地等面波发育地区,面波对管道所产生的轴向应变要高于剪切波,面波破坏作用建议给予重视;(2)突变级数法可减少埋地燃气管道地震破坏等级计算中的不确定性,具有一定的理论和实用价值。2、开展地震动作用下埋地连续管道和分段管道的动力有限元分析。采用接触单元模拟管土相互作用,建立埋地管道动力有限元分析模型,在有限元模型中采用了粘弹性人工边界,以消除从无限场地土中切取有限尺寸场地进行分析引起的人为误差。同时建立了埋地分段管道动力有限元模型,研究了地震动输入方向、管土相互作用、管材类型、接口结构对埋地管道地震反应的影响规律。结果表明:(1)地震动作用下埋地管道的地震反应受到周围土体应变的传导和约束,管道的应变要小于场地土,且埋地管道的地震反应和土体应变受到地震动输入方向的影响;(2)管土摩擦系数越大、管材越柔,地震动作用下管体反应越大;(3)承插式接口结构会造成应力、应变在接口两侧分布的不连续变化,从而形成应力、应变的间断面,接口强度越弱,不连续现象越明显。论文同时开展了近断层地震动输入下埋地管道地震反应分析。选取具有向前方向性效应速度脉冲、滑冲效应速度脉冲、近断层无脉冲地震动、近断层区外速度脉冲和远场面波的10条地震动记录,开展地震反应数值计算,分析不同类型地震动对埋地管道地震反应的影响,并重点讨论不同类型地震动对埋地管道地震反应影响的差异。结果表明:(1)速度脉冲型地震动因具有较大的速度和位移峰值,会增大埋地管道反应;(2)速度脉冲会使埋地管道地震反应较大,与PGA相关性比较,管道的变形反应与地震动的PGV、PGD相关性更强;(3)在集集地震中,滑冲效应的速度和位移峰值比向前方向性效应的速度和位移峰值大,造成埋地管道的反应变形也更大;(4)发育在沉积平原或盆地地区的大振幅、长周期面波会增大埋地管道的地震反应。3、基于动力学拐角频率的随机有限断层法,开展了适合河北地区地震地质区域特点的地震动场模拟研究,为示范区提供比地震烈度输入更精细的地震动场输入,并以张家口市为例,进一步开展了城市地下燃气管道地震灾害情景构建。基于32个场地钻孔数据,建立河北地区II类和III类场地的土层场地模型,并计算得到平均场地放大系数;分区计算河北地区的场地κ0高频衰减模型,并探讨κ0的分布规律;确定了近年来河北地区中小地震拐角频率和应力降;在震源滑动分布方面,采用凹凸体滑动分布模型的建立方法。基于本文建立的河北地区地震动预测模型参数,分别以邢台平原地区和张家口山区为例,完成考虑震源凹凸体分布和随机分布对比分析的邢台地震近场强地面运动模拟;选用不同的局部场地放大系数和高频衰减κ0模型组成的联合效应,完成张家口山区近场地震动的对比分析。结果表明:(1)局部场地放大系数具有很强的区域特点;(2)场地κ0高频衰减模型受到高程、场地条件、地形起伏等因素的影响,一般而言,场地越硬、高程越高、地形起伏越剧烈,κ0越小;平原地区使用本文κ0模型计算结果与真实记录具有很好一致性;(3)与震源随机滑动分布比较,使用本文方法建立的震源凹凸体分布能有效改善近断层区的地震动强度分布;(4)场地效应为局部场地放大和地震动高频衰减的联合效应,其中高频衰减模型κ0控制着场地反应的峰值和拐点;随机有限断层法在山地地区使用中,应考虑山地地区场地放大系数模型和κ0模型受地形起伏影响的特殊性。本节建立的地震动预测模型可适用于河北地区的相关地震灾害情景构建,符合河北地区地震地质环境的区域特点。基于河北地区随机有限断层法地震动场预测模型,结合研究区本地地震地质特征,计算近断层地震动场,为网格化的示范区地下燃气管网地震反应分析提供加速度、速度等地震动输入,对埋地管道地震作用分析的经验法、突变级数法做比较;对于燃气管道功能失效分析,采用两态破坏准则,提出基于结构破坏的燃气管道功能失效分析方法,并完成示范区燃气管道功能失效分析。结果表明:(1)与以往基于地震烈度所给出的埋地燃气管道震害结果相比,采用本文提出的基于峰值加速度、峰值速度的经验法和突变级数法给出的结果更加细化;(2)环状管道拓扑结构设计、两条以上输气干线设置等措施,能有效提升管道供气功能可靠度,可以为城市燃气管道规划设计和抗震优化改造提供参考。
罗全波[6](2019)在《基于运动学震源模型的近断层速度大脉冲数值模拟研究》文中研究说明长周期速度脉冲研究对于分析工程建筑物的破坏起到重要的作用。自1979年Imperial valley地震以来,相关学者逐渐意识到,由于地震波冲击作用和承载体“共振效应”的存在,近断层强地震动中含有的高幅值、长周期速度大脉冲会对大型土木工程结构(桥梁、隧道、储油罐、高层建筑等)造成严重的破坏。近断层脉冲型地震动的模拟,对于减轻未来大地震所造成的灾害和重大工程抗震设计均有极其重要作用,定性和定量评价脉冲型地震动的特征,可为防震减灾提供一定的参考依据。已有多数研究是采用等效速度脉冲模型对波形进行模拟,并分析速度脉冲对工程结构的影响,而较少考虑脉冲与震源机制的关系。随着国民经济快速发展,长周期建筑呈现出逐年递增的趋势,因此从震源角度对近断层速度大脉冲进行数值计算,并分析脉冲型地震动的特性与形成机制,在地震危险性分析、震害评估以及提高防震减灾能力等方面具有重要的理论参考和应用价值。本文主要研究内容和结论有:(1)以速度脉冲记录较为丰富的中国台湾集集地震为例,基于实际地震的反演资料和经验统计关系设置震源参数,参考断层破裂传播过程和震源运动学模型的研究结果,建立了包含6个凹凸体的震源模型。将39条速度脉冲的模拟结果与真实记录进行比较,发现脉冲波形、速度反应谱接近于台站获得的实际记录,这也验证了该方法对速度大脉冲进行数值模拟的可行性。(2)凹凸体和背景区域共同影响脉冲型地震动的时空分布,凹凸体的地震矩和上升时间共同决定了脉冲峰值和脉冲周期,在给定地震矩的情况下,脉冲周期与上升时间呈正相关,脉冲峰值与上升时间呈负相关,而速度波形主要受背景上升时间的影响。同时发现PGV比PGA的向前方向性效应更为显着。(3)为了分析近断层速度大脉冲的分布特征及其与震源机制的关系,估算未来某一给定区域的大地震,可能产生近断层速度脉冲型地震动的强度和分布特征,选取了中国台湾西部的双冬断层及其附近区域进行研究,利用8种不同的运动学震源模型估算了近断层脉冲型地震动。结果表明,方向性效应产生的双向速度脉冲多集中在垂直于断层滑动分量的方向上,而滑冲效应产生的单向速度脉冲则集中在平行于断层滑动分量的方向上。(4)受方向性效应、滑冲效应和上盘效应的共同调制,脉冲型地震动反映出不对称带状分布的特征,在破裂前端和断层上盘的地震动较强,垂直于断层走向的水平地震动分量衰减最慢,速度脉冲多分布在断层距约15km的范围内。
张庆云[7](2019)在《InSAR同震形变提取关键技术研究及其应用》文中认为大震发生后,如何快速获取同震形变和震源参数对服务抢险救灾决策意义重大。而雷达干涉测量技术能够克服恶劣的天气环境,为地震形变信息快速获取提供了有效途径。联合地震形变与地震参数(如断层参数、震源机制解等)的震情综合研判能更好确定救灾重点区域,从而有效降低震后人员伤亡及经济财产损失。目前,InSAR技术在地震学的应用主要集中在地震同震形变场获取,而对于静态形变与地震动力学过程的联合分析较少。如何突破传统遥感技术静态观测局限性,使雷达干涉技术服务于地震动力学研究,实现大地测量学与地震学的交叉,更加高效、快速获取地震震情信息是当前亟需解决的问题。本文基于InSAR技术,立足于地震应急的震害信息获取需求,主要研究了InSAR高精度形变场提取及其应用关键技术,包括:失相干恢复技术,地震三维形变场解算,基于InSAR形变场高精度断层滑动分布反演方法等。概述如下:(1)失相干是当前InSAR处理技术中不可避免的问题,形变场失相干容易导致极震区形变信息缺失。本论文分析了InSAR形变场失相干的不同成因,结合地震形变场的特殊空间形态,提出了一种顾及发震断层性质、形变场特征的非线性支持向量机失相干恢复流程和方法,克服Kriging插值缺少断层性质约束的不足,提高了失相干恢复的可靠性。(2)InSAR技术可直接获取视线向形变信息,其轨道姿态决定InSAR对南北向形变不敏感,因而对地震造成的地表立体形变观测维度有限。本论文引入最小二乘平差理论,基于InSAR技术进行高精度三维同震形变场解算,提升InSAR在南北向形变的观测精度。针对只有SAR数据情况,基于多种InSAR技术联合进行三维形变场解算;针对多源数据情况,对InSAR、GPS以及强震数据归一化处理,顾及形变、轨道误差对形变场影响建模定权,再用最小二乘方法获取高精度三维形变场。(3)当前InSAR在地震学中的应用主要集中在地表形变观测,而与地震深部响应过程相结合的研究较少,如何基于InSAR结果进一步探索地震深部构造与破裂过程是当前迫切需要解决的问题。本论文建立了InSAR地表形变场与GPS、强震观测等多源数据融合的发震断层运动模式反演方法,探讨了多源异构数据融合中的定权问题,并引入层次分析法给出合适的定权参数,基于改进的随机搜索粒子群优化算法,建立静态地表形变场与地震波观测数据的联合反演方法,获取断层滑动分布模型及震源机制解。并针对传统伪三维形变场(“视线向+方位向”分解)输入数据的误差会在震源滑动模型反演中不断积累的问题,提出了一种基于真三维(垂直向+东西向+南北向)形变场约束的震源滑动反演改进方法,通过三维形变场约束获取高精度断层滑动分布模型,有效降低反演过程中模型参数的不确定度,提高反演结果的可靠性。(4)基于断层滑动分布反演结果,探索了同震库仑应力变化与余震的相关性;基于反演结果使用随机振动有限断层模型进行区域地震动模拟,并经强震台站数据验证和约束,产出了具有较高精度、细节清楚的烈度模拟图,克服传统仪器烈度获取面临的台站密度稀疏、空间分布细节特征不显着等局限,为震情信息的快速研判提供参考依据。
程冬[8](2019)在《基于InSAR同震形变场反演2017年哈莱卜杰地震滑动分布》文中研究表明地震属于破坏力惊人的自然地质灾害。一旦爆发,就会出现大规模的人员伤亡和地表破坏,已经严重影响到人类的生活和经济的发展。对此,众多地震学者积极投身于该项研究中,最终发现地下断层的活动与地震的爆发有着密不可分的关联。因此根据地震造成的地表位移信息来探究地下断层的运动特性,对预知地震和减小灾害带来的损失具有重要的实际意义。合成孔径雷达干涉测量(InSAR)作为一项新的对地观测技术,因具有高分辨率、全天观测的特点,比传统的大地测量手段更适合监测地表形变。鉴于InSAR技术只能获取地表视线向的位移,通常需要结合两对不同视角的影像数据来准确判断地震的形变特征和约束后续的反演估计。本文以2017年哈莱卜杰地震为例,通过D-InSAR技术提取了地震的同震形变场,并基于Okada均匀位错模型进行了断层的滑动分布反演,主要研究内容和结论如下:(1)以GAMMA软件作为数据处理的平台,采用二轨差分干涉方法处理两对升、降轨哨兵1号影像数据,分别获取了升、降轨数据的视线向同震形变场,结果显示形变场集中分布于扎格罗斯主前缘断层,形变场的东北盘以沉降为主,视线向最大形变值为-37cm,西南盘以抬升为主,最大视线向形变值为88cm,整体上表现为隆升状态,符合逆冲地震的形变特征。(2)参考USGS的断层参数建立单一的断层模型,以经过均匀降采样和四叉树降采样的升、降轨形变场为约束条件,基于Okada弹性半空间矩形位错模型来反演估计该地震的断层滑动分布。经过对比两种采样数据的拟合残差和滑动分布,认为四叉树降采样的形变数据能更好的约束断层,因此选择基于四叉树降采样数据的反演结果作为本文最终的结果。(3)反演结果表示哈莱卜杰地震是逆冲性地震,发震断层以倾滑运动为主,右旋走滑运动为辅,滑动分布主要集中在沿走向0至45km、沿倾向10至40km的区域,最大的滑动量为3.29m,地震引发的最大能量为1.12×1020 N·m(MW=7.33)。(4)根据主、余震的位置、形变场的分布以及断层的滑动特征,本文判断发震断层为扎格罗斯主前缘断层,这与已有的研究结果是一致的。
冯继威[9](2019)在《大震地震动场的实时估计》文中认为地震预警系统需要在地震过程中实时、准确估计出地震动场的分布,据此自动判断可能遭受到地震破坏的区域,为重大工程及公众发布及时、可靠的预警信息。大震地震动的实时、准确估计一直是地震预警研究中的热点和难点问题。目前,传统地震预警系统都是在地震发生后,首先利用少量P波信息快速估计出地震的基本参数(震中、震源深度、震级和地震发生的时间),然后利用地震动衰减规律预测出目标场点或整个近场区域的地震动场分布。然而,传统地震预警系统是以地震基本的参数为基础的点源模型的地震动场估计,没有考虑断层的破裂方向及尺度方面的信息。而大震往往是由大规模断层破裂引起的,如果仍然以点源模型估计大震地震动场,将会与真实地震动场的分布产生严重偏离。另外,地震预警系统中快速估算震级时,普遍存在着小震高估和大震低估的现象。这也导致地震动场估计结果与实际情况不相符,造成地震预警系统的漏报和误报问题。针对以上问题,本文对预警震级的估算、断层破裂主方向及破裂方式的快速确定以及地震动场的实时估计三方面开展研究,旨在地震发生后能快速估计出影响场的分布,为地震预警系统快速准确发布地震预警信息提供依据。主要工作如下:(1)提出了基于近源S波加速度幅值估算震级的新方法。通过对大量强震记录的观测发现,随着地震台网密度的增加(以台网密度20 km为例),近源S波的加速度峰值会在首台P波到时后4秒左右就已经出现。因此,本文利用震中距10 km、20 km、30 km、40 km和50 km的近源S波的加速度峰值分别建立了与震级的统计关系。结果表明与基于参数Pd和τpmax的震级估计方法相比,该方法估算震级的离散性更低(尤其是在M≤7.2时),对于中小震级事件的估算,震级高估现象得到了很大改善;对大震级的估算,也有所改善。(2)改进了基于断层破裂能量辐射理论的断层破裂主方向和破裂方式的确定方法。一是考虑有限断层对距离参数进行了修正,二是通过分析地震动峰值参数(峰值加速度、速度和位移)随距离实时变化的特点,实时确定地震动峰值参数理论值。选用多次发生在不同地震构造环境及不同断层类型(正断层、逆断层和走滑断层)的地震对方法进行了验证,结果表明该方法能够较为准确地确定出断层破裂方向和破裂方式,能够应用于实时计算中且计算结果是可靠的。(3)提出了基于地震动时程包络模拟实时估计地震动场的方法。该方法是基于断层破裂方向和断层尺寸的信息将一次大震的发震断层等效为有限个小震子源,当这些小震子源以给定的破裂方式依次破裂,每个子源的时程包络在时间轴上依次叠加即可形成大震的地震动时程包络。通过实例验证,该方法和基于地震动模型预测地震动场的方法相比,能够更好地体现断层破裂的方向性效应。(4)针对多震并发情况下,基于单次地震的地震预警参数估算方法容易产生漏报的问题,本文提出了混合地震动场的估计方法。该方法在基于有限断层的地震动场估计方法的基础上,引入了基于局部能量无衰减假定的PLUM方法作为地震动场估算结果的补充。由于PLUM法不需要地震基本参数,直接利用观测台站的实时信息对周围30 km范围内的影响场进行估计,能够用于解决地震预警用于解决多震同发以及震级和震中估计不准或未知而引起的地震动场估计问题。混合方法既兼顾了地震预警时效性的需求,又能消除目标区地震预警信息漏报的可能。
刁欣[10](2019)在《联合高频GPS和强震动数据反演2016年美浓地震震源破裂过程》文中认为2016年2月6日,台湾高雄市美浓区发生了Mw 6.4地震,造成了台南市多处房屋倒塌、龟裂、土壤液化等灾害,并导致117人遇难。震源破裂过程是指初始的破裂点发生破裂后,破裂行为在震源区域的传播过程,主要解释地震开始至地震结束这段时间内地震位错、能量或地震矩在断层面上随时间的演化问题。震源破裂过程对于震源动力学研究具有重要的理论意义,对震后抢险救灾具有一定的现实意义。高频GPS观测量为卫星与接收机之间的距离,既可以观测静态位移又可以捕获地震造成的动态地表位移,且其振幅不会出现饱和,因此其在断层滑动反演、海啸和火山监测中被广泛运用。数字强震仪记录地面运动的加速度,具有频带宽、采样率高、动态范围大等优点,但是由于仪器本身缺陷,在大震中会出现振幅饱和、基线漂移等问题。两种数据优势互补,在地震研究中运用广泛。本文采用非负最小二乘逐点式反演方法,利用1-Hz GPS和强震动数据反演美浓地震震源破裂过程。为准确获得美浓地震发震断层的几何模型,本文利用ALOS-2卫星升降轨InSAR同震形变数据,基于Okada位错模型,以假设断层均匀滑动为前提,通过模拟退火算法估计,反演确定了美浓地震发震断层的几何模型。结果表明,发震断层为一条近W-E走向的北倾断层,其长、宽、走向、倾角、滑动角分别为60 km、60 km、271.7°、22.7°、1.3°。为了获得破裂的细节信息,进一步将断层面沿着断层走向和倾向划分成3km×3 km大小的子断层,每一个子断层看成是一个点源。为实现震源破裂过程反演,本文获取了台湾地区精细的一维地层速度结构模型,并利用基于水平分层模型的频率波束法计算了格林函数,为确保反演的稳定性并使结果更具物理意义,本文引入了约束条件并构建了反演模型。引入拉普拉斯平滑约束实现了滑动在空间和时间上的平滑,引入标量地震矩最小约束使反演结果更符合实际。此外,揭示了反演模型残差与破裂速度、模型粗糙度的关系,确定了最优的破裂速度和模型平滑因子。联合反演结果显示,此次地震破裂模式为逆冲兼左旋走滑,最大滑动量约为1 m,主滑动区位于地下1017 km,计算的滑动模型的地震矩约为1.47×1019 Nm,相当于矩震级Mw 6.7。为研究破裂在断层面的时间和空间特性,反演得到了1秒破裂快照图,整个破裂持续时间为16秒,传播具有方向性,由震源先往倾角向下,即向北方向传播,再沿走向往震源西侧延伸。破裂分为三个主要阶段,14秒震源周围开始发生破裂,513秒破裂范围和量级变大,1416秒破裂逐渐减小。
二、台湾集集大地震断层非均匀滑动分布的反演(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、台湾集集大地震断层非均匀滑动分布的反演(论文提纲范文)
(1)基于随机有限断层模型的中国北京延怀地区1720年沙城地震(MS7.0)强震动的三维有限差分模拟(论文提纲范文)
0 引言 |
1 延怀盆地的三维速度模型 |
2 1720年沙城地震 |
3 有限差分模型和MPI |
4 随机有限断层模型 |
4.1 子断层尺寸 |
4.2 随机滑动模型 |
5 源代码实现 |
6 由随机有限断层模型引起的不确定性 |
7 模拟1720年沙城地震的地震动 |
7.1 速度位移时间序列 |
7.2 震动图 |
7.3 破裂方向性效应 |
7.4 地震烈度 |
8 讨论与结论 |
(2)基于InSAR技术的地震构造和火山形变获取及模型解译研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 InSAR技术发展 |
1.2.2 InSAR同震形变监测及解译研究现状 |
1.2.3 InSAR震间形变监测及解译研究现状 |
1.2.4 InSAR火山形变监测及解译研究现状 |
1.3 研究存在问题 |
1.4 论文研究内容 |
1.5 论文组织结构 |
第二章 InSAR技术及SAR辅助技术 |
2.1 引言 |
2.2 InSAR技术原理 |
2.2.1 InSAR原理 |
2.2.2 D-InSAR原理 |
2.3 时序InSAR技术 |
2.3.1 Stacking InSAR技术 |
2.3.2 SBAS InSAR技术 |
2.3.3 PS-InSAR技术 |
2.3.4 MSBAS技术 |
2.4 构造形变监测主要误差源 |
2.4.1 DEM误差 |
2.4.2 对流层延迟 |
2.4.3 电离层影响 |
2.4.4 基线误差 |
2.4.5 相位解缠误差 |
2.5 基于SAR成像几何的DEM配准技术 |
2.5.1 DEM配准研究现状及存在问题 |
2.5.2 基于SAR成像几何特征的DEM配准原理 |
2.5.3 重庆羊角滑坡实验对比及分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 地壳运动模型及InSAR形变场模拟 |
3.1 引言 |
3.2 同震断层活动 |
3.2.1 同震位错与地表形变模型构建 |
3.2.2 InSAR同震形变场模拟 |
3.3 震间断层活动 |
3.3.1 震间断层活动模型 |
3.3.2 InSAR震间形变场模拟 |
3.4 火山岩浆活动 |
3.4.1 火山活动模型概述 |
3.4.2 火山活动与地表形变模型构建 |
3.4.3 InSAR火山活动形变场模拟 |
3.5 本章小结 |
第四章 2014年鲁甸地震同震形变监测-共轭断层破裂模型构建 |
4.1 引言 |
4.2 鲁甸地震背景 |
4.3 数据处理及分析 |
4.3.1 GPS同震远场形变 |
4.3.2 D-InSAR同震形变 |
4.4 同震位移场模型反演 |
4.4.1 断层模型设计 |
4.4.2 同震滑动分布 |
4.5 讨论 |
4.5.1 滑动分布结果对比 |
4.5.2 库伦应力变化 |
4.6 本章小结 |
第五章 渭河盆地震间形变监测-多断层震间模型构建 |
5.1 引言 |
5.2 地质构造背景 |
5.3 SAR数据处理及结果分析 |
5.3.1 SAR数据的选取 |
5.3.2 单轨道SAR数据处理策略 |
5.3.3 二维速率场分解 |
5.3.4 可靠性检验 |
5.4 渭河盆地活动性分析 |
5.4.1 盆地整体地表形变分析 |
5.4.2 盆地断层活动性分析 |
5.5 渭河盆地中西部地区断层震间模型构建及滑动分布计算 |
5.5.1 滑动分布反演方法 |
5.5.2 高家村-高店断裂及秦岭北缘断裂东段 |
5.5.3 渭河断裂西段及其北部部分断层 |
5.6 本章小结 |
第六章 Shrub泥火山形变监测-复合源体火山模型构建 |
6.1 引言 |
6.2 Shrub泥火山 |
6.2.1 泥火山简介 |
6.2.2 Shrub泥火山活动背景 |
6.3 SAR数据处理及结果分析 |
6.3.1 SAR数据选取 |
6.3.2 数据处理策略 |
6.3.3 结果及分析 |
6.4 火山模型构建 |
6.4.1 模型选择 |
6.4.2 多干涉对模型计算 |
6.4.3 火山源体积时序变化 |
6.5 讨论 |
6.5.1 火山概念模型 |
6.5.2 火山活动与地震关系 |
6.6 本章小结 |
结论与展望 |
主要研究成果 |
问题及展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)海域地震动特性及场地影响分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 海域场地地震动特征研究 |
1.2.2 海域工程抗震设计研究现状 |
1.2.3 海域场地效应研究现状 |
1.2.4 国内外地震动模拟研究现状 |
1.3 论文研究目的 |
1.4 论文研究内容与安排 |
第二章 海域地震动观测及分析方法 |
2.1 海域地震动观测系统简介 |
2.1.1 北美海底地震监测系统 |
2.1.2 欧洲海底观测系统 |
2.1.3 日本海底地震观测系统 |
2.1.4 中国海底地震观测系统 |
2.2 小波变换和希尔伯特黄变换基本理论 |
2.2.1 小波变换基本原理 |
2.2.2 希尔伯特黄变换基本理论 |
2.3 基于小波包分解的海域地震动特性分析 |
2.3.1 海域强震动记录的小波包分解与重构 |
2.3.2 典型海域场地地震动小波包分解 |
2.4 基于希尔伯特黄变换的海域场地地震动特征分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于地震动观测的海域地震动参数特征与工程特性 |
3.1 海域地震动数据选择与计算 |
3.1.1 日本与美国海、陆域场地地震动数据预处理 |
3.1.2 反应谱相关概念与计算 |
3.2 日本海、陆域场地地震动特性分析 |
3.2.1 海、陆域震源对海域场地地震动特性影响 |
3.2.2 震中距对海、陆域场地地震动的影响 |
3.2.3 不同PGA对应海、陆域场地地震动反应谱特征 |
3.3 美国海域场地地震动特性分析 |
3.4 海域工程抗震设计相关规范及海域地震动工程特性研究 |
3.4.1 海域工程设计地震动参数规定 |
3.4.2 海域地震动工程特性分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 海域地震动台站场地效应研究 |
4.1 地震动场地效应研究现状 |
4.2 基于HVSR方法的海、陆域场地效应研究 |
4.2.1 HVSR方法与场地非线性影响 |
4.2.2 地震作用下陆域场地效应及非线性影响 |
4.2.3 地震作用下海域场地类别划分 |
4.2.4 海域场地非线性效应研究 |
4.3 海域场地地震动高频衰减特性研究 |
4.4 本章总结 |
第五章 典型海域地震动场模拟及与观测记录的对比 |
5.1 随机有限断层方法相关理论和方法 |
5.1.1 随机有限断层法介绍 |
5.1.2 震源模型与参数 |
5.1.3 地震波传播路径参数 |
5.1.4 地震动场地效应 |
5.2 基于随机有限断层法的海域地震动场模拟 |
5.2.1 日本M_w5.1级海域地震模拟 |
5.2.2 日本M_w4.9级近海地震模拟 |
5.2.3 日本M_w5.2级陆域地震模拟 |
5.3 本章总结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文工作总结 |
6.2 后续研究工作展望 |
参考文献 |
作者简历及在学期间科研成果 |
致谢 |
附录 |
(4)岩体的蝶形破裂与大地震机理(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
1.1 问题的提出 |
1.1.1 地震机理研究的挑战性 |
1.1.2 大地震机理研究的新机遇 |
1.2 地震物理模型的研究现状 |
1.2.1 地震力学模型 |
1.2.3 地震运动学模型 |
1.2.4 地震动力学模型 |
1.2.5 地震物理模型的新观点 |
1.3 地震能量计算的研究现状 |
1.4 论文研究内容与研究方法 |
1.4.1 主要研究内容与研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
2 岩体的蝶形破裂与地震 |
2.1 理论依据:蝶形花瓣逆定理及其内涵 |
2.1.1 地壳岩体的蝶形破坏 |
2.1.2 Leau-Fatou花瓣定理的逆定理 |
2.2 蝶形破裂—地震的物理模型及其内涵 |
2.2.1 “前态”力学模型 |
2.2.2 触发事件的概念模型 |
2.2.3 “瞬态”力学模型 |
2.2.4 非线性动力现象概念模型 |
2.2.5 蝶形破裂—地震物理模型的内涵 |
2.3 岩体破裂与释放能量的计算方法 |
2.3.1 计算方法的推导 |
2.3.2 计算方法的具体实现 |
2.4 蝶形破裂与地震的关系 |
2.4.1 蝶形破裂-地震物理模型的计算参数选取 |
2.4.2 蝶形破裂与地震的“裂震共伴” |
2.5 本章小结 |
3 蝶形破裂揭示的重要地震规律 |
3.1 地震突发性 |
3.1.1 对于地震突发性的认识 |
3.1.2 理论性描述 |
3.2 条带多震性 |
3.2.1 对于主震与前震、余震空间关系的认识 |
3.2.2 理论性描述 |
3.3 能量集中释放特征 |
3.3.1 对于地震释放能量的认识 |
3.3.2 理论性描述 |
3.4 板块边缘的地震多发 |
3.4.1 对于地震分布规律的认识 |
3.4.2 理论性描述 |
3.5 地震的“仿蝶存亡”活动规律 |
3.6 本章小结 |
4 大地震的发生机理及其物理过程 |
4.1 X型共轭剪切破裂的物理演化过程 |
4.2 大地震孕育、演化与消亡的物理过程 |
4.3 大地震发生的力学机理 |
4.4 大地震的预测 |
4.4.1 地震发生的必要条件 |
4.4.2 大地震的预测方法 |
4.5 共轭破裂形成的互异性与规律性认识的不变性 |
4.5.1 数值模型的建立与初始、边界条件的约定 |
4.5.2 数值模拟计算结果的分析 |
4.6 本章小结 |
5 震例的假想论证 |
5.1 地质构造背景与模型的建立 |
5.2 边界条件与初始条件 |
5.3 数值模拟结果分析 |
5.3.1 不同应力状态下系统集中能量的分布特征 |
5.3.2 系统集中能量状态失稳与微小应力的地震触发 |
5.3.3 思考—从X型共轭破裂到出露地表断层的形成 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(5)城市地下燃气管道抗震分析及地震灾害情景构建(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 埋地燃气管道抗震分析研究现状 |
1.2.1 经验分析 |
1.2.2 理论分析 |
1.2.3 试验分析 |
1.2.4 动力有限元分析 |
1.3 近断层地震动模拟研究现状 |
1.4 研究问题的提出 |
1.5 本文研究思路和主要内容 |
第二章 埋地燃气管道的震害等级评估 |
2.1 引言 |
2.2 理论分析法 |
2.2.1 公式对比 |
2.2.2 瑞利波作用下管道应变反应分析 |
2.3 经验分析法 |
2.3.1 燃气管道地震破坏等级评定标准 |
2.3.2 燃气管道震害率分析 |
2.3.3 经验公式对比分析 |
2.3.4 基于PGV的地下管道震害率经验模型 |
2.4 基于突变级数法的燃气管道震害等级评估 |
2.4.1 方法原理 |
2.4.2 实例分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 埋地管道动力有限元分析 |
3.1 引言 |
3.2 埋地管道动力有限元模型 |
3.3 埋地连续钢质管道动力有限元分析 |
3.3.1 选取地震动时程 |
3.3.2 地震动输入方向影响 |
3.3.3 管土相互作用影响 |
3.3.4 管材影响 |
3.4 埋地承插式铸铁管动力有限元分析 |
3.4.1 计算模型简介 |
3.4.2 计算结果及分析 |
3.5 基于动力有限元分析模型的认识 |
3.6 本章小结 |
第四章 特殊地震动作用下埋地管道反应分析 |
4.1 引言 |
4.2 埋地钢管动力有限元模型 |
4.3 近断层地震动作用下埋地钢管地震反应分析 |
4.3.1 近断层地震动输入选取 |
4.3.2 近断层有无速度脉冲地震动输入对比分析 |
4.3.3 向前方向性效应与滑冲效应作用下对比分析 |
4.3.4 近断层区外速度脉冲作用分析 |
4.4 远场长周期地震动作用下埋地钢管地震反应分析 |
4.4.1 远场长周期地震动输入选取 |
4.4.2 计算结果及分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 城市地下燃气管道地震灾害情景构建 |
5.1 引言 |
5.2 河北地区随机地震动预测模型 |
5.2.1 随机有限断层法 |
5.2.2 河北地区地震动随机预测模型参数分析 |
5.2.3 邢台平原地区的近场强地面运动模拟 |
5.2.4 张家口山区的近场强地面运动模拟 |
5.3 示范区地下燃气管道结构破坏分析 |
5.3.1 经验分析 |
5.3.2 突变级数法分析 |
5.4 示范区地下燃气管道功能失效分析 |
5.4.1 基于结构破坏的燃气管道功能失效分析 |
5.4.2 案例分析 |
5.5 燃气管道地震应急对策分析与震后修复 |
5.5.1 地震应急对策分析 |
5.5.2 燃气管道震后修复 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历、在学期间研究成果及发表文章 |
(6)基于运动学震源模型的近断层速度大脉冲数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 速度大脉冲的成因及特性 |
1.2.2 运动学震源模型与动力学震源模型 |
1.2.3 数值模拟方法 |
1.3 本文研究内容和章节安排 |
第二章 速度大脉冲模拟方法与GMS软件介绍 |
2.1 速度大脉冲的模拟方法 |
2.1.1 已有的模拟方法 |
2.1.2 有限差分方法 |
2.2 GMS模拟软件的介绍 |
2.2.1 GMS的组成和计算流程 |
2.2.2 输入文件 |
2.2.3 计算结果的检验方法 |
2.3 本章小结 |
第三章 断层类型划分与震源参数设定 |
3.1 断层类型的划分 |
3.2 震源参数的设定 |
3.2.1 全局震源参数 |
3.2.2 局部震源参数 |
3.3 本章小结 |
第四章 集集地震近断层速度大脉冲模拟 |
4.1 地震背景和数据选取 |
4.1.1 集集地震的背景 |
4.1.2 速度脉冲数据的选取 |
4.2 模拟方法简介 |
4.3 模型建立与计算参数设定 |
4.3.1 震源建模 |
4.3.2 三维地壳结构建模 |
4.3.3 区域计算参数设定 |
4.4 分析讨论 |
4.4.1 速度脉冲时程比较 |
4.4.2 速度反应谱比较 |
4.4.3 近断层地震动分布 |
4.5 本章小结 |
第五章 双冬断层脉冲型地震动的估算 |
5.1 地质构造背景及计算参数设置 |
5.1.1 双冬断层的地质构造背景 |
5.1.2 区域计算参数 |
5.2 震源参数及破裂模式 |
5.2.1 运动学震源参数的设置 |
5.2.2 震源破裂模式的划分 |
5.3 模拟结果的比较 |
5.3.1 速度波形比较 |
5.3.2 峰值速度分布 |
5.3.3 速度反应谱比较 |
5.3.4 地面波场分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 论文主要结论 |
6.2 本研究的不足 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读硕士学位期间发表的文章 |
硕士期间参与的科研项目 |
(7)InSAR同震形变提取关键技术研究及其应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 论文研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 InSAR同震形变测量技术 |
1.2.2 断层滑动分布反演发展 |
1.2.3 反演结果的地震学应用 |
1.2.4 需要解决的主要问题 |
1.3 研究内容和章节安排 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 章节安排 |
第二章 雷达干涉测量技术 |
2.1 D-InSAR技术 |
2.2 InSAR主要误差源 |
2.2.1 轨道误差 |
2.2.2 大气延迟误差 |
2.2.3 相位解缠误差 |
2.2.4 地形误差 |
2.2.5 失相干误差 |
2.3 同震形变场获取方法 |
2.3.1 D-InSAR获取LOS向同震形变 |
2.3.2 Stacking时序分析方法获取LOS向同震形变 |
2.3.3 Offset-tracking技术获取距离向和方位向形变 |
2.3.4 MAI技术获取方位向形变 |
2.4 小结 |
第三章 同震形变场失相干恢复 |
3.1 失相干成因及其在干涉图上分类 |
3.1.1 失相干成因 |
3.1.2 干涉图上失相干分类 |
3.2 失相干恢复方法 |
3.2.1 基于非线性支持向量机的失相干恢复方法 |
3.2.2 不同失相干类型的训练样本选取准则 |
3.3 失相干恢复震例与分析 |
3.3.1 简单形变场的失相干恢复 |
3.3.2 复杂形变场的失相干恢复 |
3.4 小结 |
第四章 基于InSAR技术的高精度三维同震形变场解算 |
4.1 三维形变场解算原理 |
4.2 基于InSAR技术的三维形变场解算 |
4.2.1 基于多种InSAR技术联合的三维形变场解算 |
4.2.2 基于最小二乘的多源数据三维形变场解算 |
4.3 三维同震形变场解算震例与分析 |
4.3.1 基于多种InSAR技术联合的三维形变场解算震例 |
4.3.2 基于最小二乘的多源数据三维形变场解算震例 |
4.4 小结 |
第五章 基于InSAR形变场的断层滑动分布反演 |
5.1 震源理论与断层参数 |
5.1.1 震源理论 |
5.1.2 弹性位错理论 |
5.1.3 断层参数 |
5.2 断层滑动分布反演算法及多源数据定权 |
5.2.1 随机搜索粒子群优化算法 |
5.2.2 基于层次分析法的数据定权 |
5.3 基于InSAR形变场的断层滑动分布反演震例与分析 |
5.3.1 考虑断层几何性质的断层滑动分布反演震例 |
5.3.2 多源数据约束的断层滑动分布反演震例 |
5.3.3 三维同震形变场约束的断层滑动分布反演震例 |
5.4 小结 |
第六章 基于InSAR成果的地震学应用 |
6.1 基于滑动分布反演结果的同震库仑应力变化 |
6.1.1 基于滑动分布反演结果的同震库仑应力变化计算 |
6.1.2 同震库仑应力变化与余震的相关性分析 |
6.2 基于随机振动有限断层模型的地震动模拟 |
6.3 基于InSAR成果的烈度模拟-以九寨沟地震为例 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要研究成果与结论 |
7.2 未来工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读博士期间参加的科研项目 |
攻读博士期间发表的文章 |
(8)基于InSAR同震形变场反演2017年哈莱卜杰地震滑动分布(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 InSAR技术发展现状 |
1.2.2 InSAR同震形变场反演断层滑动现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 论文组织结构 |
第二章 合成孔径雷达干涉测量理论与技术 |
2.1 SAR系统的简述 |
2.2 InSAR技术原理 |
2.2.1 InSAR高程测量 |
2.2.2 InSAR形变测量 |
2.3 D-InSAR技术原理 |
2.3.1 D-InSAR技术的常用方法 |
2.3.2 D-InSAR形变监测的误差来源分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 震源参数反演位错理论模型 |
3.1 引言 |
3.2 Okada弹性位错模型 |
3.2.1 点源位错 |
3.2.2 矩形位错 |
3.3 大地测量数据约束下的震源参数反演算法 |
3.3.1 断层几何参数的非线性反演 |
3.3.2 滑动分布的线性反演 |
3.4 本章小结 |
第四章 D-InSAR技术提取哈莱卜杰地震的同震形变场 |
4.1 哈莱卜杰地震简述 |
4.2 数据的来源和处理过程 |
4.2.1 研究区数据来源 |
4.2.2 SAR数据处理过程 |
4.3 实验结果分析 |
4.3.1 地震同震形变分析 |
4.3.2 形变剖面分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于Okada模型的哈莱卜杰地震同震滑动分布反演 |
5.1 反演数据的重采样 |
5.2 断层参数的反演 |
5.2.1 断层模型 |
5.2.2 非均匀滑动反演断层滑动分布 |
5.3 反演结果的分析与比较 |
5.4 本章小结 |
研究总结与展望 |
研究总结 |
展望 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
参考文献 |
致谢 |
(9)大震地震动场的实时估计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景和意义 |
1.2 研究现状和进展 |
1.2.1 地震预警震级的快速估算 |
1.2.2 断层破裂主方向的确定 |
1.2.3 地震动场的实时估计 |
1.3 本文研究拟主要解决的问题 |
1.4 本文的主要工作 |
第二章 地震预警震级的快速估算 |
2.1 引言 |
2.2 本章所用强震动记录及数据处理 |
2.2.1 强震动记录 |
2.2.2 数据处理 |
2.3 预警震级的快速估算 |
2.4 本章小结 |
第三章 断层破裂主方向和破裂方式的快速确定 |
3.1 引言 |
3.2 计算方法 |
3.3 方向性函数C_d参数分析 |
3.4 距离参数的修正 |
3.5 点源地震动扩散模型的实时建立 |
3.6 实时确定断层破裂参数θ和 κ |
3.7 计算流程 |
3.8 应用实例 |
3.8.1 实例1:2008年5月12 日中国四川汶川M_S8.0 级地震 |
3.8.2 实例2:2013年4月20 日中国四川芦山M_S7.0 级地震 |
3.8.3 实例3:2014年11月22 日中国四川康定M_S6.3 级地震 |
3.8.4 实例4:2014年11月25 日中国四川康定M_S5.8 级地震 |
3.8.5 实例5:2009年4月6 日意大利拉奎拉M_W6.3 级地震 |
3.8.6 实例6:2016年08月24 日意大利诺尔恰M_W6.2 级地震 |
3.8.7 实例7:2016年10月30 日意大利诺尔恰M_W6.6 级地震 |
3.8.8 实例8:2008年06月14 日日本岩手县M_L7.2 级地震 |
3.8.9 实例9:2017年06月25 日日本长野县南部M_L5.6 级地震 |
3.8.10 实例10:2016年11月13 日新西兰凯库拉M_W7.8 级地震 |
3.9 本章小结 |
第四章 地震动场的实时估计 |
4.1 引言 |
4.2 基于地震的基本参数的传统方法 |
4.2.1 地面运动模型 |
4.2.2 仪器地震烈度的实时计算 |
4.2.3 应用实例:2008年5月12 日中国四川汶川M_S8.0 级地震 |
4.3 基于加速度时程包络模拟的方法 |
4.3.1 地面运动包络模型 |
4.3.2 子源模型 |
4.3.3 计算流程 |
4.3.4 应用实例:2008年5月12 日中国四川汶川M_S8.0 级地震 |
4.4 局部无阻尼传播PLUM方法 |
4.4.1 区域网格划分 |
4.4.2 计算流程 |
4.4.3 应用实例 |
4.5 混合方法 |
4.5.1 混合方法的提出 |
4.5.2 混合方法计算流程 |
4.5.3 应用实例:1999年9月21 日中国台湾集集M_W7.6 级地震 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读博士期间发表的文章 |
攻读博士期间参与的科研项目 |
(10)联合高频GPS和强震动数据反演2016年美浓地震震源破裂过程(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 震源破裂过程 |
1.2.2 高频GPS在震源破裂过程研究中的进展 |
1.2.3 破裂过程反演存在的问题 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.4 论文的组织结构 |
第2章 高频GPS与强震动数据分析及处理 |
2.1 数据简介 |
2.1.1 强震动数据 |
2.1.2 高频GPS数据 |
2.2 误差分析及处理 |
2.2.1 去均值 |
2.2.2 基线校正 |
2.2.3 滤波 |
2.2.4 重采样 |
2.2.5 反演数据时间窗截取 |
2.3 本章小结 |
第3章 震源破裂过程反演理论 |
3.1 基于频率波束域的格林函数计算 |
3.2 非负最小二乘逐点式反演 |
3.2.1 观测方程 |
3.2.2 约束条件 |
3.3 本章小结 |
第4章 基于单一观测数据的震源破裂过程反演 |
4.1 观测数据预处理 |
4.1.1 1-HZ GPS数据 |
4.1.2 强震动数据 |
4.2 断层几何模型确定及格林函数计算 |
4.2.1 断层几何模型 |
4.2.2 一维地层速度结构模型 |
4.2.3 格林函数计算 |
4.3 1-HZ GPS反演结果 |
4.3.1 累积滑动 |
4.3.2 破裂快照 |
4.4 强震动数据反演结果 |
4.4.1 累积滑动 |
4.4.2 破裂快照 |
4.5 1-HZ GPS与强震动数据反演结果对比及分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 联合反演及最优模型参数选择 |
5.1 联合1-HZ GPS和强震动数据反演美浓地震破裂过程 |
5.2 最优模型参数选择 |
5.2.1 观测波形长度 |
5.2.2 平滑因子 |
5.2.3 破裂速度 |
5.3 联合反演结果 |
5.3.1 累积滑动 |
5.3.2 破裂快照 |
5.3.3 正演波形 |
5.4 讨论 |
5.5 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
四、台湾集集大地震断层非均匀滑动分布的反演(论文参考文献)
- [1]基于随机有限断层模型的中国北京延怀地区1720年沙城地震(MS7.0)强震动的三维有限差分模拟[J]. G.Q.Wang,X.Y.Zhou,李奇. 世界地震译丛, 2020(05)
- [2]基于InSAR技术的地震构造和火山形变获取及模型解译研究[D]. 牛玉芬. 长安大学, 2020(06)
- [3]海域地震动特性及场地影响分析[D]. 周越. 中国地震局地球物理研究所, 2020(03)
- [4]岩体的蝶形破裂与大地震机理[D]. 马骥. 中国矿业大学(北京), 2020(04)
- [5]城市地下燃气管道抗震分析及地震灾害情景构建[D]. 贾晓辉. 中国地震局地球物理研究所, 2019(02)
- [6]基于运动学震源模型的近断层速度大脉冲数值模拟研究[D]. 罗全波. 中国地震局地球物理研究所, 2019(01)
- [7]InSAR同震形变提取关键技术研究及其应用[D]. 张庆云. 中国地震局工程力学研究所, 2019(01)
- [8]基于InSAR同震形变场反演2017年哈莱卜杰地震滑动分布[D]. 程冬. 长安大学, 2019(01)
- [9]大震地震动场的实时估计[D]. 冯继威. 中国地震局工程力学研究所, 2019(01)
- [10]联合高频GPS和强震动数据反演2016年美浓地震震源破裂过程[D]. 刁欣. 西南交通大学, 2019(03)