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《中国地震局工程力学研究所》 2012年
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地震烈度表宏观震害和地震动参数研究

李伟  
【摘要】:地震烈度这一概念在地震学和地震工程上一直广泛使用。在我国一直以烈度作为地震活动性强弱的标志来进行地震区划;工程上又以一定的烈度作为抗震设防的标准。但是烈度是依据宏观地震烈度表的规定来评定,而宏观地震烈度表并不是一个很准确的尺度,现今世界各地使用的烈度表有多种,其中的一些规定也存在差异。烈度表的尺度是否合理,对国家的防震减灾事业和保障人民的生命财产安全有很大的影响。随着科技水平的提高,世界范围内获得了大量的地震动记录数据,以地震动参数来评定烈度是一个趋势,相关研究也很多,但一般主要都使用的峰值参数和频谱参数等,对地震持时与烈度关系相关研究还很少。针对上述状况,本文利用丰富的地震记录和详尽的震害资料开展了对地震烈度表宏观震害和地震动参数与烈度关系的研究,主要研究内容和成果有以下几个方面: (1)对国内外地震烈度表作了认真的比较,包括房屋类型划分、震害程度分类、数量词的界定以及烈度表房屋震害的宏观描述等。有别于过去众多研究的是除进行宏观比较外,对国内外烈度表进行了量化分析,并计算了各类房屋的平均震害指数,这样数字化的对比分析,在国内外是很难见到的。分析中,用两种量化震害指数的方法量化计算了不同烈度表中各类房屋在各烈度区的震害指数,并与中国地震烈度表(2008)进行了比较分析。同时,针对烈度表(2008)中有关震害描述和数量词定义,使用了9种组合方法来量化获取震害指数。分析各烈度表的共同特点、普遍存在的问题和不足产生的原因,通过对比分析看出各烈度表自身的不足和相互之间的差异主要是在宏观描述的数量词上偏离了实际震害分布造成的。 (2)对汶川地震之前,我国历次地震中获得的大量震害指数资料和研究结果作了全面深入系统的收集整理和统计分析,以这些资料为依据,用震害指数的方法分析研究我国的强震震害,将其中一些震害数据转换为震害指数数据,进而为地震烈度表中有关平均震害指数范围的确定提供基础资料,弥补之前基础数据匮乏的不足。通过全面统计分析,分别得到了不同烈度下各类房屋的平均震害指数,并且主要与烈度表(2008)规定作对比,研究了二者间A/B类房屋震害指数的差别,论证了烈度表(2008)中规定的合理性。 (3)对近年来我国发生的两次大地震—汶川地震和玉树地震—取得的各类房屋的大量数据进行整理和统计分析工作。一是对汶川地震不同烈度区的12个城镇分别进行了震害指数的统计分析,然后对12个城镇做了整体统计并与烈度表(2008)的震害指数进行了对比。二是对汶川地震不同烈度区调查得到的155个自然村镇的4413栋房屋的震害指数进行了统计分析,并与烈度表(2008)进行了对比;对玉树地震Ⅸ度区的结古镇抽样逐栋调查得到的339栋房屋作分类统计分析,对玉树地震不同烈度区的36个自然村镇调查得到的667栋房屋的震害指数作了统计分析,最后对汶川地震和玉树地震的调查结果与烈度表(2008)进行对比。通过验证分析结果,为中国地震烈度表的再次修订提供理论和实际基础。 (4)收集整理了国内外多次地震的强震记录并计算分析,尝试建立地震动参数与烈度之间的关系。提出基于地震持时影响的地震动参数与烈度关系回归分析方法,用持时和加速度、持时和速度来联合寻求它们与地震烈度之间的关系。分析结果表明,在持时影响下的地震动参数与烈度的相关性更强,能够得到更为理想的结果。
【学位授予单位】:中国地震局工程力学研究所
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P315.9

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