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石窟围岩地震变形破坏机制的数值模拟分析

岩土力学 2006年第4期27卷 543-548页

作者：石玉成付长华王兰民中国地震局地震预测研究所兰州科技创新基地

针对石窟文物的特点,阐述了影响石窟围岩变形稳定性的主要因素和动力有限元分析方法。以敦煌莫高窟的2个典型工段为实例,通过对不同峰值加速度、频谱、持续时间的动荷载作用下石窟围岩位移场、应力场分布特征的数值模拟计算,揭示了岩土... 详细信息

针对石窟文物的特点,阐述了影响石窟围岩变形稳定性的主要因素和动力有限元分析方法。以敦煌莫高窟的2个典型工段为实例,通过对不同峰值加速度、频谱、持续时间的动荷载作用下石窟围岩位移场、应力场分布特征的数值模拟计算,揭示了岩土体及其附属构筑物在地震作用下的动态响应和变化规律,指出了窟体防护加固的重点部位。分析结果表明,随着地震动峰值加速度(PGA)、反应谱特征周期和地震动持续时间的增大,洞窟的位移和应力值明显增大,应力集中区的范围扩大,围岩损伤的可能性增加,稳定性降低。应力分布与洞窟数量、组合特性、几何形状和尺寸密切相关,并控制了石窟围岩的震害特征。其成果为石窟文物的科学保护和岩体抗震加固与减灾提供理论基础和实践依据。

关键词：石窟围岩地震动有限元模拟变形机制

四川芦山M_S7.0和汶川M_S8.0地震前地电场变化研究

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地球物理学报 2013年第11期56卷 3868-3876页

作者：安张辉杜学彬谭大诚范莹莹刘君崔腾发中国地震局地震预测研究所兰州科技创新基地兰州730000 中国地震局兰州地震研究所兰州730000

应用四川芦山Ms7.0和汶川Ms8.0震中周围部分地电场观测台站的资料,主要利用地电场波形比较和极化方位变化两种方法,并结合观测台站的工作日志,对两次地震前地电场观测资料进行了分析研究,并得出：芦山Ms7.0和汶川M8.0地震前部分台站地... 详细信息

应用四川芦山Ms7.0和汶川Ms8.0震中周围部分地电场观测台站的资料,主要利用地电场波形比较和极化方位变化两种方法,并结合观测台站的工作日志,对两次地震前地电场观测资料进行了分析研究,并得出：芦山Ms7.0和汶川M8.0地震前部分台站地电场波形出现变异现象,主要表现为两种形式：日变波形的畸变（如盐源台和泸沽湖台）和相应时段地电场频谱特性出现变化,这些变异基本上出现在震前1～2个月内;利用两次地震前地电场观测的日均值计算了部分观测台站的地电场极化方位,发现在震前地电场的极化方位出现了大幅变化,最大变化幅度达160°,最小变化幅度也有10°;初步研究还发现,两次地震前夕,震中周围部分台站极化方位的正向或反向延长线,相汇集的区域与地震的震中有一定联系;对于研究所得结果,从地震电信号的产生机制和震源特性方面进行了尝试性理论解释.

关键词：汶川地震芦山地震地电场变化波形变异极化方位

汶川MS8．0级大震前天基与陆基电场资料联合应用研究

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地球物理学报 2011年第11期54卷 2876-2884页

作者：安张辉杜学彬范莹莹刘君谭大诚陈军营解滔中国地震局地震预测研究所兰州科技创新基地兰州730000 中国地震局兰州地震研究所兰州730000

利用边际谱方法对2008年5月12日四川汶川地震前天基和陆基电场变化情况进行了联合分析研究,结果表明:(1)空间电场方面,由重复轨道和连续轨道电场边际谱演化看出,电离层电场从2008年4月27日左右开始,其边际谱出现了明显的增强现象(增大1... 详细信息

利用边际谱方法对2008年5月12日四川汶川地震前天基和陆基电场变化情况进行了联合分析研究,结果表明:(1)空间电场方面,由重复轨道和连续轨道电场边际谱演化看出,电离层电场从2008年4月27日左右开始,其边际谱出现了明显的增强现象(增大1～2个量级),这种现象一直持续到汶川地震发生.(2)陆基电场方面,中法合作的松山台从4月25日～29日开始出现电场边际谱增强现象(增大2个量级),成都台、陇南台和天水台在4月10日～14日开始出现了边际谱增强现象(增大2个量级),天水台和陇南台边际谱增强现象出现时间与成都台相差不大,但结束时间不完全相同,松山台、天水台的结束时间要早于陇南台和成都台.(3)陆基和空间电场边际谱出现增强现象的时间来看,二者有较好的一致性.

关键词：汶川地震天基和陆基电场联合应用研究边际谱 DEMETER卫星

提取地震热异常信息的功率谱相对变化法及震例分析

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地球物理学报 2010年第11期53卷 2688-2695页

作者：郭晓张元生钟美娇沈文荣魏从信中国地震局兰州地震研究所兰州730000 中国地震局地震预测研究所兰州创新基地兰州730000

本文以静止卫星长波辐射资料为数据源,针对其资料的变化特征,提出了一种地震热异常信息提取的方法,即"功率谱相对变化法".并应用该方法对汶川地震以及有资料覆盖的中国大陆其余5次6.5级以上地震进行了分析研究.结果表明,地震前均出现了... 详细信息

本文以静止卫星长波辐射资料为数据源,针对其资料的变化特征,提出了一种地震热异常信息提取的方法,即"功率谱相对变化法".并应用该方法对汶川地震以及有资料覆盖的中国大陆其余5次6.5级以上地震进行了分析研究.结果表明,地震前均出现了不同程度的功率谱信息增强现象,特征周期与特征幅值表现为位于潮湿(低海拔)地区的地震特征周期较短,特征幅度峰值较小,而位于较干旱(高海拔)地区的地震特征周期较长,特征幅度峰值较大;这些特征值便于被识别;该信息提取方法可有效应用于地震相关信息的提取和分析中.

关键词：汶川地震长波辐射功率谱估计相对变化率

上海佘山(SSE)地震台站下方170 km深度低速界面研究

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地球物理学报 2011年第3期54卷 698-705页

作者：沈旭章中国地震局兰州地震研究所兰州730000 中国地震局地震预测研究所兰州科技创新基地兰州730000 东京大学地震研究所

利用接收函数多次波研究了上海SSE台站下方170 km深度低速界面.通过全波场理论接收函数模拟,对观测资料进行了合理解释.结合该区域已有研究成果,推断该低速界面可能由软流圈中的低速异常体引起.另一方面,该结果也和面波层析成像结果相一致.

关键词：接收函数多次波软流圈低速异常

1837年甘肃岷县北6级地震考证与发震构造分析

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地震 2007年第1期27卷 120-130页

作者：郑文俊雷中生袁道阳何文贵葛伟鹏刘兴旺中国地震局地震预测研究所兰州科技创新基地

通过对1837年甘肃岷县北6级地震的历史资料考证、发震构造的综合研究表明:在1837年地震中遭破坏最为严重的地区位于今岷县堡子乡武旗及临潭县陈旗一带(当时的洮州厅以东约15km)。由此确定1837年甘肃岷县地震极震区位于甘肃岷县-临潭-卓... 详细信息

通过对1837年甘肃岷县北6级地震的历史资料考证、发震构造的综合研究表明:在1837年地震中遭破坏最为严重的地区位于今岷县堡子乡武旗及临潭县陈旗一带(当时的洮州厅以东约15km)。由此确定1837年甘肃岷县地震极震区位于甘肃岷县-临潭-卓尼三县交界,极震区烈度为Ⅷ度,震中位于北纬34.7°,东经103.9°,误差在10km以内。该地区构造位于东昆仑断裂带和西秦岭北缘断裂带的应变传递和构造转换的中间过渡区,其中临潭-宕昌断裂带活动特性差异明显,只有部分地段表现出全新世活动特征,地震极震区一带分布有不同程度的滑坡和基岩崩塌等。综合分析认为,临潭-宕昌断裂带的岷县-宕昌段的前缘分支断裂是甘肃岷县1837年6级地震的发震构造。

关键词：历史地震史料考证发震构造甘肃岷县北

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青藏铁路沿线冻土场地地震动特征研究

岩石力学与工程学报 2007年第12期26卷 2466-2472页

作者：吴志坚孙军杰王兰民程国栋徐舜华中国地震局兰州地震研究所甘肃兰州730000 中国地震局地震预测研究所兰州科技创新基地甘肃兰州730000

基于对青藏铁路沿线多年冻土区的现场地质考察、14个典型钻孔的地质编录以及现场测试,获取了青藏铁路沿线多年冻土区土层波速的基本特征。而后结合室内动三轴有关冻土动强度的试验结果,使用该地区50a超越概率为62.5%,10.0%和2.0%的人造... 详细信息

基于对青藏铁路沿线多年冻土区的现场地质考察、14个典型钻孔的地质编录以及现场测试,获取了青藏铁路沿线多年冻土区土层波速的基本特征。而后结合室内动三轴有关冻土动强度的试验结果,使用该地区50a超越概率为62.5%,10.0%和2.0%的人造基岩地震波输入,通过土层地震反应计算,分析研究青藏铁路沿线冻土区10个冻土场地的地震动加速度时程与加速度反应谱的基本特征及其影响因素,同时,统计研究地温对场地的地震动加速度反应谱的影响。结果表明,青藏铁路沿线多年冻土区土层波速及横波与纵波之波速比值较非冻土区大,地震强度对冻土区场地的地震动加速度幅值具有决定性影响,冻土区典型地震动加速度反应谱的中、短周期成分所占比例较大,冻土场地的地震动加速度反应谱的幅值随地温的降低而普遍减小。

关键词：土力学青藏铁路多年冻土波速地震动地温

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青藏高原中强地震前的地电场变异及构成解析

地球物理学报 2012年第3期55卷 875-885页

作者：谭大诚赵家骝席继楼刘大鹏安张辉中国地震局兰州地震研究所兰州730000 中国地震局地震预测研究所兰州科技创新基地兰州730000 中国地震局地震预测研究所北京100036 中国地震局地壳应力研究所北京100085

青藏高原及邻区的地电场常态波形存在场地的选择性现象,场地的岩石结构、裂隙及裂隙水、构造活动等因素影响地电场的常态波形,较大湖泊有助于附近出现TGF-A波形,在第四纪沉积层较厚、岩石含水度高和透水性强的地区多出现TGF-B波形,而构... 详细信息

青藏高原及邻区的地电场常态波形存在场地的选择性现象,场地的岩石结构、裂隙及裂隙水、构造活动等因素影响地电场的常态波形,较大湖泊有助于附近出现TGF-A波形,在第四纪沉积层较厚、岩石含水度高和透水性强的地区多出现TGF-B波形,而构造活动剧烈的基岩山区易出现无日变形态的地电场.该地区中强地震前,地电场的短临异常存在时间上或同步或有十余天差的丛集现象,而在空间上可分布于该区多个断层附近,表现出离散现象,这种时间上丛集、空间上离散的现象是该区域地电场短临前兆特征.引入Σ-Δ求和方法从地电场观测数据中解析出自然电场通常的稳定性,说明了中强地震之前部分地电场的背景值跃变是一种自然电场变化现象;建立潮汐谐波振幅比TA值的概念及计算方法,从定量角度说明了青藏高原地区TGF-A、TGF-B和无日变波形的潮汐影响在逐次降低;使用一阶差分ΔE方法,解析出地电场分钟数量级的高频电磁成分,通常这种高频突跳表现出一定程度的随机性、有限性.三种不同的分析方法,从地电场的构成中解析出自然电场、大地电场和高频电磁成分的特征,为地电场的物理解析提供了理论和方法上的基础.

关键词：青藏高原中强地震地电场变异物理解析

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潮汐地电场谐波和各向波形的影响要素

地球物理学报 2011年第7期54卷 1842-1853页

作者：谭大诚王兰炜赵家骝席继楼刘大鹏于华陈军营中国地震局兰州地震研究所兰州730000 中国地震局地震预测研究所兰州科技创新基地兰州730000 中国地震局地壳应力研究所北京100085 中国地震局地震预测研究所北京100036 中国地震局江苏省海安地震台江苏海安226600

潮汐地电场表现出近正弦形态,形态持续全天属TGF-A型,只在午前午后出现属TGF-B型,两类潮汐地电场前5阶谐波周期分别是23～24、12、7.9、6、4.8 h.不同场地的潮汐地电场振幅谱可能有差异,周期变化的径向、切向月球潮汐力的振幅谱也存在差... 详细信息

潮汐地电场表现出近正弦形态,形态持续全天属TGF-A型,只在午前午后出现属TGF-B型,两类潮汐地电场前5阶谐波周期分别是23～24、12、7.9、6、4.8 h.不同场地的潮汐地电场振幅谱可能有差异,周期变化的径向、切向月球潮汐力的振幅谱也存在差异.岩石裂隙面分布不同,则各向潮汐力对裂隙的作用效果不同,这可能是导致潮汐地电场振幅谱差异的因素.同场地,岩石裂隙优势走向可能会导致潮汐地电场各向波幅、稳定性特征出现较大差异,沿裂隙优势走向的潮汐地电场波幅大、稳定,垂直裂隙优势走向的波幅小、稳定性差,网络状裂隙易使潮汐地电场各向波形特征接近.利用潮汐地电场波形特征及振幅谱,可能判断出岩石裂隙水渗流方位、裂隙面方向,在数个场地裂隙优势走向的分析结果与应用区域应力场或局部应力场的分析结果一致.

关键词：潮汐地电场谐波各向波形裂隙应力场