地震分析

2024-12-01

地震分析（通用12篇）

地震分析篇1

摘要：地震对于人类的生产生活有着巨大影响,如何准确地预测地震意义重大。利用FY—2D卫星云图序列图像研究了汶川地震前震区上空的地震云,在此基础上采用更高分辨率的MOD IS数据进行地震云的检测研究,分别利用高斯马尔可夫场和高斯混合模型来实现云图的纹理分割和地震云异常检测。实验结果表明,此方法可有效检测出震区上空的地震云。

关键词：地震云,FY—2D,MODIS,高斯马尔可夫场,高斯混合模型

地震是严重的地质灾害,给人类带来巨大的生命和财产损失。近年来,破坏性巨大的地震频繁发生,如汶川地震和海地地震以及最近发生的日本大地震。20世纪80年代,俄国科学家通过卫星观察发现在中亚地区地震前(1984年5月25日)震区上空出现了一些异常的线性轨迹云[1]。研究人员认为从地表溢出的水汽上升到空中,然后形成了这些线性的轨迹云[2,3]。目前为止,大气科学的理论还不能解释即使周围存在空气流动的情况下,为什么地震云可以停留在一个位置基本保持静止不动。我们知道,空气是从西向东流动的,但是它却不能带动地震云一起运动。这意味着当因震前容积增大而传递应力至远离震中区时,在应力集中过程中,断裂带上的强应力作用使岩石发生挤压摩擦,使热量增加,地下热流通过断裂带不断溢出地面,上升到高空,当遇到合适的冷凝条件时就形成地震云[4,5]。多数情况下,地震云只存在短短数小时,且在一般的天气系统中,它和正常的气象云混合在一起。近年来,利用地震云来预测地震很少被提及过,这可能与其比较难以量化准确地预测天数和震级大小有关。到目前为止,利用卫星云图图像来检测地震云只是停留在肉眼观察阶段,这样做的效率非常低且准确率不高,因此利用模式识别方法来检测地震云对地震预测具有深远的意义。

1汶川地震云分析

2008年5月12日我国四川省汶川地区(北纬31°,东经103°)发生了里氏8.0级大地震,破坏力巨大。本文中,我们主要研究了汶川上空的地震云。如下图1显示了FY—2D卫星(5 km分辨率)红外一通道在2008年5月5日汶川地区上空的云图图像序列。从图中可以看出,凌晨5:30左右,一条线性的轨迹云突然出现在汶川地区上空,到7:30左右该云变得明显,在12:30左右消失。这条异常云在该区域存在了7h,并且没有随着风而运动。7d之后,即2008年5月12日下午14时28分,汶川大地震发生。

大多数情况下,地震云存在的时间较短,一般为几个小时或几天不等,且在天气系统中它们一般混合在正常的气象云中。这意味着要想准确地检测出地震云,必须使用具有高分辨率的卫星图像数据进行分析。这里,我们使用Terra卫星的MODIS红外通道数据,它具有1 km分辨率。

图2显示的是2008年5月5日中午12时01分汶川区域上空Terra卫星MODIS数据红外通道(31通道)的卫星云图图像。从图2中可以看到汶川上空有一些与周围有明显区别的线性云,它们属于中云,平均温度约为245 K。从图2中还可以看出,这些云的形状与图1中的不太一样,这是由于分辨率不同所造成的视觉上的差距,由于MODIS数据的分辨率为1 km高于FY—2D,因此它的图像看起来更加清晰,细节部分也可以看清楚。事实上,它们所反映的是同一块云。

2 地震云检测算法

地震云属于异常云,它们具有自己的特征,如线状、辐射状和条纹状[3,6]等。文献[7]指出,对于一幅自然图像,它的纹理统计特性描述可以近似服从高斯分布。由于图2中地震云属于异常存在,那么它的统计特性不能符合高斯分布。

首先,对云图进行纹理分割,将云图分割成具有n个纹理区域。本文利用高斯马尔可夫场模型(GMF)[8]和K均值算法[9]实现云图纹理分割。

一幅大小为M×M纹理图像,在s处的灰度值y(s)为[8]:

其中,αr表示权重因子,r表示当前位置与s处的距离,Ωs由图3所示的马尔可夫模型的阶数所确定,e(s)为高斯噪声。

接着,计算出各个纹理的统计特性值,包括均值mr和方差Cr,它们的定义如下:

这里,Xr表示纹理区域r(r=1,2,…,n), x(i,j)表示纹理r中每个像素点的灰度值, Nr表示纹理r中像素点的个数。

然后,利用高斯混合模型(GMM)进行地震云的检测[10]。对于纹理r (r=1,2,…,n)中的每个像素点,都可以计算出它与其所在纹理的马氏距离dr(i,j),其定义为:

$d_{r} (i, j) = \frac{1}{C_{r}} [x (i, j) - m_{r}]^{2}$

假设对于每个纹理中的灰度值可以用高斯分布来进行描述,那么在所有的纹理区域中的那些不能服从高斯分布的像素点即为异常点。

最后,选择一个合适的阈值来分割图像和检测地震云[11],它的定义如下:

$Δ (i, j) = {\begin{matrix} 1, & d_{r} (i, j) > τ ； \\ 0, & 其它。 \end{matrix}$

这里,τ为阈值。

地震云检测的算法流程如图4所示。

3 实验结果与分析

图5显示的是对于图2进行地震云检测的结果图。这里,选择了二阶高斯马尔可夫场模型,进行纹理分割时的类别数范围可以设定为3到7类。图5(a)显示的是类别数为4时的检测结果,图5(b)显示的是类别数为6时的检测结果,其中检测结果中白色的部分为异常的像素点。

从结果中可以看出,图2中的大部分地震云可以被识别出来且准确率较高。识别结果中包含了几条线性的云,而不是单独的一条。具体的原因在前面已经提过,这是由于Terra卫星具有较高的分辨率,因此结果看起来和FY—2D中地震云的形状不太一样,实际上它们是一样的。

4 结束语

本文对2008年汶川大地震前的FY—2D卫星云图进行分析,发现了2008年5月5日,在汶川上空出现了线性的地震云,该云存在了约8小时之后消失。为实现地震云的自动检测,我们选取了同一时间分辨率更高的MODIS数据云图进行处理,分别利用高斯马尔可夫场和高斯混合模型来完成云图的纹理分割和地震云异常检测,检测效果比较令人满意。利用自动检测技术来完成对地震云的检测是本文的工作中心,实验中我们选取的地震区域周边的云图进行分析,这样做有很大的局限性,如何通过不用选定特定区域实现地震云的检测,这是下一步需要深入研究的工作。

参考文献

[1] Morozova L I.Dynamics of cloudy anomalies above fracture regionsduring natural and anthropogenic ally caused seismic activities.FizikaZemli,1997;9:94—96

[2] Park L.Unlocking the mystery of'Earthquake Clouds′-how they form&why Are they accurate in prediction.http://www.terraresearch.net/articles/earthquakeclouds_article1,2004

[3] Shou Z H.Earthquake clouds,a reliable precursor.Science and Uto-pya,1999;64:53—57

[4]徐保华,徐秀登.地震云预测地震续探.科学技术与工程,2005;5(22):1705—1709

[5]吕大炯,高建国,孙士鋐,等.地震云及其成因的探讨.自然杂志,1978;1(5):279—280

[6]王斌,王丽丽.利用卫星云图预测地震.遥感信息,2006;5:52—55

[7] Pratt W.Digital image processing.NewYork:Wiley,1991:519—537

[8] Chellappa R,Chatterjee S.Classification of texture using GaussianMarkov random fields.IEEE Transactions on Acoustics,Speech,andSignal Processing,1985;33(4):959—963

[9]孙即祥.现代目标识别.长沙:国防科技大学出版社,2002:31—36

[10] Stein D,Beaven S,Hoff L,et al.Anomaly detection from hyper-spectral imagery.IEEE Signal Processing Magazine,2002;19(1):58—69

[11] Steven M K.Fundamentals of statistical signal processing volumeⅡ:detection theory.Beijing:Electronic Industries Press,2006:501—505

地震分析篇2

题目：地震成因分析

学号：03411445

姓名：康延顺

专业：11级资源勘查工程4班

国内外地震分析

摘要：近年来，世界地震多有发生，并造成了重大的损失，比如说我国的四川地震，汶川地震，雅安地震以及日本的地震。到底是什么成因引起的呢？各种因素：水体运动，太阳活动都对引起地震有所影响。

关键词：构造带水体转移运动四川地震太阳与月亮引力地热能源体水体

人类经历过无数次地震及火山活动的洗礼后发现，地球上的地震及火山活动呈带状分布，主要分布区为：一个是陆域上的高大山脉区域（昆仑山脉、喜马拉雅山脉、科迪勒拉山系）附近和阶梯地形过渡带附近；一个是海洋中的大洋中脊线区域附近和海沟地形带附近，而且地震及火山活动都发生在相对地势较高的地形内。目前人类对地震及火山活动达成共识的地方是地震及火山活动发生在地球板块构造带上，这个观点和认识经过实践检验是正确的，因为地震及火山分布带就是地球上的大、小板块构造带，我认为地球上独特的板块构造与地球上独特的水圈活动有关，是地球上的水体以固、液、汽三态在地表区域之间以及地表及其上空空域之间不停地作水体转移运动造成地球冷暖期年轮演化所致，是地球上的水体转移运动使地壳板块作升降活动造就地球上的板块构造地貌的，地球上现在的高大山脉实际上是上一轮地球生命周期中的大洋中脊线区域被抬升而成的，这从地图上可观其踪影，比如欧亚大陆上的昆仑山脉和喜马拉雅山脉展布的地形就与印度洋中呈“入”字型的大洋中脊线相似；美洲大陆上的科迪勒拉山系就与大西洋中呈“s”型的大洋中脊线相似。这两处的地形都高度相似且相邻而居，这绝对不是个巧合，是人类尚未认识到的地球冷暖期年轮演化规律所致。陆域上的阶梯地形过渡带与海洋中的海沟地形的形成机理是一样的，都是由水体转移运动造成地壳板块作升降活动形成的地貌，由于在冰川冷化期天空水体以冰化方式向地表板块转移在地表各个区域间产生的承载量的不同造成地表板块作升降活动并形成阶梯地形过渡带或海沟地形地貌，造就地表小板块构造带，大洋中脊线造就地表大板块构造带，板块构造带是地表板块活动造就的，是地壳板块的薄弱地带，地表板块只能作升降运动不能作漂移运动，因此在重力板块一侧不会发生地震及火山活动，这与地震成因有关。地震和火山活动都是地热能源体（外地核）在地壳板块受力不均压力作用下对地壳产生的反冲力运动形成的自然现象，该反冲力被地壳大板块束缚住，只能在地壳板块构造地带得以释放，释放出地面的成为火山活动现象，未释放出地面的成为地震活动现象，因此地震多半呈点源性且有深、浅震源不同的表现，所以地球上的火山带与地震带会出现重合现象，火山活动必定伴随有地震现象，但地震不一定发生火山活动现象，却常有地热气体溢出现象发生。地球上的地震及火山活动是多种因素造就的，但最主要的因素是水体，这从地球上的地震带和火山带分布情况就可看出，地球上大的地震和火山活动多集中在大水体附近或水体中央，例如与太平洋大水体相邻的环太平洋地震及火山带就集中了全球80%的地震和火山活动，有“火山王国”之称的印尼和“火山岛”之称的冰岛以及夏威夷群岛都处于大水体的中央。陆域大板块上的地震与陆域上小板块间水土流失发生的重量转移及其失衡有关。

四川地震多发生在龙门山断裂带上，龙门山断裂带实际上是青藏高原向四川盆地的阶梯地形过渡带，我国还有河西走廊阶梯地形过渡带、青藏高原向塔里木盆地的阶梯地形过渡带、燕山山脉和太行山脉向河北平原的阶梯地形过渡带、青藏高原向云贵高原的阶梯地形过渡带，它们也是我国地震多发地带。陆域上的阶梯地形过渡带与海洋中的海沟地形是地球上地壳小板块区域的划分带，它们是水体转移运动加重板块抬升轻板块而成的地貌现象，因此地球上的海沟较多且大部分呈弧形围绕较高地势地形，陆域上的阶梯地形过渡带实际上也是海沟地形，只不过它被陆域较高处产生的地质剥蚀掩盖住不被人们所发现罢了（海洋海沟地形因太阳热能影响较少产生的地质剥蚀物较少得以保存），从未被完全掩盖住的河西走廊处仍可看到弧形身影，海沟附近有火山弧地貌，在成都平原附近就有峨眉山玄武岩山体地貌，而成都平原是厚达数千米的地质剥蚀物（土壤层）掩盖而成的，由于地质剥蚀物及冰川水体物质都是从地势高处向低处转移的，所以地表地势低洼处的板块构成重力板块，重力板块将地热能源体（呈流体状）压向轻板块一侧，造成地热能源体只能从地势较高处地形内喷涌，形成地震或火山活动现象，因此四川地震只会发生在龙门山断裂带以西的山区内，在它以东的平原及丘陵地区内则不会发生地震。

地球物理与地震研究现状分析篇3

关键词：物理应用；地震；物理与生活

一、前言

提到“物理”一词，不由地让人敬畏，试卷上滑来滑去的小木块、倒数发射的火箭卫星、相对论多维空间等等，都会使人感到物理是聪明人的学科，学习物理很困难，学习的成果离我们很遥远。但事实上，物理来源于生活，物理中的许多问题就是生活中的问题，例如：苹果为何一定会落地、月亮为何会绕着地球转，磁场怎样转化为电流……通过物理我们我们揭开了大自然的一个个谜团，阐释了生活中的许多规律和现象，也为我们自己带来了便捷舒适的生活。就连令人谈之色变的地震也与物理有着不可分割的联系，并且可以通过物理方法实现地震预测。

二、地震中地球物理方法的应用

我国位于亚欧板块的东南部，受到太平洋板块、印度板块以及菲律宾板块的影响和互相作用，地震十分活跃。不管是1976年里氏7.8级的唐山大地震，还是近几年的四川汶川地震、雅安地震，甚至是2014年8月3日的云南鲁甸地震，都给人类的生产和生活带来了重大影响。人们不禁要问：人类何时才能够成功预测地震灾害的发生，以减少伤亡和损失呢？伴随着科技的不断发展，人类在地震预报研究的道路上正不断前行。但很少有人注意到这地震的原理及研究方法其实有很大一部分建立在物理学的基础上，甚至物理学方法为地震的研究及预测做出了巨大贡献。

中国的地震地质研究目前采用的是物理方法。地质学中采用了动力学方法来研究，1967年，Parmelee提出了土—结构动力相互作用的计算模型，土一结构相互作用问题的实质是研究地基对结构动力反应的影响，是土动力学与结构动力学的交叉学科.它将结构和基础作为互相藕连的体系来研究其在地震作用下的动力反应，通过理论分析法、模型试验法和原型测试法进行研究。

研究重力异常也有一种地震研究的方法，目前科学界普遍认为地震是地壳岩层受力后快速破裂错动引起地表振动或破坏，而地壳运动会造成地球的重力场发生改变，所以通过测量和监测地球的重力异常便可研究地震。另一方面①有了重力异常区域，就一定会有均衡调整，在这种均衡调整过程中，就有可能造成应变能的积累。只要质量转移足够，形成的重力异常足够，能形成一定量的应变能积累，就有可能引发地震，因此，重力异常也是地震产生的一個原因。总而言之，重力异常的均衡调整作用就是重力的作用，地幔对地壳的浮力作用。当然，太阳、月亮及太阳系里的各个行星的引力作用也不可忽视，在各种因素作用下，地壳受力大于地震临界点力，就会发生地震。

利用重力场，我国也进行了绝对重力观测技术的应用②，通过对高精度的重力网的重复高精度的观测，构建出了中国大陆现今重力场变化图像，反映了现今中国大陆地壳垂直运动的特征，也总结出了各地的构造运动剧烈程度。为地震预报、海平面变化和地球动力学研究提供了信息。

在地震勘探中，人们注重了对“地震波”的研究，一是波传播的时间与空间的关系，称为运动学特征；另一是波传播中它的振幅、频率、相位等的变化规律，称为动力学特征。前者是地震波对地下地质体的构造响应，后者则更多地表现出地下地质体的岩性特征，有时亦是地质体结构特征的响应。上述两种特征统称为地震波的波场特征，通过研究地震波的波场特征，就能解决浅部地层和构造的分布，确定岩、土力学参数等工程和水文勘探中所涉及到的地质问题。

日本是地震多发国家，该国对于地震的预警有独到深入的研究，也取得了研究成果。日本采用了地震动参数阀值报警方法③，一是加速度阀值，当水平向合成加速度记录超过预先设定的阀值，就发出地震警报；另一个是破坏烈度DI，即地震动竖向加速度和速度的内积的对数，从物理意义上看，这是一个与功率相关的参数。通过结合另一个震源参数报警方法，在 2011年03月11日的“东日本大地震”中，监测站成功预警，使新干线列车及时采取紧急制动，1min10s后最强地震到来，而新干线没有一列脱轨，没有发生人员伤亡。

就目前观测结果来说，地震前后，会出现电磁异常，震中附近的地表、近地大气层中存在异常电磁辐射现象，呈现脉冲式的磁场异常。回观中国盈江5.8级地震通过电磁监测、功率谱计算及视电阻率和阻抗相位的计算，得出了一系列的变化特征，而进而发生的缅甸7.2级地震则符合观测得出的规律，说明临震前电磁信号与观测点的电极方位和信号的频率有密切的关系。

三、结论

精确的地震预测可以有效地减轻地震中的人员伤亡和财产损失。如今，地震预测技术的研究已走出了实验室，地震方法的应用已多种多样。随着科技和信息技术的不断进步，人类成功预测地震指日可待。物理的研究与应用将深入到了生活的各个方面，通过物理学研究，可以扩展到地震的研究。运用重力场、电场、磁场、动力学、运动学及波的传播等知识，可以将复杂的地动归纳出美丽的规律。通过地震的研究，物理学促进了地质学、地球物理学的进展，更为社会的和谐稳定、人民安居乐业带来数之不尽的好处。地震研究通过物理方法取得的成就，让人们的地震预防更为及时和精确，最大限度保障了人们的生命财产安全。不得不说，物理与生活紧密相连，随着时代的进步，研究的深化，地球物理学在地震中的应用会出现许多崭新的成果，必将造福于人类。

参考文献

[1] 廖永岩.广东海洋大学，地震形成原理.

[2] 张为民，王勇，周旭华.我国绝对重力观测技术应用研究与展望.

[3] 高曙德，汤吉，孙维怀.盈江5.8级和缅甸7.2级地怎钱电磁异常.

天津场区地震效应分析篇4

关键词：土岩性特征,物理力学性质,地震效应

工程概况

东丽湖温泉会议中心工程位于天津市东丽区东丽湖赤欢路与东丽湖路交口之西北角地块, 本工程包括会议中心区及公寓区。会议中心区包括酒店、办公楼、会议厅、裙房及地下车库等, 地下普遍有一层地下室且相互通连;公寓区包括22栋3层建筑物。该工程总占地面积约92792平方米, 总建筑面积约149800平方米。

1 场地土岩性特征[1]

场区地层岩性自上而下描述如下:

(1) 人工填土层。

素填土:褐色, 湿, 软塑状态, 主要由粘性土组成, 夹少量有机质, 该层在场地均有分布。一般层厚0.8～2.5米, 底板标高0.47～2.33米。

(2) 第I陆相层。

粘土:黄褐色, 可塑状态, 向下渐软, 土质不均, 局部含芦根。该层仅在局部沟渠处缺失。一般层厚0.5～2.5米, 底板标高-0.98～0.61米。

(3) 第I海相层。

淤泥质粘土:灰色, 流塑状态, 土质不均, 上部含有机质。层厚2.5～4.2米, 底板标高-4.31～-2.92米。

粉质粘土:灰色, 软塑状态, 土质不均, 含贝壳碎片。层厚4.5～7.4米, 底板标高-10.75～-8.11米。

粘土:灰色, 软塑状态, 土质不均, 含有机制, 该层在场地呈透镜状分布。一般层厚0.6～2.0米, 底板标高-11.12～-9.37米。

(4) 第II陆相层。

粉土:灰黄色, 湿, 稍密状态, 土质不均, 夹少量粉质粘土薄层。该层在场地呈透镜状分布。一般层厚0.5～2.9米, 底板标高-12.28～-9.40米。

粉质粘土:灰黄色, 可塑状态, 土质不均, 含锈斑。层厚4.3～8.0米, 底板标高-17.94～-16.07米。

(5) 第III陆相层。

粉质粘土:黄褐色, 可塑状态, 土质不均, 局部夹粉土薄层, 含锈染。该层在水平方向分布不均, 呈区域性分布。一般层厚1.2～4.2米, 底板标高-20.81～-18.03米。

粉土:黄褐色, 湿, 中密～密实状态, 土质不均, 夹粉质粘土薄层。该层在水平方向分布不均, 呈区域性分布。一般层厚0.7～3.9米, 底板标高-20.81～-18.03米。

(6) 第II海相层。

粉砂:灰褐色, 饱和, 密实状态, 土质不均, 局部夹少量粉质粘土薄层。层厚3.7～6.5米。

(7) 第IV陆相层。

粉质粘土:黄褐色, 可塑状态, 土质不均, 局部夹少量粉土薄层, 层厚4.0～8.1米。

粉砂:黄褐色, 饱和, 密实状态, 土质不均, 夹粉质粘土薄层。层厚4.8～7.1米。

粉质粘土:灰黄色, 可塑状态, 土质不均, 含少量姜石。层厚2.9～5.8米。

(8) 第III海相层。

粉砂:灰褐色, 饱和, 密实状态, 土质不均, 夹少量粉土及粉质粘土薄层。层厚10.4～13.3米。

(9) 第V陆相层。

粘土:灰黄色, 可塑状态, 土质不均。一般层厚6.0～7.5米。

粉砂:灰黄色, 饱和, 密实状态, 土质不均。一般层厚6.0～7.5米。

(10) 第IV海相层。

粉质粘土:灰黄色, 可塑状态, 土质不均, 夹粘土薄层, 含少量姜石。

2 场地土固结特征及各土层的物理力学性质指标

2.1 场地土应力历史及固结特征

本场区浅部土层中, 上部人工填土部分属欠固结土;埋深1.0～3.0米为第I陆相沉积土层, 属正常固结土;3.0米以下至13.0米左右为第I海相层沉积的淤泥质土及粘性土, 属欠固结土;埋深13.0～30.0米为第I、II陆相层, 属正常固结-微超固结土;30.0米以下为第四纪晚更新世以前沉积的超固结土。试验结果见表1。

3 场区地震效应分析

根据本场区所处的地理位置, 表层为广泛的第三系和第四系所覆盖, 厚度达1500米左右。近场断裂均为隐伏断裂, 规模较大的断裂主要有北东向的天津北断裂——大城断裂, 北北东向的白塘口西断裂, 北西西向德海河断裂及北东向的沧东断裂。本区晚第三纪至第四纪的断裂活动以海河断裂和沧东断裂较为明显。本区的地震主要集中发育在这两个断裂带上。

本场区建筑抗震设防烈度小于8度, 场址位于以上这些断裂的围限区内。且场区不存在地震时可能发生的滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流的部位, 故本场区部属于危险地段;另场区不存在稳定基岩、坚硬土、开阔平坦密实均匀的中硬土等, 不属于有利地段。场区浅部存在淤泥质粘土层, 属软弱土, 故场地属对建筑抗震不利地段。

参考文献

[1]刘景政, 杨素春, 钟秋波.地基处理与实例分析[M].北京:建筑工业出版社, 1998:55～60, 105～105.

地震云形成的分析篇5

地震云形成的分析

1 前言我国处于世界两大地震带之间,是一个地震频发的.国家.据资料显示,20世纪有三分之一的陆上破坏性地震发生在我国,死亡人数约为60万,占全世界同期因地震死亡人数的一半左右.地震给人类造成的灾难是难以估量的,但地震预测长期以来一直是一个世界性的科学难题.

作者：徐卿来晨作者单位：杭州市长河高级中学刊名：科学24小时英文刊名：SCIENCE IN 24 HOURS年，卷(期)：“”(2)分类号：关键词：

地震分析篇6

摘要目的：探讨地震灾后骨伤病人心理变化及运用中医情志调护的效果。方法：采用开放式对照研究，评价指标采用SDS、SAS调查表，以观察心理诸症发病率。结果：骨伤患者在康复阶段运用中医情志调护与未实施情志调护有显著差异(P＜0.01)，而且患者的各项心理学指标明显提高，表明心理和社会功能康复。

关键词骨伤情志中医调护

doi:10.3969/j.issn.1007-614x.2009.09.122

资料与方法

一般资料：参与研究的病例均来源于5•12地震受灾严重的文县住院骨伤患者。研究采用住院骨伤患者在治疗疾病过程中接受中医情志护理干预措施，本组患者78例，其中男40例(51%)，女38例(49%)；年龄17～62岁，平均43.7±7.95岁。

方法：患者均接受自评抑郁量表(SDS)、焦虑自评量表(SAS)问卷调查。由经过培训的医务人员在患者住院时和出院前采用状态问卷方法，衡量骨伤患者的情志自觉症状及严重程度，按照标准化程序对样本的入组指标和研究因素的变量形式进行分类研究，观察结果以数量化方式进行评价和解释。分析患者心理应激性及差别，分析抑郁、焦虑状态的轻重程度及其变化。通过对因子的分布，了解骨伤患者症状分布特点及其骨伤病情的康复转归过程。

分析指标：将每项得分相加，既得到原始分，再乘以1.25后取其整数部分，就得到标准总分。抑郁严重度=受试者条目累积分÷80(最高分)。指数范围为0.25～1.0，指数在0.5以下为无抑郁；0.5～0.59为轻微至轻度抑郁；0.60～0.69为中至重度抑郁；0.7以上为重度抑郁。焦虑症状分界值规定按SAS的标准分50分为界。

情志护理措施：①情志疗法：根据骨伤患者住院期间表现出的各自不同情志活动，护理人员采用说理开导法、释疑法、转移注意法、清心静养法等中医情志疗法，以中医五行、阴阳理论为依据，利用情志活动之间存在的相克和相互制约规律，用言行、事物等手段唤起患者存在的不良情志活动，并对已造成健康威胁的不良情志活动实施调节和控制。帮助患者制约、抑制不良情志障碍，摆脱心理困惑，达到中医情志调护的目的。②移念疗法：将患者对自己过分关注的骨伤疾病或情志障碍的注意焦点给予转移调动，使得患者自觉遵循医嘱。可利用突然的、意外的刺激使患者产生无意注意，使之本能地应付面临的刺激，而将注意力转移，由此改变患者原来的注意中心，强化自己的心理活动指向性，从而改变患者脏气紊乱的状况，保证了骨伤疾病的康复。③语言疏导法：患者常由于不了解自我心理障碍的症结所在，加之缺乏相关的医学知识，而致陷入极度苦恼，并可能对疾病的治疗、康复产生障碍。护理人员及时耐心疏导劝解，找出骨伤患者心理反应的主要矛盾，归纳出患者心理问题的症结，指明其消极心理对病愈的危害，启发患者产生有益于疾病治疗、康复的行为。通过帮助患者分析、解释病情诸证，使患者对护理人员心悦诚服，产生充分的信赖，从而调动患者的主观能动性，自觉接受疏导并积极主动改善其心理状态，促进心理转化。④顺势利导疗法：对于固执已见，用以上措施解释、疏导也无济于事的患者，护理人员应详察病由，找出患者心理病势，利用患者的心理定势，顺从加以诱导，调动患者的部分潜能，调整患者的弊导思维模式，克服自己的心理矛盾冲突，而顺势利导进行了心理调护。

统计分析：采用SPSS 13.0进行t检验处理。

结果

同一地区抑郁、焦虑发生率比较：见表1。

情志护理前后焦虑、抑郁评分结果比较：见表2。

情志护理干预后两组患者生活质量改善情况：见表3。

结果表明，情志干预前后比较，在抑郁、焦虑、恐惧、失眠及附加因子(饮食、睡眠等)及总分值之间差异有显著意义(P＜0.01)。

讨论

研究表明，受地震灾难伤害，78例骨伤患者所表现出的情绪反应均为消极性情绪，主要为抑郁、焦虑、恐惧、失眠等症，地震使家园瞬间被毁，亲人生死离别，躯体遭受创伤。每个人对这种非常事变都会骤然紧张、惊慌失措，恐惧害怕。而惊则气乱，气血失调，恐则气下，精气下陷。恐惧过度则消耗肾气，使精气下陷不能上升，升降失调等，便会出现心神不安的心悸、失眠和惊厥等症。随后而来的悲伤、悲痛、悲哀，使伤心到了极点的人心理上变成沮丧和绝望。悲则气消，悲哀过度可使上焦郁而化热，消耗肺气。面对突如其来的自然灾害，每个个体在这相同事件、相同时期，而不同性别、年龄、文化背景所表现出的应激反应和应对方式却大不相同。更多的患者因不同程度受到骨伤而造成更大的精神压力和心理困惑，并通过个体的主观感受及客观存在的生活事件，感到自己的无助。往往产生心理危机，并由此引发焦虑、抑郁等证。《素问•阴阳应象大全》指出：“人有五脏，化五气，以生喜怒悲忧恐。故喜怒伤气，寒暑伤形。暴怒伤肝，暴喜伤阳……喜怒不节，寒暑过度，生乃不固”，《素问•玉机真脏论》指出：“忧恐悲喜怒，故令人有大病矣”。SDS、SAS结果表明地震后灾民的心理障碍发生率较高。

中医认为骤然大惊、极度恐惧、大悲等在短时间内波动过于激烈的情志活动可以致病。唐代孙思邈《千金要方•养性序》说：“才所不逮而强思之，伤也；力不胜而强举之，伤也；深忧重恙，伤也；悲哀憔悴，伤也；喜乐过度，伤也；汲汲所欲，伤也；戚戚所患，伤也；久谈言笑，伤也……”七情伤人多因数种不同性质的情志同时或交错为病，这与现代医学心理学也相吻合。而各种不同性质的情志刺激均可直接损伤脏腑。影响脏腑气机，使其气机升降出入失常，不能行使正常职能，但初期的气机变化是可逆的，只要排除情志刺激，气机可恢复常态。若情志刺激过激，使气机变换过于强烈，便可破坏脏腑之间功能的协调平衡，并可损伤气血，出现阴阳、气血虚损诸证；若影响心理活动，则可出现感知、思维、情志等方面的异常，气机紊乱可进一步导致痰湿、火、血诸郁，更增加脏腑气血阴阳的损伤。

通过对患者心理障碍的分析，护理人员针对骨伤患者不同时期的心理困惑表现，及时准确把握心理支持介入时机。有针对性的开展分析、引导，运用中医情志护理措施调动患者自己的积极性，有目的地疏导骨伤患者的心理问题和压力，使患者了解自己的处境和所承受压力及内心的需求，分析自己产生紧张的原因是否与自己的期望值过高有关，提醒患者认识自己，接受自己的想法，适应客观的要求。指导患者学习有效的中医心理调护应对技巧，把自己的期望值调整到和自己能力相适当的程度，使自己从经历的痛苦中解脱出来，从而维护身心健康，缩短骨伤病愈时间，提高生活质量。

参考文献

1 张伯华.中医心理学.北京:科学出版社,1995,4.

2 陈素坤.临床心理护理指导.北京:科学技术文献出版,2002,3.

3 董建华,马朋人.实用中医心理学.北京:北京出版社,1987,7.

新型石木结构地震反应分析篇7

1 模型设计及制作

由于振动台尺寸及其承载力的限制,现将模型根据原型结构进行1/4缩尺,现模型为两开间,开间轴线尺寸分别为0.825 m和0.9 m,进深1.275 m,房屋净高0.8 m,单层结构,内外墙厚均为62.5 mm。墙体材料采用C15混凝土,用铁丝模拟钢筋,在房屋的4个角部放置4根ϕ6钢筋,将其锚固在基础中,同时在墙体四角、内外墙交接处沿墙高125 mm处放置2根ϕ4铁丝,圈梁尺寸为62.5 mm×55 mm,其截面四角放置4ϕ4铁丝,屋面采用木檩条,上搁5 mm厚木望板,最后铺上35 mm厚的草泥。模型平面如图1所示。

2 原型结构弹塑性地震反应分析

2.1 结构的计算模型及恢复力模型

本文研究的是新型石木结构房屋,为单层结构,墙体为素混凝土结构,结构的转角部位及纵横墙连接处沿高度每隔50 cm处有拉结筋及一根竖向钢筋布置,拉结筋承担了弯曲力矩产生的拉应力,竖向钢筋承担了倾覆力矩产生的拉压应力,有效地限制了混凝土墙体弯剪区水平裂缝的出现和发展,墙体的变形主要以剪切型变形为主,当结构的变形主要表现为集中质量层之间的错动,且这种错动总体上可视为层间剪切角变为的结果时,即可将结构简化为剪切模型。

2.2 地震波的选择

通常选用的地震波有Ⅰ类场地的滦河波、适用于Ⅱ类场地的El-centro波(1940年,N—S,最大加速度αmax=341 gal)和Taft波(1952年,E—W,最大加速度αmax=175 gal)、适用于Ⅲ类,Ⅳ类场地的宁河波等。本文根据场地要求采用El-centro波作为输入波进行动力分析。

2.3 运动方程的建立

单自由度体系在地震作用下的振动方程为:

令 $p (t) = - m \ddot{x}_{g} (t)$ ,则有:

式(2)一般采用数值解法求解,常用的方法为逐步积分法。逐步积分法可分为两类:1)迭代法,逐步迭代求出加速度、速度和位移反应;2)拟静(动)力法,将动力增量方程变为拟静(动)力方程,逐步求解。

2.4 原型结构参数

本节ANSYS的计算模型取模型的原尺寸进行地震反应分析。原型房屋所建场地为Ⅲ类场地,抗震设防烈度为8度,墙体及圈梁均采用现浇混凝土,混凝土强度等级为C15,弹性模量为Eh=2.2×1010N/m2,ρ=2 700 kg/m3,层高为3.2 m。

2.5 模态分析

依附于原型结构的基本尺寸、材料参数及其边界条件,在ANSYS中建立几何模型并输入相关参数后,即可进行模型基本频率的计算及振型分析。自振频率见表1。

从表1中可以看出,横向和纵向的自振频率较大,说明结构刚度较大,与试验结果基本相符,由此可以得出此种结构的建模方法比较精确,可以进一步进行结构地震响应分析。

3 原型结构时程分析

通过有限元分析,可以得出在输入加速度时程函数后,每个荷载步在结构的Z方向位移反应云图及σ1应力云图,见图2,图3。

从图2,图3可以看出,房屋的顶面位移变化明显,幅值比较大,尤其在墙体门窗洞口处位移变化特别明显,这也正说明此处乃是整个结构的薄弱部位;门窗洞口处的屈服应力及主应力也较其他部位大,此时结构门窗洞口处的地震反应比较强烈,易先于其他部位屈服,同时应力分布不太均匀,门窗洞口处的应力分布较为集中,因而此处圈梁钢筋易先屈服。由此可以看出以上的各种结论与试验模型在振动台试验中所得出的结论是比较吻合的,因而此有限元的动力反应分析计算是符合实际情况的。

为了能真实准确地与试验数据作比较,在此取各个输入加速度峰值作用下结构的顶面位移曲线、顶面加速度曲线、房屋高度1.48 m处位移曲线及加速度曲线。

各个工况下的位移曲线与加速度曲线波形基本符合实际情况,位移峰值及加速度峰值均出现在时间历程3 s附近,结构振动特性明显,峰值位移及峰值加速度非常明显,变化幅度明显,说明结构的整体刚度比较大,抗震性能良好。能够满足8度大震的抗震设防要求,这与试验所得出的结论相当吻合。

4 结语

1)通过对石木结构的振动台试验研究及对其进行的有限元分析计算可知,此结构在地震时,墙体的门窗洞口处细微裂缝居多,结构主体与基础的交接处有多处贯通裂缝,结构主体与基础有脱离的倾向,由此表明此些部位为结构的薄弱部位,在抗震设计中应采取适当措施,以避免结构的局部破坏而导致整个结构倒塌。2)从结构的各个反应曲线可以看出,在弹性阶段,石木结构在反应过程中呈剪切型变形,可以用底部剪力法进行结构的地震反应计算。3)通过ANSYS有限元的计算分析,可以认为此结构类型在8度抗震区中能够满足“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防要求。4)通过模型结构地震反应测试结果及破坏特征表明,采用该新型石木结构形式建造的单层小开间住宅房屋整体性好,满足基本烈度为8度(0.2g)地区的抗震设防要求。

摘要：利用ANSYS有限元程序,对新疆新型石木结构进行了弹塑性时程分析,通过试验与数据分析得出石木结构类型房屋抗震性能良好,能够满足基本烈度为8度(0.2g)地区的抗震设防要求的结论。

关键词：抗震安居,石木结构,地震反应

参考文献

[1]JGJ101-96,建筑抗震试验方法规程[S].

[2][美]H.G哈里斯.混凝土结构动力模型[M].朱世杰,译.北京:地震出版社,1987:2-5,36-40.

[3]王勋成,邵敏.有限单元法基本原理和数值方法[M].北京:清华大学出版社,1997:56-58,448-452.

[4]GBJ11-89,建筑抗震设计规范[S].

[5]江贝鲸.建筑结构计算机分析及程序[M].北京:清华大学出版社,1998:18-25.

[6]朱镜清.结构抗震分析原理[M].北京:地震出版社,2002:54-56.

[7]姚谦峰,陈平.土木工程结构试验[M].北京:中国建筑工业出版社,2001:34-38.

地震标准需求分析与思考篇8

关键词：防震减灾标准,防震减灾标准体系,地震灾害预防,地震应急救援,地震监测预报

1 地震标准发展概况

我国地震标准化工作经过20多年的发展,截至2010年底,共颁布实施地震标准78项。其中,国家标准24项,地震行业标准54项。汶川特大地震后,国家标准制定得到快速发展,颁布实施了国家标准《公共地震信息发布》、《地震公共信息图形符号与标志》、《地震应急避难场所场址及配套设施》、《社区志愿者地震应急与救援工作指南》、《建(构)筑物地震破坏等级划分》、《生命线工程地震破坏等级划分》。修订完成了《防震减灾术语第1部分:基本术语》、《中国地震烈度表》和《中国地震动参数区划图》国家标准第1号修改单。

依据《中华人民共和国防震减灾法》和防震减灾工作对地震标准的需求,结合汶川特大地震的总结和反思,中国地震局制定了《地震标准化“十二五”发展规划》。该规划提出了“面向国家公共安全和防震减灾能力建设与事业发展对地震标准化的需求,以支撑《中华人民共和国防震减灾法》及其相关法律、法规的实施为宗旨,着眼提升国家防震减灾综合能力、社会管理和公共服务水平,创新地震标准化工作体制机制,实现从优先制定急需标准为重到全面涵盖防震减灾各领域标准的转变”的战略重点。提出了“到2015年,基本建成适应国家防震减灾能力建设、社会管理与公共服务和创新发展需求的地震标准化工作体系。构建较为完善的以国家标准、行业标准为主体,地方标准和企业标准为补充,与防震减灾事业发展相适应的地震标准体系。研究、制定重点领域关键序列化标准;健全地震标准研究、制定、实施、宣贯和监督机制;深化地震标准化工作国际交流与合作,促使我国的地震标准化工作达到国际先进水平;加大对地震标准化工作人才的培养、引进力度,造就科学、和谐、务实、创新的地震标准研究、制定、宣贯、实施和监督基干队伍和管理队伍;使地震标准化工作对防震减灾事业发展的支撑保障作用显著增强”的总体目标。

2 防震减灾工作对地震标准的需求

2.1 地震监测预报工作领域

2.1.1 台网建设对地震标准的需求

“十五”期间我国各级各类地震台网得到快速发展,形成国家地震监测台网、省级地震监测台网、市(县)地震监测台网、专用地震监测台网和用于各种研究目的的地震台阵组成的多学科庞大观测系统。迫切需要提出和制定地震台网规划、设计的一般性原则;地震台网布局与建设要求;地震台网组成的各项技术要求;各级地震台网通信、控制、接口与网络互联协议;地震台网仪器和软件入网要求;地震台网运行规程和技术管理要求;地震台网速报的规定等标准。目前虽然已经制定了一些地震台网标准(如地震仪器入网技术要求、地震台网设计要求等),但尚未形成适应各级各类地震台网统一、协调、规范的标准体系。汶川地震监测表明,地震台网的建设和运行要在其精度及准确性上下工夫,亟待通过标准将地震台网的多学科技术系统和管理环节有机联系起来,要科学、规范地促进地震台网建设与发展。

2.1.2 地震数据共享对地震标准的需求

长期以来,数据共享问题一直是地震标准化关注的重点对象。调研结果和汶川地震显示,数据共享是实现地震监测预报信息平台建设、服务科学研究、服务社会应用最重要的方面。近年来,在数据共享方面,已经颁布实施了DB/T 11《地震数据分类与代码》、DB/T 3—2003《地震及地震前兆测项分类与代码》、DB/T 2—2003《地震台站代码》等标准,但远未满足实际需求。需重点关注以下需求:(1)地震数据的集成、处理、入库、交换和服务标准;(2)地震数据共享平台建设标准;(3)地震数据产品的种类划分和格式要求;(4)地震目录编制的原则与方法;(5)地震数据库建库标准;(6)地震数据交换格式及软件编制要求等。

2.1.3 地震预报对地震标准的需求

结合汶川地震信息发布和宣传报道的经验,国家标准化管理委员会已颁布实施《公共地震信息发布》国家标准。该标准纳入了汶川特大地震公布地震信息过程中取得的经验和需要规范的内容。从地震标准化的角度看,应重视研究与公共地震信息发布相关的地震震级测定、地震速报和修正、余震预报、地震预报规范化用语、地震预报工作指南、新闻地震预报等级的划分、时限和判据、地震预报报告书格式、媒体发布地震预报的基本规定、地震震情发布公告模式等标准的协调与衔接。

2.2 地震灾害预防工作领域

2.2.1 农村民居地震安全工程标准

汶川特大地震和以往地震灾害损失的统计结果表明,只有震前做好地震灾害预防的各项工作,切实增强人民群众的防震减灾意识,引导和规范全社会的防震减灾行为,不断提高我国城乡的地震灾害预防能力,才能最大限度地减轻地震灾害。农居抗震设防工作在“十五”期间受到国务院、中国地震局和住房与城乡建设部的高度重视。2006年国务院印发的《国家防震减灾规划(2006—2020年)》中将实施农村民居地震安全工程作为国家防震减灾长期战略和现实行动予以部署。同年国务院办公厅转发了中国地震局和建设部(住房与城乡建设部)《关于实施农村民居地震安全工程的意见》。此后,中国地震局会同住房与城乡建设部积极推进农村民居地震安全工程的实施,全国已有16个省市初步建成了农居工程抗震设防示范区。住房与城乡建设部也已出台了许多相应的政策和法规,为建立健全农居工程地震标准体系奠定了基础。目前的关键问题是如何通过法律、法规和标准将比较成熟的技术向全国推广实施。为此,应紧密结合各地实际,尽快制定农村民居地震安全工程建设的管理标准、设计标准等。

2.2.2 公共建筑抗震设防标准

汶川特大地震致使中小学校、医院、幼儿园、礼堂等公共场所的房屋大量倒塌,造成了大量人员伤亡。惨痛教训表明,公共建筑的抗震设防不同于一般民用建筑工程的抗震设防,应有更高的抗震设防标准。为此,需建立健全公共建筑抗震设防标准体系,当前亟待制定公共建筑分类标准,公共建筑的抗震设防要求标分标准,不同烈度区或地震动参数区域的公共建筑抗震设计标准,公共建筑安全鉴定和抗震加固标准,公共建筑抗震设防质量评价与抗震设防参数复核标准等。

2.2.3 地震灾害通信保障标准

印尼大地震海啸发生后,自然灾害的通信问题引起了国际标准化组织(ISO)的高度重视,为此成立了专门的工作组,从事自然灾害通信国际标准的起草。我国国家标准化管理委员会也曾做出过重要安排。汶川特大地震造成极震区通信中断,震感波及区通信阻塞,严重影响了震后初期灾情的快速获取和抗震救灾工作效能。需认真总结汶川地震应急通信保障和灾情快速获取经验教训,加速制定国家地震灾害通信保障标准。

2.2.4 重要设施防震标准

国际社会高度重视重要设施的防震问题,ISO发布的国际标准主要针对重要设施的防震。日本特大地震和汶川特大地震都造成了灾区许多重要设施严重损毁,应引起高度重视。进一步建立健全我国通信、电力、水利、铁路、交通等重要设施的抗震设防标准体系已迫在眉睫。

2.3 地震应急救援工作领域

2.3.1 地震救援工作标准

调研和科学总结与反思表明,需加强以下研究:(1)国内外地震应急救援标准化现状调研(包括:指挥系统、通信系统、仪器装备、救助技术与程序、联动方式、志愿者队伍建设、紧急应急避难场所等方面的标准化现状与需求);(2)地震应急救援标准分体系研究(包括:体系结构、层次划分、逻辑关系、标准化对象等);(3)地震应急救援标准化发展战略研究(包括:地震应急救援标准化工作的定位、中期战略目标、实施策略以及整体发展的效益评估等)。重视地震救援技术、地震救援装备、地震救援联动、地震救援规模划分、地震救援信息、志愿者应急救援等方面的标准制定工作。

2.3.2 地震避险服务标准

地震避险是地震部门服务公众的重要内容。目前正在推进《人员密集公共场所震时应急避险服务》、《中小学校地震避险规范》、《社区地震避险服务》和《医院震时应急避险服务》等4项地震避险服务标准的制定,联合消防、卫生、教育、社区等方面的专家开展了大量的调研工作,深入研究了不同地震避险服务主体的特征,地震避险的方法,为今后面向全国统一宣传地震避险方法奠定了很好的基础。但尚未满足社会各行各业和公众对地震避险服务的迫切需求,需进一步针对性地制定相关标准,为全社会提供安全、简捷、实用的地震避险指导。

3 科学发展思路探讨

3.1 防震减灾标准发展的战略问题

防震减灾工作的新形势,对地震标准化工作提出了新要求。胡锦涛总书记在两院院士大会上指出:“我们必须把自然灾害预测预报、防灾减灾工作作为关系经济社会发展全局的一项重大工作进一步抓紧抓好。从长远看,要做好以下几方面的工作:一是要加强对自然灾害孕育、发生、发展、演变、时空分布等规律和致灾机理的研究,为科学预测和预防自然灾害提供理论依据。二是要加强自然灾害监测和预警能力建设,在完善现有气象、水文、地震、地质、海洋、环境等监测站网的基础上,增加监测密度,提升监测水平,构建自然灾害立体监测体系,建立灾害监测——研究——预警预报网络体系。三是要深入研究各种自然灾害之间、灾害和生态环境、灾害和经济社会发展的关系,开展全国自然灾害风险综合评估,加强防灾减灾关键技术研发,强化应对各类自然灾害预案的编制。四是要加快遥感、地理信息系统、全球定位系统、网络通信技术的应用以及防灾减灾高技术成果转化和综合集成,建立国家综合减灾和风险管理信息共享平台,完善国家和地方灾情监测、预警、评估、应急救助指挥体系。五是要优化整合各类科技资源,将依靠科技建立自然灾害防御体系纳入国家和各地区各部门发展规划,并将灾害预防等科技知识纳入国民教育,纳入文化、科技、卫生‘三下乡’活动,纳入全社会科普活动,提高全民防灾意识、知识水平和避险自救能力。六是要围绕人类面临的共同挑战和灾害防治工作中尚未解决的科学难题广泛开展国际交流合作,既学习国外的有益经验和先进技术,也对人类社会共同防灾减灾做出贡献。”胡总书记的重要讲话,为进一步做好防震减灾工作指明了方向,地震标准化工作要贯彻落实总书记讲话精神,进一步创新思路,调整战略,务实推进能力建设。结合汶川地震恢复重建和加强地震应急救援工作需求,进一步尽快系统地开展对《地震监测预报标准分体系》、《地震灾害预防标准分体系》和《地震应急救援标准分体系》的研究。

3.2 地震灾害预防标准的思考

地震灾害预防措施是有效减轻地震灾害的重要途径,以GB 18306—2001《中国地震动参数区划图》和GB 17741—2005《工程场地地震安全性评价》为代表的地震灾害预防标准,为相关业务工作和管理工作起到了重要的技术支撑。目前,地震灾害预防的标准化工作亟待加强以下几个方面。

3.2.1 完善标准分体系

目前,只有GB 17741—2005《工程场地地震安全性评价》、GB 18306—2001《中国地震动参数区划图》、GB/T 19428—2003《地震灾害预测及其信息管理系统技术规范》和GB 21075—2007《水库诱发地震危险性评价》4项地震灾害预防领域的国家标准和DB/T 15—2005《活动断层探测方法》1项行业标准。地震灾害预防标准分体系中的标准数量明显不够,涉及的领域不够深入,尚未从整体和战略角度考虑其发展和规划。为此,需加强完善地震灾害预防标准分体系研究。

3.2.2 加强抗震设防要求的研究和制定

鉴于地震灾害预防标准制定难度比较大,涉及抗震设防要求管理领域的标准需要与其他相关部委协商。为此,应该加大标准的前期研究力度,借助于公益性行业科研专项经费等渠道有步骤地为制定标准做好技术准备。

3.2.3 加强与建筑等相关行业的协作

地震灾害预防标准在广义上包括各种抗震设计规范及其相关技术标准。根据调研的情况,我国各行业抗震设计标准不完整,有的行业制定了抗震设计规范,有的行业没有制定。GB18306—2001《中国地震动参数区划图》发布后,只有GB 50011—2001《建筑抗震设计规范》进行了修订,其他抗震设计规范修订缓慢。为了使抗震设防要求技术成果切实有效地发挥减灾实效,地震部门应积极主动地参与建筑物及其他建设工程抗震设防规范等标准的制定和修订工作。

3.2.4 加强地震灾害预防标准的实施监督

地震灾害预防标准的实施贯穿于抗震设防管理的全过程。标准实施的监督检查,既是施行业务管理的过程,也是推动地震灾害预防工作面向公共管理与面向经济建设的途径。为此,应强化地震灾害预防标准的实施监督。

3.3 地震应急救援标准的思考

地震应急救援工作涉及面广,标准涉及内容广、部门多,亟待通过完善标准,解决好地震应急救援标准体系不健全的问题。

3.3.1 完善地震现场工作标准

目前,地震现场工作的各环节仍有许多具体技术过程缺乏标准。如:工作程序、数据汇总处理要求、灾情评估方法、建(构)筑物破坏的统计方法、不同用途取向的直接经济损失(原价值、再现价值、按新标准重建价值)的计算方法、文物损失和修补资金评价等等。

3.3.2 进一步增强相关领域的标准意识

标准化工作是基于业务工作和发展战略的考虑主动提出的,目前地震系统标准意识有待提高,推进标准化工作难度较大。汶川地震后,有关部委积极主动推进防灾减灾领域的标准化,如:建设部在震后已组织了建筑物抗震鉴定标准的制定工作;民政部门一直把标准化工作作为强化其行业管理的重要手段,大力推进应急预案、损失评估等方面的国家标准制定工作。应针对汶川地震后相关部门的工作,加大对地震应急救援标准化工作的重视程度,及时按照地震应急工作的需要提出国家标准的研究和制定计划。

3.3.3 地震救援标准处于空白

地震现场救援的设备、人员、训练、实施过程需要大量的技术标准予以支撑。虽然其中有一部分不属于地震标准,但各环节依然有很多地震救援专门的要求,应尽快建立地震救援标准分体系。

4 结论和建议

4.1 拓展宣传渠道,提高防震减灾标准意识

有关调研结果表明,防震减灾标准化意识还不够强,应进一步加强这方面的宣传工作。建议充分利用报纸、网络、电视等新闻媒体对防震减灾标准进行宣贯,不断提高社会公众对防震减灾标准的认识,扩大防震减灾标准在社会上的影响;通过举办标准化培训班、座谈会、讲座等途径,大力普及防震减灾标准化基础知识,进一步提高专业人员和社会公众的标准化意识,为制定和实施标准创造良好的氛围。

4.2 集中优势力量,扎实开展防震减灾标准基础研究

防震减灾标准基础研究包括三个方面的内容。一是防震减灾标准发展战略研究;二是防震减灾标准体系研究;三是防震减灾基础标准研究。战略研究应从国家的层面研究其总体发展方向、发展目标和发展思路。标准体系研究应根据各行业对防震减灾标准的需求,在本行业标准体系表中考虑防震减灾标准的内容,并在结构上、层次划分上和标准化对象上有其明确的位置和具体的内容。基础标准研究应重点关注防震减灾信息系统建设方面,通过标准解决防震减灾信息的互连、互通和共享。如:制定《防震减灾信息分类与代码》、《防震减灾图形符号与标志》等。

4.3 加强行业间的合作,共同推进防震减灾标准

连续梁桥地震反应谱分析篇9

1工程概况及动力分析模型

1.1工程概况

平安湟水河铁路桥为一联三跨预应力混凝土连续梁, 桥梁的结构形式为 (48+80+48) m, 截面为单箱单室、变高度、直腹板、箱形结构, 主墩墩顶5.0 m范围内梁高均为6.65 m, 跨中及边跨现浇段梁高3.85 m。梁底曲线为二次抛物线, 梁底抛物线方程为y=0.002 1x2;箱梁顶宽12.2 m、底宽6.7 m, 单侧悬臂长2.75 m, 悬臂端部厚24.8 cm, 悬臂根部厚65 cm。箱梁腹板为直腹板, 腹板厚度由箱梁梁体主墩墩顶根部90 cm变至跨中及边墩支点附近梁段48 cm。底板在箱梁梁体主墩墩顶根部90 cm变至跨中及边跨直线段厚40 cm。顶板厚40 cm, 其中箱梁梁体边墩顶根部加厚至80 cm。顶板设90 cm×30 cm的倒角, 底板设30 cm×30 cm的倒角。两个主墩墩身高分别为23.5 m和13.5 m。上部箱梁采用C50混凝土, 桥墩采用C30混凝土。地基以黏土矿物等为主, 地震基本烈度为7度。

1.2有限元计算模型及动力特性分析

借助大型通用分析软件ANSYS建立了大桥三维有限元计算模型。箱梁截面采用单元Plane82建立, 主梁和桥墩采用单元Beam188模拟, 主梁节点与桥墩用节点耦合来模拟支座。两主墩底部固结, 主梁与边墩处约束竖向位移及绕纵桥向的转动自由度。

采用兰索斯块形划分法对该连续梁桥进行了模态分析, 计算出前60阶的自振频率和振型, 其中前5阶的动力特性如表1所示。

2反应谱的选择

根据本桥桥址场地类型, 采用三水平的抗震设计方法进行研究评价, 该桥采用100年10% (100年超越概率水平10%, 即E1概率) 、100年2% (100年超越概率水平2%, 即E2概率) 和50年2% (50年超越概率水平2%, 即E3概率) 三个概率水准进行计算。顺桥向和横桥向选取的地震波一样, 而竖向地震波选取幅值调整系数为0.60。同时, 阻尼比取0.05。分别计算了E1概率、E2概率和E3概率三种概率地震动作用下的桥梁地震反应。

3反应谱的计算结果及分析

计算中取前60阶振型进行叠加, 竖向反应谱值取水平向的0.60倍。对于三种概率水平均计算了纵桥向输入+竖向输入 (工况1) 和横桥向输入+竖向输入 (工况2) 对连续梁桥主梁和桥墩内力的影响。图1, 图2为不同工况下主梁内力响应曲线, 主梁的内力响应在E2概率水平下最大, E3概率水平下次之, E1概率水平下最小。工况1作用下主梁的轴力、纵向弯矩和竖向剪力响应较大, 其他内力响应可忽略不计;工况2作用下主梁的纵向弯矩、扭矩、竖向剪力和横向剪力响应较大, 轴力和竖向弯矩响应次之。工况1作用下主梁的轴力在墩梁连续处出现突变, 峰值在3号墩梁连接处, 其值分别为31 730 k N, 26 090 k N和18 500 k N;主梁的纵向弯矩在墩梁连接处出现最大值, 其值分别为100 800 k N·m, 82 900 k N·m和46 100 k N·m, 在中跨范围内有较小值;主梁的竖向剪力在3号墩梁连接处出现最大值, 其值分别为6 240 k N, 5 130 k N和2 633 k N, 跨中出现最小值。工况2作用下主梁的扭矩在墩梁连接处附近振荡并出现峰值, 最大值分别为22 700 k N·m, 18 700 k N·m和14 000 k N·m, 主梁的横向弯矩和竖向剪力在3号墩梁连接处出现最大值, 其值各为258 000 k N·m, 209 000 k N·m和152 000 k N·m及4 890 k N, 4 020 k N和1 810 k N, 主梁的横向剪力在2号墩梁连接处出现最大值, 其值分别为15 100 k N, 12 500 k N和9 270 k N。

4结语

1) 连续梁桥的主梁内力响应在墩梁连接处有突变或峰值, 即墩梁连接处响应较大, 所以支座是桥梁抗震方面的薄弱环节。2) 不同的反应谱对主梁和桥墩内力均有不同的影响, 内力响应在E2概率水平下最大, E3概率水平下次之, E1概率水平下最小, 因此, 抗震设计中合理选用设计反应谱曲线极为重要。3) 工况1作用下, 与E1概率水平下相比, E2概率水平下主梁跨中的纵向弯矩和竖向剪力分别增大了143%和109%, E3概率水平下分别增大100%和71%;工况2作用下, 与E1概率水平下相比, E2概率水平下2号、3号桥墩墩底竖向弯矩分别增大了63%和64%, E3概率水平下分别增大34%和35%。

摘要：以平安湟水河桥跨径 (48+80+48) m的连续梁桥为算例, 根据桥梁所处的地质条件, 建立了三维空间有限元模型, 并进行了动力特性分析, 计算得到了连续梁桥反应谱的内力响应, 指出综合分析地震力组合输入对该桥的影响是必要的。

关键词：连续梁,反应谱,地震响应,动力特性

参考文献

[1]邓小伟.基于两水平设防的连续梁桥抗震性能分析[J].石家庄铁道大学学报, 2012, 25 (4) :39-42.

[2]苏虹, 胡世德.连续梁桥的抗震性能分析[J].结构工程师, 2002 (2) :36-40.

[3]王强.某连续梁桥地震反应谱分析[J].山西建筑, 2012, 38 (24) :181-182.

[4]林万杰.大跨长联预应力混凝土连续梁桥地震反应分析[D].成都:西南交通大学硕士学位论文, 2006.

[5]苗林, 陈兴冲.西小坪预应力连续箱梁桥抗震分析[J].兰州交通大学学报, 2007, 26 (1) :52-55.

[6]董超.大跨度铁路连续梁桥地震反应分析[D].成都:西南交通大学硕士学位论文, 2007.

大型城市立交地震响应分析篇10

目前城市桥梁抗震设计已从弹性设计阶段向延性设计方向发展, 而规范对规则桥梁给出简化分析方法, 但对不规则桥梁并没有给出具体规定。本文从实际工程出发, 以某工程为例, 详细介绍城市立交异形桥梁延性分析过程, 对不规则桥梁抗震性能进行分析, 可为类似结构设计计算提供参考。

1 概述

某大型立交桥为三层部分互通式立交, 由主线桥和三个匝道桥组成, 其主线桥均为预应力混凝土现浇连续箱梁, 跨径25~30米左右, 梁高1.6m;桥面宽度25.5~32.5米, 采用双箱多室直腹板箱梁。匝道桥均采用20米左右钢筋砼结构, 梁高1.4米, 桥面宽度8米。立交桥下部桥墩采用直径1.5m圆柱墩, 基础采用钻孔灌注桩基础, 桩径1.5米。计算选取其具有代表性东西主线桥第四联进行抗震计算, 桥墩高度5~8.3米。第四联桥梁平面布置和横断面布置详见图1和图2。

2 抗震设防水准及性能目标

据《城市桥梁抗震设计规范》 (CJJ166-2011) , 城市桥梁采用两水准设防、两阶段设计思想进行抗震设计, 据规范, 本桥为乙类桥梁, 第一阶段 (E1地震作用) 抗震设计, 采用弹性抗震设计;第二阶段 (E2地震作用) 抗震设计, 采用延性抗震设计方法, 并引入能力保护设计原则。

3 计算方法和有限元模型

计算采用MIDAS Civil空间有限元程序建立第四联模型, 并考虑相邻两联对第四联影响。建模原则是保证正确反映桥梁上部结构、下部结构、支座和地基刚度、质量分布及阻尼特。板式橡胶支座采用弹性连接来模拟主梁和桥墩的相互作用, 基础采用弹性地基模拟桩基础。计算方法E1作用采用多振型反应谱法, E2作用采用弹塑性时程分析法。

4 地震动输入

该桥位处地震动抗震设防烈度为8度, 水平向设计基本地震动加速度峰值A=0.2g, 场地类别为Ⅲ类, 特征周期:Tg=0.45, 本计算采用双指标控制和相关系数较小原则, 选取选取1940, El Centro Site, 270Deg、1952, Taft Lincoln School, 339 Deg、1994, Northridge, Santa Monica, City Hall Grounds, 0 Deg三条实录波作为时程分析用地震波。

5 地震反应分析

5.1 E1作用计算

E1作用计算采用多振型反应谱法, 在E1地震作用下, 桥墩作用效应均小于设计承载能力, 满足规范规定的在E1地震作用结构不受损坏要求。具体计算结果因篇幅限制, 不再列出。

5.2 E2顺桥向地震作用

在E2地震作用下, 墩柱允许进入塑性状态, 但要求有一定变形能力。本桥在E2顺桥向地震作铰区塑性变形和容许变形比较用下, 除11a#墩和12a#墩未进入屈服外, 其余墩均进入屈服状态, 11#东侧和西侧墩屈服现象明显, 塑性变形相对较大, 但仍远小于其容许塑性变形。各屈服墩柱的塑性变形和其允许变形见表1 (表中列出三个地震波计算最大值) 。

5.3 E2横桥向地震作用

在横桥向地震作用下, 大部分桥墩进入屈服, 个别桥墩塑性变形已有一定程度, 但仍未达到允许值, 结构仍能实现大震不倒。各墩弯距和塑性变形如表2所示。

5.4 桥墩抗剪验算

E2地震作用下各桥墩最大计算剪力为1420k N, 小于抗剪承载能力, 抗剪承载力满足要求。

6 结论

综上, 针对本工程城市立交桥进行弹塑性抗震计算, 可知在顺桥向地震作用下墩底受力最大, 为塑性铰容易出现区域;横桥向在连接墩处, 因盖梁门式效应, 墩顶和墩底均为出现塑性铰区域。软件采用纤维模型进行塑性铰仿真, 可比较真实、直观体现地震力作用下墩柱反应。墩柱通过延性设计来降低刚度、延长周期, 抵抗地震力, 计算结果表明采用该方法构件均能满足抗震要求。

参考文献

[1]谢旭.桥梁结构地震响应分析与抗震设计[M].北京:人民交通出版社, 2005.

[2]M.J.N.普瑞斯特雷等著, 袁万成等译.桥梁抗震设计与加固[M].北京:人民交通出版社, 1997.

小震群发生后的地震谣言特点分析篇11

关键词：小震群；地震；特点分析

1.地震谣言的新特点

1.1东海桃林震后谣言的网络传播

目前，港城互联网的朋友圈中、贴吧、论坛中出现了一些关于连云港地震的消息，基本如这个格式“《地震警示，江苏一连云港》中国地震局预报：中国还将在未来两个月内发生7级以上随着撞击破裂大陆板块，逆转地球外壳，安徽、山东、江苏等地，鉴于3月3日临晨江苏连云港出现的蛤蟆大规模迁移，震动为7.3-8.0级，预测震点初步为灌云县，灌南地段，在根据地质学家的预言，向所有江苏及外围地市的朋友提议：以后一定要一段时间留心身边的几件事情1、家里的狗、猫和鸡鸭等家禽是否有狂叫、狂跳、暴躁、死命外跑等异常。2、水田、水井、河里中会不会突然翻腾冒泡。井水会不会突然变满、变色或者变干！ 3、自己所在地的天空云彩，是否在早晨或者傍晚，出现条状、肋骨状、辐射状、鱼鳞状地震云。新中国初期，李四光预测中国60年内将有4次特大地震，预测地点分别是在唐山，台湾，四川，现在以上三个地方都应验了，还有一个地方没有发生，就是在江苏。”

1.2东海桃林震后谣言的科普宣传性

从各种网络谣言版本中看出，内容详实，有专家讲解，包含地震科普知识，还有权威机构发布，迷惑性强，更容易被传播，造成社会恐慌。通过分析，这次东海桃林震后谣言的特点集中在四个方面：（1）李四光预测四个地震带有大震，震了三个，还有一个没震。（2）中国地震局预报未来有地震。（3）地震云预示着要有地震。（4）发现地震宏观前兆，本地有小震多次发生要有地震。

2.地震谣言来源及辨别

2.1“李四光预测四大地震带”的真伪

关于“李四光预测四大地震带”的传言，笔者从CNKI①（①CNKI工程是以实现全社会知识资源传播共享与增值利用为目标的信息化建设项目，由清华大学、清华同方发起，始建于1999年6月。）查询了一部分地震预报专业的文章（回忆录、科普型的），李四光的理论及其本人，曾经多次成功预测过地震，但没有发现科学文献记载李四光具体预测了四大地震。经笔者分析发现，其来源无非源于黄相宁在2006年02期《地壳构造与地壳应力》杂志上发表的“《李四光论地震地质与他的中长期地震预测》”中。

但是从世界范围说，地震预报仍处于探索阶段，尚未完全掌握地震孕育发展的规律，我们的预报主要是根据多年积累的观测资料和震例，进行经验性预报。因此，不可避免地带有很大的局限性，准确的预报地震还做不到。

2.2“中国地震局地震预报”谣言的辨别

我国对于地震预报的发布有明确的法律规定，《中华人民共和国防震减灾法》第二十九条：国家对地震预报意见实行统一发布制度。由国务院发布全国范围内的地震长期和中期预报意见。省、自治区、直辖市行政区域内的地震预报意见，由省、自治区、直辖市人民政府按照国务院规定的程序发布。总之，任何人单位都不得向社会散布和预报地震意见及其评审结果。可见中国地震局是无权发布地震预报的，从各类网络传播的地震消息中，我们发现地震谣言的特征都有：“预报”的地震震级很精确，发震时间、地点很具体；打着各类官方机构旗号：对后果过分渲染。另外专家的解释同样是地震谣言，不可信。

2.3地震云的前兆特征辨别

什么是地震云呢，首先提出”地震云”这个名字的不是地震学者，而是政治家

日本前福冈市市长键田中三郎，他曾经亲身经历过日本1956年的7级地震，并且在地震时亲眼看到天空中有一种非常奇特的云，以后只要有這种云出现，总有地震相应发生，所以他就把这种云称为”地震云”。

地震工作者们认为，地震即将发生时，因地热聚集于地震带，或因地震带岩石受强烈应力作用发生激烈摩擦而产生大量热量，这些热量从地表面逸出，使空气增温产生上升气流，这气流于高空形成“地震云”，云的尾端指向地震发生处。1977年吕大炯、宋松等人开始用地震云来预测地震。1978年，吕大炯在自然杂志上发表“地震云及其成因的探讨”及专著《震兆云霞》[学林出版社，1982]，总结出了地震云的三种主要类型：一是走向垂直于震中方位的稻草绳状或条带状云：二是焦点位于震中的辐射状云：三是干涉条纹状云。

2.4地震宏观异常的辨别

地震宏观异常包括水异常以及生物异常，而许多自然界的奇异变化，不是都是地震前兆，所以在异常发现后，要注意区别与非震干扰因素。自然因素是产生非震的地下水异常其中因素之一：包括气候（气温、降水、蒸发、气压等）、土壤、水文、地质、生物等几个方面：人为因素：包括灌溉、开采、注水、排水等等，植物的异常因素是在非震中产生的，是气象异变和虫害在植物生长发育过程中所遭到的等。由于种种原因，辨认真假地震异常非轻而易举，对于整体异常尚可结合整体异常特征来综合判断，但对个别异常的判别则难度更大，在辨认异常历程中，个别真假异常难以区别，有个别征象真假难辨，找不到异常原因又缺乏必要的地震异常证据，异常属性难以确定。结论：导致公众对地震谣言的识别能力低下主要是因为防震减灾科普知识的匮乏以及不了解地震部门的工作，产生“恐震心理”，其根本原因还在于人们对地震知识的缺乏以及缺少对地震宏观异常的产生发展和映震特征的了解。政府仅仅通过单一媒体对地震谣言进行简单的辟谣，效果将会非常有限。

三维隔震结构的地震响应分析篇12

基础隔震是被动控制的一种——在结构基础顶面和上部结构之间安装一层具有足够可靠性的隔震层, 将结构基础和上部结构隔离开, 可有效控制地面运动向上部结构的传递。建筑的基础隔震技术经过近几十年的发展, 如今已进入实用阶段。目前, 国内外已建成数百上千的隔震建筑, 但是关于竖向地震作用对隔震建筑的影响尚处于研究阶段。

本文将基础隔震技术对水平地震分量的控制称为水平隔震, 而对水平地震分量、竖向地震分量共同作用的控制称为三维隔震。本文将通过一个实例分析, 阐述竖向地震分量对基础隔震建筑的作用, 进而提出一种三维隔震体系, 并通过与水平隔震体系的对比, 表明此三维隔震体系对三向地震作用的有效控制。

1 分析模型的建立

1.1 结构简介

计算结构为规则的3层混凝土框架, X向为三跨, Y向为两跨, 每跨皆为6m。柱的截面尺寸为500×500mm, 梁的尺寸为500mm×300mm, 板厚为100mm, 采用C30混凝土。层高皆为3m。抗震设防类别为乙类, 场地类别为Ⅱ类, 设防烈度为8度, 地震基本加速度为0.2g。

1.2 水平隔震层

水平隔震层由水平隔震支座以及一块厚度为0.12m的楼板构成, 水平隔震层的框架梁尺寸亦为500×300mm。所有柱子底部皆布置铅芯叠层橡胶隔震支座。在SAP2000软件中, 水平隔震支座用。

1.3 竖向隔震层

竖向隔震层独立布置于水平隔震之上, 由竖向隔震支座、导轨以及厚度为0.15m的楼板构成。竖向隔震支座由钢弹簧和粘滞阻尼器并联构成。导轨的作用在于将水平地震分量与竖向地震分量解耦, 即当水平地震分量单独作用时, 三维隔震结构同水平隔震结构并无太差异;而竖向地震分量单独作用时, 竖向隔震支座将发挥其隔震减震的功能;水平、竖向地震分量同时作用于结构时, 水平隔震支座、竖向隔震支座将独立地发挥其各自功能。

1.4 输入地震波

选取Ⅱ类场地适用的EI-Centro波作为时程分析的地震波输入, 持续时间为30s, 时段大小为0.02s, 加速度峰值为341.7cm/s2。根据我国现行抗震规范中规定:此结构采用三向 (两个水平和一个竖向) 地震波输入时, 其加速度最大值按1 (水平1) :0.85 (水平2) :0.65 (竖向) 的比例调整。

2 三维隔震结构的地震反应分析

2.1 三种结构形式的自振周期

表2是三种形式的结构前六阶振型的自振周期数据, 可以看出水平隔震明显延长了结构的自振周期, 而三维隔震结构与水平隔震结构相比, 前六阶的主振型的自振周期相差不大。

2.2 竖向地震分量对水平隔震结构的作用

对水平隔震结构分别只施加X、Y两向地震波, 对比同时施加X、Y、Z三向地震波的情况, 分别取顶层X向加速度的时程作图如下:

从图5中可以看出, 在高烈度地区, 竖向地震分量对水平隔震结构的影响是不能忽略的。三向地震波同时作用于水平隔震结构时产生的顶层X向的加速度时程的峰值为545.6cm/s2, 而仅对其施加水平地震波时顶层X向的加速度时程的峰值为453.4cm/s2。

2.3 三维隔震结构的减震效果

分别对水平隔震结构、三维隔震结构施加三向地震波, 考查各自的顶层X向加速度时程, 作图如图6:

由图6可知, 和水平隔震结构相比, 三维隔震结构由于设置了竖向隔震层, 使结构在三向地震作用下的反应明显削弱, 其顶层X向加速度时程的峰值为340.1 cm/s2。

结语

本文基于水平隔震结构的基础之上, 提出了一种新型的三维隔震结构, 用于减弱高烈度区竖向地震分量对于结构的作用。通过SAP2000软件建模分析, 可知竖向地震分量对于隔震结构的影响较大;而三维隔震结构可以有效减弱这一反应。

三维隔震结构尚处于研究阶段, 目前国内外并无太多的工程实践。其关键的问题在于竖向隔震层的竖向隔震支座的选取是否合适, 以及竖向隔震层导轨的抗弯刚度是否足以抵抗上部结构的倾覆弯矩。总之, 三维隔震结构的抗震性能还有待进一步的实验研究与分析。