強(qiáng)震地表破裂評(píng)估方法研究.pdf

1、強(qiáng)震在合適的條件下可產(chǎn)生地表破裂，地表破裂通常會(huì)造成嚴(yán)重的災(zāi)害，工程建設(shè)中必須回答建設(shè)場(chǎng)地是否存在地震地表破裂的潛在危險(xiǎn)這一問題，因此，地震地表破裂的評(píng)估是當(dāng)前巖土工程抗震領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問題之一。開展這一領(lǐng)域的研究工作對(duì)城市防災(zāi)規(guī)劃、工程建設(shè)以及探索地震的發(fā)生機(jī)理等都具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
　　在地震地表破裂問題的研究中，工程上感興趣的問題有三個(gè)方面。第一，發(fā)震斷層發(fā)生強(qiáng)震時(shí)，地表產(chǎn)生破裂的可能性有多大；第二，如果產(chǎn)生

2、地表破裂，破裂的長(zhǎng)度和寬度多大，覆蓋的范圍有多大；第三，在覆蓋范圍內(nèi)可能產(chǎn)生哪些震害?；卮鹕鲜鋈齻€(gè)問題十分困難，這是因?yàn)榈乇砥屏训陌l(fā)生受斷層的活動(dòng)性、強(qiáng)震的震級(jí)、震源深度和場(chǎng)地覆蓋層厚度等多種因素的控制，并且與地震的發(fā)生一樣，地表破裂的產(chǎn)生同樣具有不確定性。一百多年來，學(xué)術(shù)界在這一領(lǐng)域開展了一系列的研究工作，取得了豐富的研究成果。本文在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上，圍繞地震地表破裂數(shù)據(jù)庫建設(shè)、地震地表破裂的概率計(jì)算方法、破裂規(guī)模的估計(jì)和地震

3、地表破裂評(píng)估方法的工程應(yīng)用等方面開展了系統(tǒng)的研究工作，取得如下主要成果。
　　1、地震地表破裂的研究綜述。本文系統(tǒng)的總結(jié)、歸納了地震地表破裂這一科學(xué)和技術(shù)問題的研究歷程，評(píng)述了當(dāng)前地震地表破裂研究領(lǐng)域的前沿成果，指出了存在的問題和今后在這一領(lǐng)域需要繼續(xù)開展的研究工作。本文的這一部分工作對(duì)有興趣開展這一方面研究工作的科技人員有一定的參考意義。
　　2、建立了有工程特色的地震地表破裂數(shù)據(jù)庫。廣泛收集了歷史地震和現(xiàn)代地震資料，對(duì)歷

4、史地震資料進(jìn)行了認(rèn)真的辨析和核實(shí)，給出了可靠度的標(biāo)識(shí)，制定了數(shù)據(jù)錄入標(biāo)準(zhǔn)，建立了目前國(guó)內(nèi)最為豐富的地表破裂的數(shù)據(jù)資料庫。這一工作為開展地震地表破裂研究工作提供了寶貴的基礎(chǔ)資料。
　　3、本文將Logistic回歸分析方法引入到地震地表破裂評(píng)價(jià)中。邏輯回歸分析是研究多變量參與、預(yù)測(cè)某一事件發(fā)生概率的數(shù)學(xué)分析模型，由于對(duì)自變量約束弱化而廣泛應(yīng)用于工程、經(jīng)濟(jì)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。本文介紹了邏輯回歸方法的原理和用于地震地表破裂概率預(yù)測(cè)的適宜性，確

5、定了評(píng)價(jià)因子及分級(jí)，應(yīng)用SPSS軟件及matlab程序進(jìn)行了數(shù)據(jù)計(jì)算和顯著性檢驗(yàn)，并用汶川地震和于田地震等實(shí)例證明了這一方法應(yīng)用于地震地表破裂概率評(píng)估是合適的。這一工作實(shí)現(xiàn)了地表破裂評(píng)估結(jié)果的概率表達(dá)。
　　4、統(tǒng)計(jì)給出了地表破裂的幾何參數(shù)與震級(jí)的關(guān)系。在現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上，用最小二乘法擬合了地表破裂長(zhǎng)度、寬度、水平位錯(cuò)和垂直位錯(cuò)與震級(jí)的關(guān)系，分別給出了中國(guó)大陸、中國(guó)西部、中國(guó)東部、中國(guó)西部走滑斷層、中國(guó)西部正斷層和中國(guó)西部逆斷層對(duì)

6、應(yīng)的統(tǒng)計(jì)關(guān)系式，給出了相關(guān)系數(shù)和剩余方差。同時(shí)，統(tǒng)計(jì)了震級(jí)分別為6.0-6.4、6.5-6.9、7.0-7.4、7.5-7.9和8.0-8.5時(shí)，不同破裂長(zhǎng)度、寬度、水平位錯(cuò)和垂直位錯(cuò)量的發(fā)生頻度。上述工作建立了適用于中國(guó)大陸地區(qū)的震級(jí)與地表破裂參數(shù)關(guān)系式。
　　5、提出了地震地表破裂的工程評(píng)估方法。本文在綜合考慮斷層的活動(dòng)性、發(fā)震斷層的上限震級(jí)以及覆蓋層厚度的基礎(chǔ)上，應(yīng)用本文提出的地震地表破裂可能性的概率評(píng)估方法和幾何評(píng)估方法，

7、給出了地震地表破裂的工程評(píng)估方法、危險(xiǎn)性分級(jí)和工程評(píng)價(jià)的建議。本文的這一工作推進(jìn)了活斷層研究成果與工程應(yīng)用的密切結(jié)合，為工程場(chǎng)地活斷層工程應(yīng)用提供了新的途徑。
　　本文建立的地震地表破裂數(shù)據(jù)庫為進(jìn)一步深入開展這一領(lǐng)域的研究提供了重要的基礎(chǔ)資料。本文將Logistic分析方法應(yīng)用到地震地表破裂的評(píng)價(jià)中，實(shí)現(xiàn)了地震地表破裂的概率表達(dá)，豐富了地震地表破裂的研究成果。本文提出的地震地表破裂評(píng)估的工作流程和統(tǒng)計(jì)給出的地震地表破裂幾何參數(shù)表達(dá)