地脉动

摘要： 河北平原地裂缝分布广泛、致灾严重,给当地工程建设和人民生活造成了严重影响。目前对于河北平原地裂缝的研究主要是发育特征、成因机理以及分布等方面,对该区域场地动力特性的研究不足。为讨论河北平原地裂缝对场地动力响应的影响,分别选取该地区具有代表性的地裂缝(高丽营地裂缝和隆尧地裂缝(构造成因)、大名地裂缝(古河道成因)、唐山地裂缝(地震成因))进行野外地脉动测试,并通过傅里叶谱分析、反应谱分析和Arias烈度分析,揭示了不同类型地裂缝场地的动力响应特征。结果表明,地裂缝对场地卓越频率和卓越周期的影响较小,但对场地动力响应强度的影响较大。在地裂缝附近区域具有放大效应,上盘放大倍数达到2.2~2.7,下盘放大倍数达到1.7~2.4,并随着与地裂缝距离的增大逐渐衰减,一定距离后趋于平稳,且活动性更强的上盘的放大效应更明显。不同类型地裂缝对场地动力响应的影响趋势基本一致,但影响范围不同:构造地裂缝场地的放大效应影响范围最大,约24 m,地震地裂缝次之,约22 m,古河道地裂缝最小,约20 m。综合考虑河北平原地裂缝对场地影响范围:上盘约24 m,下盘约20 m。场地放大效应及其影响范围可以为河北平原地裂缝场地工程结构的合理抗震设防提供依据。

摘要： 基于地脉动卓越周期的场地类别划分方法具有简单经济快捷的特点,包含抗震设计规范(1964)在内的多个历史版本规范与手册都曾给出过相应的划分标准。而现行抗震设计规范(2016)已对覆盖层厚度和等效剪切波速等场地类别划分指标进行了修正,这些对应于历史版本规范的划分标准也已无法继续应用;同时,国内外最新研究也表明,相对于早期划分标准中使用的水平向傅氏谱卓越周期,地脉动H/V谱比的卓越周期能更有效表达场地动力特性。通过对不同类别场地上的地脉动单点三分向观测及H/V谱比分析,研究了地脉动H/V谱比卓越周期与场地类别的对应关系,建议了一套适于现行抗震设计规范场地类别的地脉动卓越周期划分方案。其中,Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类场地对应的卓越周期范围分别为:T≤0.08 s,0.08 s0.95 s。通过与基于数值模拟、理论计算及震前背景噪声等方法的对比说明了该方案的合理性。结果表明,该方案相比基于傅氏谱法的方案有很大改进,依据现行规范标准判定场地类别的准确率平均达到72%以上,略偏保守。

摘要： 地震事件识别是地震监测业务的基础性工作,特别是随着大规模地震台站建设、海量地震数据汇聚以及地震预警的发展,从连续波形记录中自动区分地震与地脉动噪声显得更加重要。以准确识别地震事件为目标,提出了一种基于生成对抗网络(generative adversarial network,GAN)与随机森林(random forest,RF)的地震事件识别组合模型,该模型先利用生成对抗网络提取波形信号特征、再利用随机森林基于提取的波形信号特征将地震事件识别转化为地震与地脉动的分类问题。地震与地脉动各5378条数据的测试集研究结果表明,该模型对地震事件与地脉动的分类准确率均可以达到99%以上,地震事件识别率比较传统的长短时窗方法(short term averaging/long term averaging,STA/LTA)提高了23.56个百分点,表明该模型可以从地脉动中准确识别地震事件,并在地震监测与地震预警中具有应用前景。

摘要： 根据台站场地条件进行地震动参数校正,有助于提高地震预警的有效性和准确性。针对我国地震预警台网中部分台址场地条件信息不完整及观测仪器的多样性,通过采用不同灵敏度的力平衡式加速度仪、速度仪和MEMS烈度仪,同时进行大量不同类别场地的地脉动观测,多角度对比分析时、频差别,探讨基于地震预警仪观测地脉动评价场地条件的可行性。结果表明,加速度仪灵敏度越高,H/V谱比卓越频率越易识别;速度仪与力平衡式加速度仪观测的地脉动,三分向傅氏谱和H/V谱比的谱形与卓越频率均一致;与TAG-33M强震仪相比,TMA-53烈度仪观测的地脉动整体幅值略高,波形较差,但随着振幅增大趋于一致;在近80%的场地上,TAG-33M强震仪与TMA-53烈度仪观测的地脉动傅氏谱卓越频率相差0.05 Gal时,TAG-33M强震仪与TMA-53烈度仪观测的地脉动竖向和水平向傅氏谱均趋于一致;当幅值均方根值为0.02 Gal~0.05 Gal时,TAG-33M强震仪与TMA-53烈度仪观测的地脉动竖向和水平向傅氏谱谱形均有较高的相似性;当幅值均方根值<0.02 Gal时,TAG-33M强震仪与TMA-53烈度仪观测的地脉动傅氏谱谱形相差较大,相似性低;依据TAG-33M强震仪观测地脉动H/V谱比的卓越频率判定场地类别,准确率达83.3%;TMA-53烈度仪观测地脉动的H/V谱比过于平坦,大多数场地上卓越频率识别困难。

摘要： 西安地裂缝广泛发育,严重的制约了城市的建设和规划。地裂缝的存在使得建筑场地在地震作用下表现出不同的地震响应特征,因此,研究西安地裂缝场地地震响应特征对地裂缝场地的建筑抗震设防具有重要意义。以西安地区典型地裂缝为研究对象,通过野外调查获得了西安地裂缝场地特征;在此基础上选取典型地裂缝场地,通过地脉动现场测试方法,获取了地裂缝场地卓越频率这一反映地层动力特性的重要参数,通过不同测点傅里叶谱分析得出了场地动力响应规律抗震设防距离。研究表明:西安地裂缝场地的卓越频率在2.79~3.16 Hz,平均卓越频率为2.96 Hz;地裂缝处场地地震响应明显,随着距地裂缝距离的增加场地地震响应逐渐减小,影响范围为15 m左右;地裂缝场地地震响应放大倍数上盘大于下盘,表现出“上盘效应”,放大倍数在1.64~2.38。研究结果对西安地裂缝场地工程抗震设防具有重要意义。

摘要： 对2020年唐山M5.1地震前河北数字测震台承德、涞源、滦县、京唐港和迁西台站的数据资料进行分析,通过小波分解、功率谱分析、快速傅里叶变换等方法处理数据研究震前地脉动的异常变化特征.结果显示:① 唐山地震前,5个台均出现低频地脉动前兆异常,且4个台站低频异常具有一致性;②4个台震前表现为振幅趋势上升,震后逐步下降;③4个台震前PSD变化具有一致性,震前趋势上升震后逐渐下降,且与振幅曲线呈相同趋势.

摘要： 利用台风所激发的P波地脉动信号,地震学家近年来开始尝试通过地震学方法定位、监测台风.由于单台阵定位精度的局限性(主要取决于台站数目、孔径和结构等),本文提出了将台阵至源区的距离作为归一化权重因子、结合反卷积技术的双台阵联合定位方法,并利用中国喜马拉雅二期台阵(ChinArray II)和日本高灵敏度地震台网(Hi-net)的连续波形数据,对 2014年西北太平洋强台风"海鸥"所激发的 P波地脉动源区进行了定位测试.联合定位结果与理论模拟源区具有较好一致性:台风"海鸥"位于菲律宾海时,其激发海浪与台风"风神"遗留涌浪相互作用而激发的P波地脉动源区偏离"海鸥"移动轨迹;而当"海鸥"进入南海后,其激发的P波源区则紧随台风中心.与单台阵定位结果的对比分析表明,本文所提出的方法能够有效降低以下方面影响:(1)单台阵响应函数强旁瓣导致定位结果出现"伪影"、不聚焦;(2)台阵至源区距离小于～26°时,P波沿复杂浅地层传播时实际走时与基于理想地球模型的理论预测走时存在较大偏差导致近场定位误差增大;以及(3)上地幔三重震相的干扰等.因此,该方法有效提升了定位结果的聚焦性与稳定性,实现对"海鸥"激发P波地脉动源区的全程、稳定定位追踪,为发展基于地震学的台风监测新方法提供支持.

摘要： 利用FFT频谱分析方法,分别分析19个地震(包括2008~2017年国外主要8.0级以上地震、国内主要7.0级以上地震、以及甘肃及周边主要5.0级以上地震)震前10天内,兰州、天水、高台、陇南地震台CZB钻孔倾斜仪的预处理分钟值数据,并提取短临异常。在提取短临异常的过程中,剔除了各类干扰,确保异常的可信度;利用小波变换方法,分别分析上述19个地震前1~3个月内,兰州、天水、高台、陇南等地震台站CZB钻孔倾斜仪的预处理整点值数据,并提取短临异常。并将分析结果,做台站间对比分析,剔除干扰,总结异常的同步性。通过震例研究,总结形变资料中的震前短临异常变化特征,发现所选数据在FFT及小波分析上均有较好的映震效应。

摘要： 由于数字地震台站空间分布密度较大,信号采样率高,观测资料连续性和稳定性较高,本文以73个台站组成的青海区域数字地震台网记录的地脉动观测资料为基础,对观测资料进行去除直流信号、仪器响应、脉冲信号,通过带通滤波提取观测资料中0.01—0.025Hz频段信号.对研究区域(31°—40°N,87°—103°E)进行0.3°×0.3°网格化.通过台网观测资料确定研究区域地脉动信号衰减参数.本文以2008年11月10日9时22分大柴旦6.3级地震为例,运用青海区域数字地震台网观测记录地脉动资料,对震前40天及震前8个小时的资料进行区域应变场计算.9月27日—11月10日每5天的00时观测数据进行平均,每5天计算一张应变场空间分布图,得到了区域应变场在大柴旦地震前空间分布以及应变强度随时间进程的演化特征.

摘要： 通过对西安两个区域（西安交通大学校园、市区东西与南北轴线）进行长周期地脉动观测，数据采集与分析，得到西安地区地下构造固有频率特性，进而推断出观测区地下软土层厚度分布趋势。经过对数据进行Nakamura法处理可以清晰看出：地基土层起着滤波器作用，有选择地滤掉某些成分，放大了某些频谱成分，合谱型局部受到改造；不同场地土质对地脉动的响应具有频率依赖性以及频率选择效应。同时控明观测区长周期地脉动的空间变化规律，了解了沉积层厚度以及横向变化规律，可为西安地区工程抗震提供能考依据。

摘要： @@地震是地球上一种破坏性非常严重的灾害,例如1976年7月28日03点42分在唐山发生的7.8级地震,共死亡24.2万多人,极震区地面建筑几乎全部倒塌,经济损失十分惊人。因此,建筑结构的抗震设计成了地震工程的一个主要目标。早在上世纪50～60年代,世界上一些多地震国家在制定建筑物抗震设计规范时,曾利用地面脉动观测的数据来描述场地的动力特性。地脉动是一种具有丰富内涵的地球物理信息,由于地脉动本身具有的一些优良特性,目前各国学者都对其进行多方面的研究。我国地脉动的应用研究始于20世纪60年代,目前,我国对地脉动的研究和应用仍以短周期的地脉动为主,对长周期的脉动研究也取得了新的进展。

摘要： 本文介绍了辽宁数字台网运行的脉动异常跟踪系统(RTTS),叙述了这个系统在2004年12月26日08时58分55.2秒印尼苏门答腊西北近海(北纬3.9,东经95.9)8.7级地震前,营口、锦州台地脉动波形的幅度和周期明显异常的情况.并展现了利用RTTS系统进行地脉动研究的前景.

摘要： 工程场地条件对于地震安全性评价、动力基础的设计、抗液化分析、地基与结构动力相互作用分析和工程地震学许多方面的研究都有重要的作用,土层剪切波速结构是工程场地条件的重要的基本参数,许多研究者开始关注利用实测面波或从地脉动台阵中推得的瑞利波或勒夫波的相速度频散曲线反演实际工程场地剪切波速度结构.本文探讨从地脉动台阵观测的三分量记录中提取勒夫波相速度的频散曲线的方法.本文强调了利用勒夫波频散曲线反演工程场地剪切波速度结构的优势,采用修正的空间自相关方法从地脉动台阵观测的三个分量中提取勒夫波相速度频散曲线的方法.先根据地脉动中竖向分量用空间自相关方法求得瑞利波的相速度,再从切向和径向的空间自相关系数方程中解出勒夫波的波数Lk,进一步得到勒夫波的相速度、求得频散曲线.作为一个实例,本文从厦门一个具体工程场地的地脉动台阵观测三分量记录中实际提取勒夫波相速度的频散曲线,并将提取的结果与根据实际场地计算的勒夫波相速度的频散曲线进行了对比.在提取过程中将得到的瑞利波相速度的频散曲线与根据实际场地计算的第一类零阶Bessel函数进行了对比,指出了记录中存在的问题.

摘要： 为了研究开发方便、经济、可靠的场地速度结构探测方法,特别是可以广泛应用于大、中城市中的方法,本文探讨了利用地脉动观测分析反演场地浅层速度结构的技术途径.从二维随机波场的相关理论出发,用空间自相关法分析了厦门两个中日地脉动联合观测台阵竖向记录.假设地脉动的竖向分量主要成分为基阶瑞利波,用数值计算的水平层状场地中基阶瑞利波频散曲线比较、评估了地脉动的分析结果,验证了分析方法的有效性.在分析了传统遗传算法特点和弱点的基础上,从遗传算子选择入手设计了利用瑞利波频散曲线反演场地速度结构的遗传算法,一定程度上改善了反演方法.将地脉动推算的频散曲线作为目标曲线,反演了工程建设最关注的场地浅部土层剪切波速度结构,与钻孔法实测试结果比较,说明了本文技术途径、方法的可行性.

摘要： 国内外科学家已经在利用重力仪高采样率资料发现了地震前的不明原因、台风引起的地脉动信号以及地球自身的地脉动(hum)等信号.其中利用重力仪观测到的地震前的不明原因的高频信号的研究尤其得到关注.由于地震前的高频信号可能受到其他能够引起正常地脉动信号异常.因此,本研究对地处内陆的乌什地震台山洞中进行连续重力观测的gPhone重力仪产出的秒采样数据,采用奇异谱(SSAM方法)分析方法进行粗差探测和合成潮改正研究.rn 首先，利用2007-2015年较为平静的5天观测结果进行分析，结果表明秒采样观测数据中99%的能量来源于低于地脉动(2～7mHz)频率的信号（例如：重力固体潮、气压负荷潮等）。只有不及l%的能量来源于地球自身的脉动信号。rn 其次，重构上述不足1%的重力残余信号和气压负荷潮改正后的重力残差信号进行频谱分析，比较结果表明：潮汐改正方法显示气压对重力的影响主要集中在2.7h到16min周期内，影响程度约为：10dB，而利用SSAM分析方法能够将改正大于16min周期的gPhone重力仪重力信号从-150dB降低到-175dB范围内，而小于16min周期的信号依然在-160dB附近变化。rn 最后，利用SSAM方法重构1%的残余能量信号后，将日均方差作为重力仪噪声水平分析方法研究了2008年以来乌什地震台gPhone重力仪的噪声水平的时间序列。结果表明：该重力仪在夏季噪声达到最小值，春冬季噪声较大，并且噪声水平时间序列呈现年周期性变化。平均噪声水平约为10±5x10-8mS-2。结果表明：在山洞观测的乌什地震台gPhone重力仪观测数据能够观测到大于10±5x10-8mS-2，周期大于16min的信号。

摘要： 通过CHTO和海岛台记录的波浪频散特性，可以对南大洋涌浪的产生源区进行估计。本文计算了RER等地震台在各个时间段对应的峰值频率，将该波浪因频散引起的峰值频率变化进行线性拟合，从而确定波浪源与噪声激发源之问的距离。对于海岛台站，认为海岛周围的浅海即为海浪激发地脉动的区域，同时选取安达曼海东北部为CHTO观测地脉动的激发源位置，进而确定波浪源的大致位置。定位结果表明涌浪源区大致在非洲南端的南大洋海域激发。研究表明浅海区域更容易激发海洋地脉动;通过台站地脉动记录，可以研究涌浪在大洋中的传播情况，为全球海洋活动的研究提供参考。

摘要： 对分层填筑的昆明长水国际机场试验区进行地脉动测试,提出了地脉动数据有效性判别的方法,明确了使用h/v方法处理地脉动数据的步骤.使用功率谱代替傅里叶谱执行h/v运算,且在h中使用了x向和y向功率谱之和.通过h/v谱可以确定场地的卓越频率,进而反演土层剪切波速.经与实测剪切波速对比,误差小于15％.

摘要： 本文以西北黄土地区地震小区划和重大工程建设项目中的实际地脉动观测资料为依据,阐述了黄土场地的脉动频谱特性,结合实例探讨了场地脉动在地震工程中的应用问题.

摘要： 本发明公开了精密光学装置厂房地基筏板地脉动响应的分析方法，涉及隔振地基设计分析领域，包括S1待测地址钻孔并取样；S2岩土样本开展模态试验；S3建立岩土样本有限元模型，结合模态试验识别岩土样本的弹性模量与泊松比；S4安装深井传感器，获得地脉动载荷时域信号，分析获得地脉动加速度功率谱密度曲线；S5建立动力学有限元模型，在底部施加地脉动加速度功率谱密度曲线；S6开展地基动力学有限元模型模态分析和基础随机振动响应分析；S7根据动力学有限元模型确定加速度响应功率谱密度；通过对地基筏板地脉动响应的分析评估，在设计阶段获得可靠的厂房筏板上的地脉动响应，提高精密仪器装置稳定性分析评估可靠性，降低精密仪器的研发风险。

摘要： 本发明公开了一种磁悬浮电容式地脉动拾振器，包括壳体，所述壳体内设置有电容传感器和与第一直流电源电连接的电磁铁，以及在所述电磁铁的磁场力作用下处于悬浮状态的永磁体；所述电容传感器包括悬浮极板和位于所述悬浮极板上方的固定极板，所述固定极板和悬浮极板均与第二直流电源电连接，所述悬浮极板固定在所述永磁体的上表面。该地脉动拾振器受干扰小，精度高，能够准确的检测地脉动。

摘要： 本发明公开了一种基于地脉动测量的桥墩冲刷监测系统，包括固定式地脉动仪探头，安装在桥墩顶端；导轨，竖向安装在桥墩迎水面上且具有位于水面以下的部分；移动式地脉动仪探头，沿导轨上下移动；地脉动仪主机，接收固定式地脉动仪探头和移动式地脉动仪探头检测到的地脉动信息；数据处理系统，将地脉动信息处理成桥墩冲刷深度并对桥墩冲刷预警。以地脉动仪监测的地脉动信息经数据处理系统处理成桥墩冲刷深度并对桥梁进行预警，准确度高、服役周期长。本发明还公开了一种基于地脉动测量的监测方法，本方法基于地脉动信息计算桥墩冲刷深度，计算结果精准、可靠。

摘要： 本发明公开了精密光学装置厂房地基筏板地脉动响应的分析方法，涉及隔振地基设计分析领域，包括S1待测地址钻孔并取样；S2岩土样本开展模态试验；S3建立岩土样本有限元模型，结合模态试验识别岩土样本的弹性模量与泊松比；S4安装深井传感器，获得地脉动载荷时域信号，分析获得地脉动加速度功率谱密度曲线；S5建立动力学有限元模型，在底部施加地脉动加速度功率谱密度曲线；S6开展地基动力学有限元模型模态分析和基础随机振动响应分析；S7根据动力学有限元模型确定加速度响应功率谱密度；通过对地基筏板地脉动响应的分析评估，在设计阶段获得可靠的厂房筏板上的地脉动响应，提高精密仪器装置稳定性分析评估可靠性，降低精密仪器的研发风险。

摘要： 本发明属于土动力学技术领域，公开一种计算地脉动卓越频率对应的场地自振频率理论深度的方法，先建立无限半空间上的双层覆盖场地计算模型；接着计算场地基本自振圆频率ω，并获得ω与该计算模型的理论计算深度H之间的关系曲线A；建立瑞利波弥散特征方程，求得该计算模型瑞利波相速度c与波数k之间的关系曲线，并将该关系曲线转化为ω与λ之间的关系曲线B；通过关系曲线A和关系曲线B，利用相同ω下λ和H之间的关系，获得ω‑H/λ关系曲线；最后根据ω‑H/λ关系曲线计算层状场地地脉动卓越频率对应的场地自振频率理论深度H。本发明的方法能够用于计算层状场地地脉动卓越频率对应的场地自振频率理论深度，能够为建筑物抗震设防提供可靠的依据。

摘要： 本发明涉及一种钻孔地脉动测试设备，其属于岩土工程勘察原位测试领域。它主要包括中间杆件、传感器外壳，所述中间杆件上下两端均通过连接杆件与变径接头连接；所述变径接头均与内设有电动推拉杆的电磁贴壁外壳连接，所述电动推拉杆均通过伸缩杆与贴壁片连接；所述电磁贴壁外壳均与内设有三分量振动传感器的传感器外壳连接，所述上部三分量振动传感器固定在传感器外壳底处；所述上部传感器外壳与顶盖连接，所述顶盖通过防水公母接头和螺纹套管接头与由两根钢丝绳和十心线缆组成的牵引数据传输一体绳连接；本发明的有益效果是：功能更多，用途更广，利用低频三分量振动传感器，提高了土层动力特性的测试精度，贴壁装置可减小井液的影响。

摘要： 本实用新型涉及一种具有提示功能的地脉监测用地脉动测试仪，包括底盘、连接柱、第一感应块、第二感应块和支架，所述底盘上端设有第一感应块，所述第一感应块外侧设有第一移动板，所述第一移动板外侧设有第一固定板，所述底盘下端设有支架，所述支架一侧设有连接柱，所述连接柱内部设置有第一连接杆，所述第一连接杆下端设有第二固定板，所述第二固定板下端设有第二移动板，所述第二移动板下端连接有第二连接杆，所述第二连接杆下端设有第二感应块。本实用新型具有双向测试地脉脉动的功能，解决了现有的地脉动检测装置缺少双向地脉检测功能的问题，使得部分检测仪在对地脉动检测时只能检测横向或者纵向的震动，测量数据不足以分析地脉运动。

摘要： 本实用新型公开了一种便于移动的地脉监测用地脉动测试仪，包括支撑块、保护箱、蓄电池、充电口、密封塞、把手、固定轴、保护盖、测试仪本体、显示屏、打印口、触控板和固定扣，所述测试仪本体的内部下端固定有蓄电池，所述测试仪本体的上端面一端中间处镶嵌有触控板，所述测试仪本体的上端面背离触控板的一端上侧镶嵌有显示屏，且测试仪本体的上端面背离触控板的一端下侧开设有打印口，所述测试仪本体固定在保护箱的内部，所述保护箱的一侧下端开设有充电口，所述密封塞活动安装在充电口的内部，所述测试仪本体的两端两侧均固定有固定轴，所述把手共设有两个。本实用新型有利于移动以及对地脉进行测试的优点。

摘要： 本实用新型公开了一种可安全定位布设的地脉动探头，包括地脉动探头本体，地脉动探头本体包括地脉动探头壳体、探测传感器和探头端，地脉动探头本体的外侧设置有拉环，地脉动探头本体的一端设置有连接导线，地脉动探头壳体上位于探头端的外侧设置有防护筒，防护筒的端部开设有转槽，防护筒上位于转槽内设置有固定轴，固定轴上转动套接有挡条块，固定轴上位于挡条块之间设置有扭簧，防护筒的外侧设置有便于调节转向的抵接组件；本实用新型通过抵接组件中抵接条块推动挡条块向内转动而保护地脉动探头的探头端，避免地脉动探头在下井的过程中地脉动探头碰撞到井壁而造成损坏，在定位布设中便于挡条块的展开，从而有利于地脉动探头的安全定位布设。

摘要： 本实用新型涉及一种钻孔地脉动测试设备，其属于岩土工程勘察原位测试领域。它主要包括中间杆件、传感器外壳，所述中间杆件上下两端均通过连接杆件与变径接头连接；所述变径接头均与内设有电动推拉杆的电磁贴壁外壳连接，所述电动推拉杆均通过伸缩杆与贴壁片连接；所述电磁贴壁外壳均与内设有三分量振动传感器的传感器外壳连接，所述上部三分量振动传感器固定在传感器外壳底处；所述上部传感器外壳与顶盖连接，所述顶盖通过防水公母接头和螺纹套管接头与由两根钢丝绳和十心线缆组成的牵引数据传输一体绳连接；本实用新型的有益效果是：功能更多，用途更广，利用低频三分量振动传感器，提高了土层动力特性的测试精度，贴壁装置可减小井液的影响。