面向地震巨灾保险的建筑特性快速提取方法

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作者 郑经纬 周越 +3 位作者 高爽 戴志军 陈苏 熊政辉 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2020年第4期739-748,共10页

房屋建筑分类是抗震设计和地震风险分析的基础,是巨灾保险的纽带环节,也是结构易损性准确、完备分析的前驱保障,快速获取建筑特性参数非常关键。基于影像数据获取结构特性相比传统手段具有显著优势,然而其准确性具有一定挑战性,从影像... 房屋建筑分类是抗震设计和地震风险分析的基础,是巨灾保险的纽带环节,也是结构易损性准确、完备分析的前驱保障,快速获取建筑特性参数非常关键。基于影像数据获取结构特性相比传统手段具有显著优势,然而其准确性具有一定挑战性,从影像数据得到实时的、较准确的结构特性成为地震保险数据获取技术的关注焦点。本文采用深度学习方法开展从影像数据中提取面向地震保险需求的建筑特性数据,构建基于深度学习方法的建筑高度识别模型和基于机器视觉的建筑高度识别方法,运用基于Xception神经网络深度学习和机器视觉的模型,对北京地区的建筑高度进行模型测试,该方法可为地震保险分析提供重要的基础数据支持。 展开更多

关键词 地震 巨灾保险 建筑特性 信息提取

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芦山7.0级地震近断层地震动的方向性 被引量：17

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作者 谢俊举 李小军 +1 位作者 温增平 周宝峰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1266-1280,共15页

基于芦山7.0级地震中断层距小于100km自由场台站的强震动记录观测数据,研究此次地震近断层地震动的方向性特性,并探讨方向性特性与震源破裂机制、断层距离和空间方位的关系.研究结果表明:(1)与距断层较远记录不同,近断层地震动在不同的... 基于芦山7.0级地震中断层距小于100km自由场台站的强震动记录观测数据,研究此次地震近断层地震动的方向性特性,并探讨方向性特性与震源破裂机制、断层距离和空间方位的关系.研究结果表明:(1)与距断层较远记录不同,近断层地震动在不同的观测方向上表现出显著的强度差异,存在明显的极大和极小作用方向.在不同的方向上,最大加速度反应可达最小值的4倍以上;(2)这种方向性差异在T=1.0s以上的长周期段更为明显,在T=0.1s以下的短周期段,地震动随方向变化的差异较小.地震动强度随方向变化的差异随周期增大而增大,不同方向上的加速度反应谱值的最大值与最小值之比从周期T=0.01s时的约1.7增大到周期T=10s时的约2.4;(3)在距离断层约35km以内,地震动具有明显方向性,地震动卓越方向具有垂直断层走向的特征,随断层距的增大,这种方向性不明显.从不同方向上地震动强度的差异来看,随断层距增大,地震动强度在不同方向上的差异在减小,表现为各个周期的最大值/中值和最大值/最小值比值均随断层距离增大缓慢减小;(4)近断层地震动的方向性特性主要受断层上、下盘的相对运动所控制,其在长周期的卓越方向与水平同震位移方向一致,且该卓越方向上的地震动强度绝对大小与地震破裂造成的静态位移明显相关,表现为地震动强度随水平同震位移的增大而增大. 展开更多

关键词 近断层 方向性 芦山地震 速度脉冲 垂直断层方向

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日本熊本M_W 7.0地震的长周期地震动 被引量：7

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作者 谢俊举 李小军 温增平 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期4431-4446,共16页

利用日本K-NET和KiK-net强震动台网获取的距离发震断层100 km以内136个强震动台站的三分量加速度记录,研究熊本M_W7.0地震地震动的长周期特性.基于残差分析研究不同周期地震动的空间分布差异,将观测分析结果与美国NGA经验模型、汶川和... 利用日本K-NET和KiK-net强震动台网获取的距离发震断层100 km以内136个强震动台站的三分量加速度记录,研究熊本M_W7.0地震地震动的长周期特性.基于残差分析研究不同周期地震动的空间分布差异,将观测分析结果与美国NGA经验模型、汶川和芦山地震观测结果进行对比,揭示此次熊本地震近场强震动的长周期特点及其形成机理.研究结果表明:(1)虽然总体上此次地震的近场地震动水平与美国NGA-West2经验模型的预测结果接近,但周期2 s以上地震动的分布在断层不同方位有系统性差异,在断层的北东方位,周期2.0～10.0 s的反应谱高于NGA-West2经验模型的预测结果,在西南方位,谱值低于经验预测模型.(2)我们认为此次地震2.0～10.0 s的长周期地震动的空间分布差异主要受破裂方向性的影响,在破裂传播的正前方,周期T=2.0 s,3.0 s,5.0 s,7.5 s和10.0 s的加速度谱被放大到整体观测平均水平的1 4～2.0倍.从周期T=2.0 s到10.0 s,破裂向前方向的放大作用和破裂反方向的减弱作用均有所增强,此次地震观测到的速度大脉冲记录均位于断层的东北方位,这与方向性脉冲的产生机理相吻合,速度大脉冲对加速度反应谱有显著的长周期放大作用,放大倍数值可以超过4.0,放大作用的影响主要位于脉冲的特征周期T_p附近.(3)近断层记录在建筑结构敏感的周期(0.5～2.0 s)的反应谱达到芦山地震的3～6倍,虽然与芦山地震震级接近,此次地震近断层地震动破坏力大大超过了芦山M_W6.8地震,甚至超过了汶川W_W7.9地震,这种长周期特点应该引起工程抗震设计和相关研究人员的重视. 展开更多

关键词 熊本地震 长周期 地震动 方向性 空间分布

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基于断层活动资料的鄂尔多斯块体周缘未来30年大地震危险性研究 被引量：3

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作者 李昌珑 吴健 +1 位作者 徐伟进 高孟潭 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2344-2357,共14页

鄂尔多斯块体周缘历史上多次发生大地震,同时该地区人口稠密,城市群集中,有必要分析该地区未来30年的大地震危险性,为该地区的应急备灾工作提供参考.本文利用块体周缘活动断层的滑动速率、历史地震古地震等资料,建立了考虑大地震发生率... 鄂尔多斯块体周缘历史上多次发生大地震,同时该地区人口稠密,城市群集中,有必要分析该地区未来30年的大地震危险性,为该地区的应急备灾工作提供参考.本文利用块体周缘活动断层的滑动速率、历史地震古地震等资料,建立了考虑大地震发生率的时间非平稳性质和大地震危险性近断层分布特征的地震危险性模型.计算了块体周缘未来30年Ⅷ度地震动的超越概率分布图,并同《中国地震动参数区划图》的地震危险性模型进行了比较.本文研究认为,由断层滑动速率估算的断层地震活动性与基于地震目录统计的地震活动性总体差别不大,但断层源的地震危险性在沿断层破裂面地区增大明显.结果认为,鄂尔多斯块体周缘未来30年地震危险性最高的地区在块体西南缘,六盘山东麓断裂和会宁—义岗断裂及周边地区是未来30年地震危险性较高的地区. 展开更多

关键词 鄂尔多斯块体 断层源 断层滑动速率 特征地震

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九寨沟M 7.0地震仪器烈度计算比较分析 被引量：5

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作者 李敏 李小军 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期803-814,共12页

地震发生后,强震动观测台网可以获取灾区分布式台站位置的强震动记录,通过基于这些强震动记录得到的地震动参数可以快速地评估地震烈度的空间分布,以迅速判定不同地区的受灾程度,尤其是地震极震区的分布范围,为政府开展应急救援并合理... 地震发生后,强震动观测台网可以获取灾区分布式台站位置的强震动记录,通过基于这些强震动记录得到的地震动参数可以快速地评估地震烈度的空间分布,以迅速判定不同地区的受灾程度,尤其是地震极震区的分布范围,为政府开展应急救援并合理地分配救援力量、物资等提供依据,以保证救援人员及时、准确地到达极震区展开搜救工作,减少人民群众的生命财产损失。本文介绍了国内外7种地震仪器的烈度计算方法,基于四川九寨沟M 7.0级地震获取的强震动记录,对这7种方法的计算烈度值进行了对比分析。结果表明,各方法计算的仪器烈度与宏观烈度的差值均在1度误差范围以内,均显示了良好的实用性,且行业标准法和综合判别法两者的计算结果较为一致。 展开更多

关键词 九寨沟地震 仪器烈度 烈度算法 加速度反应谱

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鄂尔多斯地块周缘大地震间相互作用研究

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作者 李昌珑 吴健 高孟潭 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4862-4872,共11页

活动地块作为地质构造单元,其周缘的地震常常较为活跃,并且有时表现出大地震丛集发生的现象.鄂尔多斯地块处于受来自青藏高原NE向的主压应力等多重构造应力作用下的区域构造环境中,地块周缘大地震间相互作用的机制值得研究.本文以鄂尔... 活动地块作为地质构造单元,其周缘的地震常常较为活跃,并且有时表现出大地震丛集发生的现象.鄂尔多斯地块处于受来自青藏高原NE向的主压应力等多重构造应力作用下的区域构造环境中,地块周缘大地震间相互作用的机制值得研究.本文以鄂尔多斯地块周缘的几次历史地震为例,分别研究了级联断层、地块同侧断层、地块不同侧断层间大地震间应力转移的现象,尝试对地块在其周缘发生大地震时的应力传递和转移行为获得新的认识.得到的结论有:1920年宁夏海原81/2级和1927年甘肃古浪8.0级地震分别使六盘山东麓断裂和香山—天景山断裂的大地震期望复发时间提前了800年和20年,六盘山东麓断裂当前的大地震危险性较高.1626年山西灵丘7级地震和1654年甘肃天水南8级地震分别使五台山北麓断裂的大地震复发期望时间提前了50年和279年,鄂尔多斯地块可能将其西南缘受到的部分库仑应力扰动传递到了东缘的五台山北麓断裂. 展开更多

关键词 鄂尔多斯地块 库仑破裂应力 大地震 地震发生率

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2018年2月6日花莲M_W6.4地震近场地震动方向性效应 被引量：8

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作者 安昭 谢俊举 +1 位作者 李小军 温增平 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4658-4672,共15页

利用中国台湾省内222个强震动台站以及Palert地震预警系统520个台站所观测的三分量加速度记录,研究此次花莲M W6.4地震近场强地震动空间分布和衰减特征,将观测结果与美国NGA-West2地震动经验预测模型进行对比,揭示此次台湾花莲地震近场... 利用中国台湾省内222个强震动台站以及Palert地震预警系统520个台站所观测的三分量加速度记录,研究此次花莲M W6.4地震近场强地震动空间分布和衰减特征,将观测结果与美国NGA-West2地震动经验预测模型进行对比,揭示此次台湾花莲地震近场地震动的长周期特点,基于回归残差分析研究地震动峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)和不同周期地震动的空间分布差异,定量考察近场地震动的方向性效应.研究结果表明:(1)整体上此次地震的近场PGV观测值和周期1.0 s以上的长周期加速度谱值与美国NGA-West2地震动预测模型结果接近,PGA观测值和周期小于1.0 s的加速度反应谱略低于预测模型结果.从空间分布来看,周期1.0 s以上的长周期地震动在断层的不同方位有系统性差异,在破裂传播前方(震中西南方位),周期大于1.0 s时的反应谱明显高于美国NGA-West2地震动经验预测模型,在破裂传播后方(震中东北方位),周期大于1.0 s时的反应谱低于经验预测模型,表明此次地震近场地震动具有显著的方向性效应.(2)破裂传播的方向性效应主要影响周期超过1.0 s的长周期,而对PGA以及周期小于1.0 s的短周期地震动影响较弱.在破裂传播前方,周期1.0~10.0 s的加速度反应谱值被增强到整体观测平均水平的1.16~1.52倍;在破裂传播后方,周期1.0~10.0 s的加速度反应谱值被减弱到整体观测平均水平的0.36~0.70倍.(3)此次地震破裂方向性效应的影响表现出明显的窄带效应,破裂方向性的影响(包括破裂传播前方的增强作用和破裂传播后方的减弱作用)在周期T=3.0 s时达到最大,在该周期破裂传播前方的增强系数为1.52,破裂传播后方的减弱系数为0.36.从周期T=3.0 s到10.0 s,破裂方向性效应的影响随周期增大总体上呈减弱趋势,这与2016年日本熊本M W7.0地震破裂方向性效应的影响特点显著不同. 展开更多

关键词 花莲地震 长周期 近断层地震动 方向性效应 空间分布

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基于强震动台阵记录的震源破裂长度实时估测方法 被引量：3

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作者 刘辰 李小军 景冰冰 《地震学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期387-398,共12页

本文提出一种通过小孔径台阵波束形成技术快速估测震源破裂长度的方法,同时提出了调整各台站相位的方法,即在每个台站的延时无法确定的情况下,近似地得到每个台站之间相位差的方法。在此基础上,利用自贡强震动观测台阵在汶川地震中得到... 本文提出一种通过小孔径台阵波束形成技术快速估测震源破裂长度的方法,同时提出了调整各台站相位的方法,即在每个台站的延时无法确定的情况下,近似地得到每个台站之间相位差的方法。在此基础上,利用自贡强震动观测台阵在汶川地震中得到的主震地震动记录进行了破裂长度的离线快速估测。结果表明,该方法的时效性较好,在地震动加速度峰值到来前约10 s时,便得到了断层破裂长度(约120 km)和相应破裂走向的估测结果,虽然此时的估测结果与最终估测结果(约230 km)有较大的偏差,但从实现快速地震预警的角度来看,还是有较好的实际意义。通过与前人的研究结果进行对比,结果显示该方法低估了东北方向的破裂长度,于是探讨了该现象产生的原因及可能的解决方案。最后对这种算法的计算速度进行了测试分析,结果表明通过并行计算该方法能够满足实时断层破裂长度估测的要求。 展开更多

关键词 地震预警 波束形成技术 震源方位角反向投影 断层破裂长度 自贡台阵

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四川和云南地区场地平均剪切波速v_(S20)和v_(S30)经验预测模型研究 被引量：7

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作者 贾琳 谢俊举 +3 位作者 李小军 温增平 陈文彬 周健 《地震学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期628-642,I0002,共16页

利用四川和云南地区共973个工程场地钻孔资料,分别基于常速度外推模型、对数线性模型和条件独立模型的经验外推方法建立了该区域20 m和30 m平均剪切波速v_(S20)和v_(S30)的经验预测模型。研究表明常速度外推模型的预测误差最大,当波速... 利用四川和云南地区共973个工程场地钻孔资料,分别基于常速度外推模型、对数线性模型和条件独立模型的经验外推方法建立了该区域20 m和30 m平均剪切波速v_(S20)和v_(S30)的经验预测模型。研究表明常速度外推模型的预测误差最大,当波速资料深度小于10 m时,常速度外推方法会显著低估实际场地平均波速。基于对数线性外推方法建立了四川和云南地区波速经验预测模型,对比结果表明四川和云南地区平均波速预测结果与北京和加州地区较接近,明显低于日本地区。基于三种不同外推方法的预测误差对比分析结果表明条件独立性模型的预测结果在不同深度时误差均为最小,建议优先采用该方法建立的区域波速预测模型。 展开更多

关键词 场地分类 钻孔 平均剪切波速 预测模型 外推方法

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基于L_1范数正则化的强震动加速度记录基线漂移识别方法 被引量：4

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作者 熊政辉 李小军 +1 位作者 戴志军 陈苏 《地震学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期111-123,共13页

本文提出了一种基于L_1范数正则化的基线校正新方法,即以拟合速度时程误差最小为目标,以基线漂移本身尽可能小为约束条件,经过凸优化多次迭代自动求解出满足条件的基线漂移,避免了人为选取基线漂移分段次数和基线漂移起止时刻的主观干扰... 本文提出了一种基于L_1范数正则化的基线校正新方法,即以拟合速度时程误差最小为目标,以基线漂移本身尽可能小为约束条件,经过凸优化多次迭代自动求解出满足条件的基线漂移,避免了人为选取基线漂移分段次数和基线漂移起止时刻的主观干扰;随后利用该方法对多组加入了基线漂移噪声模型的强震动加速度记录进行验证。结果表明:本文方法对于识别和处理单段式、两段式和多段式的基线漂移噪声具有普适性,能敏锐地捕捉到速度时程发生漂移的趋势(斜率变化),无需预先设定加速度基线漂移模型也可有效地识别出多种基线漂移噪声的起止位置和漂移程度;地震记录事前部分对本文方法处理结果影响较大,当记录事前部分足够长时(如20 s),识别基线漂移噪声的准确性较高,位移时程可以较好地与原始位移匹配;而对于发生漂移的速度时程,本文方法可以不受地震事前部分长短的干扰,甚至在加速度记录出现明显丢头现象时,也能很好地实现峰值速度和整个速度时程的恢复。 展开更多

关键词 强震动 基线校正 L1范数正则化 加速度记录 位移

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基于结构类型和使用功能的建筑分类及其应用 被引量：4

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作者 景冰冰 李小军 +2 位作者 陈苏 刘辰 熊政辉 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2019年第2期293-303,共11页

基于结构类型的建筑分类是抗震设计和地震灾害分布调查的基础,也是开展建筑结构地震易损性研究所依据的分类形式,而在社会管理中则更注重基于使用功能的建筑分类。上述2种建筑分类方法难以给出恰当的经济损失评估结果,因此在面向地震巨... 基于结构类型的建筑分类是抗震设计和地震灾害分布调查的基础,也是开展建筑结构地震易损性研究所依据的分类形式,而在社会管理中则更注重基于使用功能的建筑分类。上述2种建筑分类方法难以给出恰当的经济损失评估结果,因此在面向地震巨灾保险研究与应用时存在一些不足。首先,传统的建筑分类将建筑的使用功能与结构类型平行处理,未考虑建筑结构类型和建筑使用功能的耦合影响;其次,随着经济社会的发展,建筑结构形式和使用功能均不断地变化,需要发展适用性强大的非固定类型分类方法。本文针对地震巨灾保险业务中建筑分类这一核心问题,结合中国建筑形式和使用功能,从建筑结构分类出发,进一步考虑建筑的使用功能,形成了基于结构类型-使用功能多因素耦合的建筑分类模型,并以北京市典型区域为例,对所提出的建筑分类模型开展应用示范。同时,本文提出的建筑分类模型结合网络信息技术,可解决传统分类应用于具体目标区域时分类指标体系不具备可变性的问题,满足了地震巨灾保险的数据需求。 展开更多

关键词 地震 巨灾保险 建筑分类 信息提取

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