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基于汶川8.0级强震记录的近场地震动特征分析李英成;陈清军【摘要】In the Longmenshan fault zone and surrounding area, more than 50 stations of China Strong Motion Net Center ( CSMNC) got acceleration records, of which peak is bigger than 100gal in the 5. 12 Wenchuan earthquake. In this paper, thirty-three near-fault ground motions from eleven stations were selected. The seismic response spectrum analysis and energy distribution analysis based on orthogonal HHT method were adopted to study the vertical to horizontal acceleration peak ratio, acceleration response spectral ratio, energy time-frequency distribution and peak coefficient. The results were compared and analyzed to discuss the characteristics of near-fault Ground Motions of M8. 0 Wenchuan Earthquake.%在汶川8.0级大地震中,国家数字强震动台网布设在龙门山断裂带及其周围地区的50多个台站获得了大于100 Gal的加速度记录.选取其中断层附近11个台站的加速度记录,分别进行了地震反应谱分析和基于正交化HHT法的能量分布特征分析,通过对竖向与水平向加速度峰值比、竖向与水平向加速度反应谱比值,以及能量分布和峰值系数的分析与比较,探讨了汶川地震的近场地震动特征.【期刊名称】《灾害学》【年(卷),期】2012(027)001【总页数】6页(P17-22)【关键词】汶川8.0级强震记录;近场地震动特征;地震反应谱分析;正交化HHT法;能量分布【作者】李英成;陈清军【作者单位】同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092;同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海200092【正文语种】中文【中图分类】P315.9汶川8.0级地震是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最广的一次地震，地震的强度、烈度都超过了唐山大地震。
大型地震滑坡高速滑动堵江机制的离散元数值模拟董金玉;赵志强;郑珠光;杨继红【摘要】A large number of landslides were triggered by Wenchuan earthquake, and many barrier lakes were formed for the slumping bodies blocking the rivers. Taking the Tangjiashan landslide as an example, the mechanism of its blocking the river is simulated based on the discrete element numerical simulation method. The results show that the Tangjiashan landslide is indeed a high-speed landslide, the variation curve of its velocity from starting to stopping is obviously nonlinear, and the maximum sliding velocity reaches 27 m/s. The movement and formation mechanism of the barrier lake is reappeared intuitively, and the whole process can be divided into five phases:the starting sliding stage, the speed-up sliding stage, the decelerated sliding stage, the accumulation stage and the self-stabili-zation stage.%汶川大地震触发了大量的大型滑坡,这些滑坡体在峡谷河流地带堵塞河道形成了堰塞湖.本文以唐家山滑坡形成的堰塞湖为例,通过离散元数值方法对地震作用下唐家山滑坡的滑动堵江机制进行了模拟,结论如下:唐家山滑坡确实为一高速滑坡,滑坡从启动到停止,其速度变化曲线具有显著的非线性特征,滑坡的最大滑速达27 m/s;直观地再现了唐家山滑坡的滑动以及形成堰塞体的全过程运动特征和滑坡堵江机制,并把其划分为5个阶段,即滑动启动阶段、加速滑动阶段、减速滑动阶段、遇阻堆积阶段和自稳成坝阶段.【期刊名称】《华北水利水电学院学报》【年(卷),期】2015(036)006【总页数】4页(P47-50)【关键词】唐家山滑坡;离散元数值模拟;滑坡堵江机制;高速滑坡;全过程运动特征【作者】董金玉;赵志强;郑珠光;杨继红【作者单位】华北水利水电大学资源与环境学院,河南郑州450045;华北水利水电大学资源与环境学院,河南郑州450045;华北水利水电大学资源与环境学院,河南郑州450045;华北水利水电大学资源与环境学院,河南郑州450045【正文语种】中文【中图分类】P642地震是最为严重的自然灾害之一,不仅直接造成人员伤亡和财产损失，还能引发其他类型的自然灾害，尤其是山体滑坡、崩塌.2008年5月12日在四川省汶川县发生的8.0级地震诱发了大量的滑坡.这些滑坡滑动速度快、能量大、冲击破坏力强，在高速滑动过程中常堵塞河道形成堰塞湖，其中备受人们关注的就是北川县的唐家山滑坡形成的堰塞湖，一度威胁到下游30万人民的生命财产安全.针对高速滑坡的成因机制、运动过程等，一些学者进行了一些研究，如：殷跃平[1]对汶川地震中高速远程滑坡的特征进行了研究，认为高速远程滑坡具有明显的抛掷效应和气垫效应特征，并导致滑动距离为滑体长度的数倍，堆积成坝后堵江易形成堰塞湖；魏欣等[2]分析了汶川地震灾区高速远程滑坡的空间分布特征，认为随着滑体剪出口相对高差的增大，更多的势能转化为动能，导致滑体滑动速度快，滑动距离远；苏生瑞等[3]以谢家店子滑坡为例，对汶川地震引发高速远程滑坡的运动机理进行了数值模拟研究，得到了地震震级越大，滑体启动的加速度和速度也越大，越易形成高速远程滑坡的结论；陈禄俊等[4]以头寨沟滑坡为例，使用数值模拟方法研究高速滑体凌空飞行的运动规律，认为考虑空气动力学效应分析高速滑坡的滑动时，滑体凌空飞行的时间和距离会增加，更加符合实际滑动情况；邬爱清等[5]采用DDA对唐家山堰塞坝的形成机制进行了模拟分析，计算得到了滑体的滑动速度和块体的主应力分布规律；笔者亦曾结合案例对汶川地震灾区滑坡的成因进行了讨论[6].在这些研究的基础上，笔者通过对唐家山滑坡堰塞湖的现场调查并结合收集到的地质资料，建立离散元数值模型，输入四川卧龙台记录到的实际地震波，对汶川地震作用下唐家山滑坡的动力破坏过程进行模拟，直观地再现唐家山滑坡的高速滑动特征以及形成堰塞坝的全过程运动特征.唐家山滑坡位于北川上游5 km的湔江右岸，距主中央断裂带的直线距离为2.3 km，位于断裂带的上盘.滑坡地段斜坡陡峻，下部坡陡，坡度约50°，基岩裸露，上部较缓，坡度30°左右，上、下游各分布1条冲沟，上游为大水沟，下游为小水沟，滑坡前、后缘高差650 m左右.唐家山滑坡堰塞体长803 m，宽611 m，厚82.65～124.40 m，方量约2 037×104m3，堰塞体坝顶最低部位高程为752 m，最高部位高程790 m，唐家山滑坡的地貌形态特征如图1所示.唐家山滑坡部位出露的地层岩性为寒武下统清平组的砂岩、泥灰岩、泥岩、灰岩，岩层软硬互层.唐家山堰塞坝的坝体由原山坡上部残坡积的碎石土和寒武系下统清平组上部基岩经下滑、挤压、破碎形成的碎裂岩组成，碎裂岩呈现出似层状结构.唐家山堰塞坝地质横剖面如图2所示.从图2中可以看出，唐家山滑坡滑动前岩层产状为330°∠40°，坡面产状330°∠30°～50°，属于顺层结构岩质边坡.节理裂隙主要发育2组高倾角节理，第1组产状为220°∠75°，第2组产状为335°∠80°，分别对岩体起到侧向和横向切割作用.UDEC(Universal Distinct Element Code)是一个处理不连续介质的二维离散元程序，可用于模拟非连续介质(如岩体中的节理裂隙等)承受静载或动载作用下的响应.本文通过UDEC计算程序，首先建立数值模型，然后将实际地震作用力施加到模型中，计算分析唐家山滑坡在地震作用下边坡岩体的运动破坏过程.根据现场调查和地质资料，建立唐家山边坡离散元计算模型,如图3所示.河流右侧高程500～1 300 m，高差为800 m；河流左侧高程300～700 m，高差为400 m；计算模型断面沿水平方向延伸1 600 m.滑体部分视为刚体，不考虑自身的变形量，滑床为变形体，采用弹塑性本构模型，屈服准则采用Mohr-Coulomb屈服准则[7].结构面主要有两组，一组为岩层层面，另一组为岩体中发育的高倾角节理，层面倾角40°，节理倾角80°.根据室内试验和工程类比，将计算所需的各岩土介质及节理的岩体物理力学参数列于表1，阻尼比取岩土体常用阻尼比2%.地震荷载采用汶川地震卧龙台记录到的地震波，其水平加速度峰值为9.58 m/s2，竖向加速度峰值为9.48 m/s2，动力持续时间为45 s，计算输入的加速度时程曲线如图4所示.地震作用下边坡的最大不平衡力监测曲线如图5所示.从图中可以看出：在地震波作用下，模型中的最大不平衡力不断震荡变化，随着地震加速度值的增大而增大，并在10 s时达到最大值，之后减小，和加速度值相对应，在37 s左右达到第二次峰值，之后逐渐减小，并在48 s之后迅速减小，趋近于零.这也反映了坡体从滑动启动、高速滑动以及逐渐堆积稳定的演化过程.为了研究唐家山滑坡在地震作用下的详细滑动过程和堵江机制，在滑体的前、中和后部设置了速度监测点.图6为滑体前、中、后部位单元体滑动速度随时间的变化过程曲线.从图中可以看出：滑坡体前缘监测块体在7 s时滑到河床，水平速度为-17 m/s，垂直速度为-9 m/s，其中负号表示x轴和z轴的负向；之后从7 s到12 s块体沿着河床滑移，垂直速度逐渐减小到0 m/s左右，水平速度增加到绝对值最大值，为-22 m/s;再后由于滑体前缘受坡体阻挡，但滑体在后缘的推动作用下向对岸爬坡，垂直速度开始变为正值，水平速度绝对值开始减小；在30 s时，滑动速度减小至较小值；50 s时趋近于0 m/s，滑动基本停止.而在滑体后缘，在15 s时滑动速度的绝对值达到最大值，水平速度为-22 m/s，垂直速度为-16 m/s，之后滑动速度的绝对值逐渐减小，在30 s时，滑动速度的绝对值减小至较小值，50 s时趋近于0 m/s，滑动基本停止.唐家山滑坡确实为一高速滑坡，滑坡从启动到停止，其速度变化曲线具有显著的非线性特征.滑坡滑动总的持续时间约30 s，其中，在0~15 s内滑坡处于滑动加速阶段，在15~30 s处于滑动减速阶段.滑坡的最大总滑动速度达到27 m/s，最大滑动距离约为750 m.本文对唐家山滑坡的整个滑动堵江过程进行了全过程的离散元模拟，整个模拟过程用了70 s，模拟结果如图7所示，直观地再现了唐家山滑坡滑动堵江的全过程及其运动特征.根据滑动的破坏状态，结合前面的滑动速度监测曲线，将该滑坡的变形破坏过程分为5个阶段.1)滑动启动阶段：0.0～0.1 s.由于地震力及滑体重力的作用，滑体沿着岩体层面(层间软弱带)产生应力集中，使层面产生塑性变形并逐渐贯通.2)加速滑动阶段：0.1～15 s.在地震力和滑体势能转化动能的作用下，滑体滑动速度急剧增加，在此阶段末滑动速度达到最大值27 m/s.3)减速滑动阶段：15～30 s.由于河谷宽仅约100 m，滑体在滑动过程中，受到对岸的阻挡作用力，同时由于滑床与滑体之间的摩擦阻力，滑动速度绝对值逐渐减小，在此阶段末，滑动速度绝对值减小到0 m/s左右.4)遇阻堆积阶段：30～50 s.滑体速度绝对值较小，滑动基本停止，在地震力的作用下，局部地带发生蠕滑或者震荡变形.5)自稳成坝阶段：50 s至计算完成.在50 s以后，地震力作用已经结束，滑体在自重作用下逐渐变得密实、稳定，堵塞河流，形成堰塞坝.基于现场调查和地质资料，本文建立了唐家山边坡离散元数值计算模型，通过在滑床和滑体不同部位设置监测点，对唐家山滑坡在实际地震波作用下滑动破坏的堵江过程进行了模拟分析，得到了以下结论：1)唐家山滑坡确实为一高速滑坡，滑坡从启动到停止，其速度变化曲线具有显著的非线性特征，滑坡的最大滑速达27 m/s.2)对唐家山滑坡的整个滑动堆积过程进行了全过程的离散元模拟重现，直观地再现了唐家山滑坡的全过程运动特征，并把其划分为5个阶段：滑动启动阶段、加速滑动阶段、减速滑动阶段、遇阻堆积阶段、自稳成坝阶段.【相关文献】[1]殷跃平.汶川八级地震滑坡高速远程特征分析[J].工程地质学报,2009,17(2):153-166.[2]魏欣,胡瑞林,李丽慧,等.强震条件下高速滑坡的空间分布特征研究[J].工程地质学报,2010,18(4):490-496.[3]苏生瑞,张永双,李松,等.汶川地震引发高速远程滑坡运动机理数值模拟研究—以谢家店子滑坡为例[J].地球科学与环境学报,2010,32(3):277-287.[4]陈禄俊,邢爱国,陈龙珠,等.高速远程滑坡飞行数值分析[J].水文地质工程地质,2008,35(5):1-6.[5]邬爱清,林绍忠,马贵生,等.唐家山堰塞坝形成机制DDA模拟研究[J].水文地质工程地质,2008,39(22):91-95.[6]董金玉,杨国香,杨继红,等.汶川地震灾区滑坡的成因及典型实例分析[J].华北水利水电学院学报,2011,32(5):10-13.[7]Itasca Consulting Group,Inc..Universal distinct element code:theory and background[R].Minneapolis:Itasca Consulting Group Inc.,2005.。
汶川地震临震地脉动记录特殊频率波动现象及其重现性初步研究杨立明【摘要】通过对距离汶川地震余震区较近的武都地震台震前连续记录资料的傅里叶频谱特征分析, 发现震前临震阶段0.1～0.3 Hz频率的幅值出现快速、持续的增大现象;进一步实时连续跟踪观测和试验表明, 该现象在7-9月间发生的多次地震前在多个台站出现, 表现出现象的重现性、时间进程上的持续性和过程属性, 空间上由震中及其附近或某个"中心"区域向外围扩散等特性. 对该特殊波动的物理本质、与震源和孕震动力学过程的关系等研究有可能对临震预报具有实际意义.【期刊名称】《国际地震动态》【年(卷),期】2009(000)001【总页数】6页(P14-19)【关键词】汶川地震;临震特殊频率波动;0.1～0.3Hz;重现性【作者】杨立明【作者单位】中国地震局兰州地震研究所,兰州,730000【正文语种】中文【中图分类】P315.75引言地震预报是世界性的科学难题。
在多年的预报实践中，我国形成了长、中、短、临渐进式预报思路［1］;其中临震预报是难度最大、最具挑战性的预报，也是直接关乎减轻地震造成人员伤亡的关键环节。
地震台站记录中包含地震事件记录和没有地震事件时的脉动纪录［2-5］，其中地震事件及其波形记录中蕴含着十分丰富的信息，得到了许多专家的关注［6-8］。
地震脉动纪录中同样蕴含着丰富的信息。
作者［9-10］曾利用中等地震的频谱特征进行祁连山地震带MS5级以上地震短临预报探索和应用研究。
在此基础上，汶川地震后，作者通过对距离汶川地震余震区较近的武都地震台5月1日00时—5月12日13时连续记录资料，以整点记录时间序列为研究对象，在序列最高分辨率50 Hz频率范围内进行傅里叶频谱特征分析，结果显示从5月10日19时左右开始，0．1～0．3 Hz频率的幅值出现快速、持续的增大，而此前的相应结果比较稳定，仅仅在一定的范围内波动。
该现象的出现距离汶川地震的发生约43小时。
只看该作者了解地震【基本资料地震(earthquake)就是地球表层的快速振动，在古代又称为地动。
它就象刮风、下雨、闪电、山崩、火山爆发一样，是地球上经常发生的一种自然现象。
它发源于地下某一点，该点称为震源(focus)。
振动从震源传出，在地球中传播。
地面上离震源最近的一点称为震中，它是接受振动最早的部位。
大地振动是地震最直观、最普遍的表现。
在海底或滨海地区发生的强烈地震，能引起巨大的波浪，称为海啸。
地震是极其频繁的，全球每年发生地震约500万次，对整个社会有着很大的影响。
【地震现象】地震发生时，最基本的现象是地面的连续振动，主要是明显的晃动。
极震区的人在感到大的晃动之前，有时首先感到上下跳动。
这是因为地震波从地内向地面传来，纵波首先到达的缘故。
横波接着产生大振幅的水平方向的晃动，是造成地震灾害的主要原因。
1960年智利大地震时，最大的晃动持续了3分钟。
地震造成的灾害首先是破坏房屋和构筑物，造成人畜的伤亡，如1976年中国河北唐山地震中，70％～80％的建筑物倒塌，人员伤亡惨重。
地震对自然界景观也有很大影响。
最主要的后果是地面出现断层和地裂缝。
大地震的地表断层常绵延几十至几百千米，往往具有较明显的垂直错距和水平错距，能反映出震源处的构造变动特征（见浓尾大地震，旧金山大地震）。
但并不是所有的地表断裂都直接与震源的运动相联系，它们也可能是由于地震波造成的次生影响。
特别是地表沉积层较厚的地区，坡地边缘、河岸和道路两旁常出现地裂缝，这往往是由于地形因素，在一侧没有依托的条件下晃动使表土松垮和崩裂。
地震的晃动使表土下沉，浅层的地下水受挤压会沿地裂缝上升至地表，形成喷沙冒水现象。
大地震能使局部地形改观，或隆起，或沉降。
使城乡道路坼裂、铁轨扭曲、桥梁折断。
在现代化城市中，由于地下管道破裂和电缆被切断造成停水、停电和通讯受阻。
煤气、有毒气体和放射性物质泄漏可导致火灾和毒物、放射性污染等次生灾害。
在山区，地震还能引起山崩和滑坡，常造成掩埋村镇的惨剧。
汶川大地震震害特点与成因分析•相关推荐汶川大地震震害特点与成因分析汶川特大地震造成了巨大的人员伤亡和财产损失，通过对地震特点研究发现，汶川地震地震能量巨大，震级大，烈度超强，震源深度较浅，破裂长度大，地震持续时间长，这是造成巨大损失的内因。
下面是小编收集整理的汶川大地震震害特点与成因分析，希望大家喜欢。
汶川大地震震害特点与成因分析篇11 引言2008年5月12日下午两点28分，四川汶川发生了M8.0级特大地震。
这次地震震级大，余震也很多，地表破裂十分严重，同时也带来了次生灾害，造成了巨大的经济损失和人员伤亡，是建国以来唐山大地震后的又一震害严重的特大地震。
我国处于西亚地中海和环太平洋的地震带交汇地区，是个受地震灾害比较严重的地区，然而我国对地震的研究起步比较晚，尤其是对房屋抗震研究也是十分缓慢。
而且对地震的研究主要是从理论和室内试验着手，但室内试验却很难模拟出现实的地震作用，再加上地震发生本身的复杂性，地震作用很难预测。
所以地震的作用机制及震害还很难准确确定。
因此对地震特点及震害分析就十分必要，这对我们研究地震作用机理，进行抗震设计有着十分重要的意义。
2 汶川地震特点根据房屋的破坏特征和实地研究，我们发现汶川地震具有以下特点：1、地震能量巨大、烈度超强。
8级地震释放的能量为7级地震的32倍，本次释放的地震波能量约为1023.7尔格，有专家称相当于当年上千颗二战时美国在广岛扔的原子弹的能量。
据有关资料介绍，在汶川卧龙获取的峰值加速度记录达0.9g（地震烈度10度强），在江油获取的峰值加速度记录达0.7g（地震烈度接近10度）。
此次地震所产生的峰值加速度大于0.4g（地震烈度9度）的区域尺度达到350公里，震中烈度高达到11度。
2、震源深度浅、破裂长度大。
汶川地震震源发生在地表以下19千米处，所产生的地面运动十分剧烈，地震破裂面从震中汶川开始向北偏东49度方向传播，破裂长度达240千米。
3、发震方式特殊、震动持续时间长。
四川汶川8.0级地震震源过程王卫民;赵连锋;李娟;姚振兴【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2008(51)5【摘要】2008年5月12日在青藏高原与四川盆地交界的龙门山山脉发生了M<,s>8.0级强烈地震,引发山体滑坡等地质灾害,造成了大的人员伤亡和经济损失.本文利用远场体波波形记录合近场同震位移数据,根据地质资料和地震形成的地表破裂轨迹,造了一个双"铲状"有地震断层模型,利用反演技术重建地震的破裂过程.结果显示汶川大地震主要是沿龙门山造带的映-川断裂和灌县-江油断裂发生的逆冲兼右旋走滑破裂事件.断层面上的滑分布显示两个高滑动区先后发生在地震破坏最为重的映秀和北川地区,最大滑动量高1200～1250cm,且破裂过程也显示一定的复杂性.地震破裂的平均走滑量略大于平均滑,与多种观测资料获得的震前龙门山断裂带构造变形相一致,推断是由于长期区域应力场用和龙门山地区特殊的物质组和结构孕育了这次千年尺度的强烈地震.【总页数】8页(P1403-1410)【作者】王卫民;赵连锋;李娟;姚振兴【作者单位】中国科学院青藏高原研究所,北京,100085;中国科学院地质与地球物理研究所,北京,100029;中国科学院地质与地球物理研究所,北京,100029;中国科学院地质与地球物理研究所,北京,100029【正文语种】中文【中图分类】P315【相关文献】1.利用近场高频GPS、强地面运动和远场地震波形数据联合反演2008年汶川Ms8.0地震的震源时空破裂过程 [J], 孟国杰;苏小宁;王振;廖华2.2008年5月12日四川汶川8.0级地震与部分余震的震源机制解 [J], 郭祥云;陈学忠;李艳娥3.四川芦山7.0地震和汶川8.0地震震源区地壳岩石圈变形特征分析 [J], 沈旭章4.2008年5月12日四川汶川8.0级地震前后震源区应力水平估计 [J], 陈学忠;李艳娥;郭祥云5.地震震源与灾害评估分析:中国四川2008年5月12日Ms 8.0汶川地震 [J], 陈胜早因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
汶川地震中高路堤的抗震响应分析闵卫鲸;张炳焜n;李磊;张建经【摘要】高路堤是我国西部山区常见的路基形式.随着路堤高度和材料性质确定后,其圆频率和自振周期也随之确定.高路堤在相同PGA而卓越周期差别较大的地震波作用下,其动力响应大不相同.在我国规范中,普遍以PGA作为路堤边坡设计的依据,其合理性有待考虑.利用大型通用有限元软件ABAQUS对其进行动力响应分析,通过考虑加速度沿路堤高度的放大系数来说明输入地震波的影响.计算结果表明,当地震波卓越周期与高路堤自振周期相近时,路堤将发生较大的位移变形.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2010(000)012【总页数】4页(P66-69)【关键词】高路堤边坡;ABAQUS;谱加速度放大;位移变形【作者】闵卫鲸;张炳焜n;李磊;张建经【作者单位】中国中铁二院工程集团有限责任公司,成都,610000;西南交通大学岩土工程系,成都,610031;西南交通大学岩土工程系,成都,610031;西南交通大学岩土工程系,成都,610031【正文语种】中文【中图分类】U416.1+2随着我国经济建设的飞速发展以及西部大开发战略的进一步实施，我国高等级公路建设逐渐由东部转向西部，由平原转入山区。
在四川等西部山区，公路是重要的交通方式。
这些地区地震频发且烈度较高，如果边坡失稳，将带来严重的后果。
目前，在工程中常利用现有规范［1-2］对高路堤边坡进行稳定性设计，大多采用拟静力法，即把地震力看作静力施加在路堤边坡上。
这种方法有很大的缺陷性。
由于地震荷载的随机性，以及不同的地震波有着不同的卓越周期，所以仅仅考虑峰值地面加速度 PGA(Peak ground accelearation)对结构的稳定性影响是不够的。
本文利用通用大型有限元软件ABAQUS对国道213友谊隧道出口42 m高路堤边坡进行动力分析，分析比较高路堤边坡在不同地震波下的动力响应。
1 动力有限元分析理论1.1 动力响应方程多自由度体系在荷载下的运动方程［3］为式中，［M］为质量矩阵;［C］为阻尼矩阵;［K］为刚度矩阵;{}为质点加速度向量;{}为质点速度向量;{u}为质点位移向量;{F(t)}是荷载随时间的函数，可以是不变量，如常荷载，也可以是可变量，如冲击荷载、谐荷载、地震荷载等。
