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地震模拟振动台及模型试验研究进展1. 本文概述随着城市化进程的加快和建筑工程技术的不断发展，地震灾害对人类社会的威胁日益凸显。
为了提高建筑结构的抗震能力，减少地震灾害造成的人员伤亡和经济损失，地震模拟振动台及模型试验研究成为了工程抗震领域的重要研究方向。
本文旨在综述地震模拟振动台及模型试验的研究进展，分析现有技术的优缺点，探讨未来发展趋势，为相关领域的研究和实践提供参考。
地震模拟振动台作为一种重要的试验设备，可以模拟地震波对建筑物的影响，为研究者提供一种可控、可重复的实验手段。
模型试验则是将实际建筑结构按比例缩小，通过模拟地震作用下的响应，来研究结构的抗震性能。
这两者的结合为抗震研究提供了强有力的技术支持。
本文首先介绍了地震模拟振动台的工作原理和技术特点，然后对近年来国内外在模型试验方面的研究进行了梳理，包括试验方法、试验对象和试验结果等方面的内容。
接着，本文分析了当前研究中存在的问题和挑战，如模型与原型之间的相似性、试验数据的准确性等。
本文探讨了地震模拟振动台及模型试验的未来发展趋势，包括技术革新、数据分析方法的改进以及与其他抗震技术的结合等方面。
2. 地震模拟振动台技术概述定义：地震模拟振动台是一种用于模拟地震作用的实验设备，通过在实验模型上施加特定的振动，来模拟地震时的地面运动。
原理：振动台通过驱动系统产生可控的振动波形，这些波形可以模拟实际的地震波形或特定的地震动参数。
综合模拟环境：结合温度、湿度等环境因素，进行更全面的地震模拟。
3. 地震模拟振动台的发展历程地震模拟振动台的发展可以追溯到20世纪初。
最初，地震模拟振动台主要用于建筑结构的抗震性能研究。
早期的振动台设备简单，只能模拟一维地震波，且模拟的地震波频率范围有限。
这些早期的尝试为后来的研究奠定了基础。
20世纪50年代，随着电子技术和材料科学的发展，地震模拟振动台进入了快速发展阶段。
这一时期的振动台设备开始能够模拟多维地震波，频率范围也得到扩大。
内蒙古西部地区震源参数反演苏亚梅;胡炜;曹孟娜【摘要】基于遗传算法,采用Atkinson方法,选取2009—2017年内蒙古数字地震台网记录的内蒙古西部地区ML≥2.7地震事件波形资料,反演得到83个地震的震源参数.分析结果表明:该地区的拐角频率、地震矩、零频振幅与震级之间的相关性较好,而地震矩与应力降以及应力降与震级之间呈弱相关性,地震矩与拐角频率呈良好负相关性.其中,应力降集中分布在0.7—20 MPa,当ML>3.6时,随着震级增大,应力降呈现较为离散的特征.【期刊名称】《地震地磁观测与研究》【年(卷),期】2018(039)005【总页数】8页(P15-22)【关键词】中小地震;场地响应;震源参数;线性关系【作者】苏亚梅;胡炜;曹孟娜【作者单位】中国内蒙古 010051 呼和浩特基准地震台;中国内蒙古 010051 呼和浩特基准地震台;中国内蒙古 014040 包头地震台【正文语种】中文0 引言震源参数研究是地震学当前热门问题之一。
频繁发生的中小地震震源和介质参数携带了大量地壳深处应力场和介质性质变化信息，反映了该地区地质构造运动和应力、应变等状态，提取这些参数的时空演化信息，对于地震趋势估计、未来大震预测以及地震危险性评估具有实际意义。
数字地震观测技术的诞生，为震源参数研究奠定了坚实的数据基础。
国外数位专家就震源参数开展了较为广泛的研究，如：Shi（1998）对美国东北板内地震利用Sg（包括Lg波）位移谱进行拐角频率和应力降探讨；Moya 等（2000）提出一种利用遗传算法，可同时计算震源谱参数和场地响应；Shearer等（2006）系统计算了加州地区大量中小地震震源参数，研究南加州地震定标关系、应力降时空变化过程及该变化与强震的相关性。
此项研究在中国起步较晚，发展缓慢。
兰从欣等（2005）利用Moya 等（2000）的方法对北京地区中小震源参数进行了反演研究；华卫等（2009）采用Atkinson进行Moya的方法，对三峡水库地区震源参数特征进行探讨；高立新等（2005）、刘芳等（2007）系统研究了内蒙古地区震源参数；赵翠萍等（2011）等系统研究了中国大陆主要地震活动区中小地震震源参数及彼此之间的定标关系。
SEISMOLOGICAL AND GEOMAGNETICOBSERV ATION AND RESEARCH第42卷 第2期2021年 4月Vol.42 No. 2Apr. 2021地震地磁观测与研究doi: 10. 3969/j. issn. 1003-3246. 2021. 02. 0020 引言震级是地震时、空、强三要素之一，无论是在科学角度，还是社会需求角度，衡量地震的大小均是一件意义重大的基础性工作（傅承义等，1985；陈运泰等，2004；刘瑞丰等，2015）。
精确的震级是进行地震预报、会商分析及科学研究的基础。
当有感地震发生，特别是破坏性地震发生后，及时提供准确的地震参数，对应急救援工作的顺利开展至关重要。
单个地震台站所测定地震的震级大小与省级测震台网中心普遍存在差异，主要原因如下：①量取的S 波位置及周期大小可能受经验影响，存在人为误差，需按规范操作；②地震波传播路径不同，可能影响振幅量取，从而影响震级测定；③观测仪器存在误差，如仪器灵敏度、仪器响应发生变化，将导致记录幅度存在差异；④台基影响。
关于震级偏差研究的文献较多，如：陈培善等（1983）分析震级偏差存在的原因；严尊国等（1992）、林仙坎（2006）、张志斌等（2018）、康清清等（2019）研究量规函数；刘阳等（2010）、郭延杰等（2020）研究台站方位角；戴维乐（1986）、曹复旺等（1988）、梁向军等（2019）分析近震震级偏差，等等。
当涂地震站2015年10月投入地震观测，运行几年后发现，台站测出的震级（下文简称M L 台）较安徽省测震台网中心所测震级（下文简称M L 省）有一定偏差，本文主要分析震中距和方位角对震级偏差产生的影响。
当涂地震站震级偏差分析陈江琴（中国安徽243000马鞍山市应急管理局）摘要 选取当涂地震站2015年12月至2020年4月记录的120个1.2＜M L ＜5.3近震（均为浅源地震），其中省外地震震级为M L ≥2.0。
董俊，项月文，李清武. 江西地震预警台网测震仪、强震仪及烈度仪记录噪声与地震事件分析比较[J]. 地震科学进展, 2023,53(8): 367-373. doi:10.19987/j.dzkxjz.2023-010Dong J, Xiang Y W, Li Q W. Analysis and comparison of noise and seismic events recorded by seismometers, strong seismometers and intensity meters of Jiangxi Earthquake Early Warning Network[J]. Progress in Earthquake Sciences, 2023, 53(8): 367-373.doi:10.19987/j.dzkxjz.2023-010江西地震预警台网测震仪、强震仪及烈度仪记录噪声与地震事件分析比较*董 俊1, 2)※ 项月文2) 李清武2)1) 江西九江扬子块体东部地球动力学野外科学观测研究站，江西九江 3320062) 江西省地震局，江西南昌 330026摘要 根据对江西地震预警台网使用的3种型号（测震仪、强震仪和烈度仪）仪器的记录数据计算分析，获得站址背景噪声RMS 值和功率谱曲线。
结果表明：测震仪能够有效地记录较宽频带内背景噪声，而强震仪只能记录大于0.1 Hz 的自然噪声；相比之下，烈度仪记录仅仅是设备本身噪声，无法有效记录地脉动。
3种类型仪器都能有效记录到大的地震事件，通过P 波初动识别进行地震定位，而震级测定时，强震仪和烈度仪分析结果比测震仪明显偏大，实际应用时仅作参考。
关键词 江西地震预警台网；仪器；背景噪声；地震事件分析中图分类号：P315.62 文献标识码： A 文章编号: 2096-7780(2023)08-0367-07doi ：10.19987/j.dzkxjz.2023-010Analysis and comparison of noise and seismic events recorded by seismometers,strong seismometers and intensity meters of Jiangxi EarthquakeEarly Warning NetworkDong Jun 1, 2), Xiang Yuewen 2), Li Qingwu 2)1) Observatory for Geodynamic of the East Yangtze Block in Jiujiang, Jiangxi Province, Jiangxi Jiujiang 332006, China 2) Jiangxi Earthquake Agency, Jiangxi Nanchang 330026, ChinaAbstract Based on the analysis of the observation records from the three devices used by the Jiangxi Earthquake Early Warning Network (seismometer ，strong seismometer ，and intensity meter)，the RMS value and power spectrum of the station site background noise indicate that the seismometer can effectively record the background noise in a wide frequency domain ，while the strong seismometer can only effectively record natural noise above 0.1 Hz. In contrast ，the intensity meter only records the noise of the device itself ，and cannot effectively record microtremor. However ，all three kinds of instruments can effectively record seismic events ，and can be used for seismic location through the identification of initial movement of P wave. However ，when determining the magnitude ，the results of strong seismometer and* 收稿日期：2022-02-10；采用日期：2022-06-28。
数字与模拟观测系统测定地方震震级偏差研究周 志 付鸣放 刘 浩 卢叶啸 秦 溯（中国安徽霍山237272安徽省地震局佛子岭地震台）摘要 选用佛子岭台2008年09月～2009年8月记录的共607个地方震事件，利用佛子岭台数字与模拟观测系统对同一地震事件所测定的数字记录震级与模拟记录震级进行统计，做回归分析，计算两者之间的偏差值，从震级偏差频次分布、震级偏差与震中距的关系出发，比较差异性。
结果表明，数字记录震级与模拟记录震级线性相关程度显著，经过拟合公式校正，固定常数校正和震中距校正，数字记录震级完全与模拟记录震级能达到更好的一致性。
关键词 地方震；震级偏差；佛子岭台0引言地震震级是利用观测仪器记录地面质点运动参数来确定地震强弱的一种标度，是监视、研究和预报地震的主要参数之一。
准确的测定震级为地震观测和地震学研究提供了重要数据，同时也为震后救援对策工作提供科学依据。
由于台基岩性和仪器特性等多种因素的存在，震级偏差存在于各省、全国乃至全球各个地震台网或台站。
山东测震台网（赵金花等，2008），山西测震台网（赵一萍等，2003），北京遥测台网（郑秀芬等，2006）等均根据自身的资料开展过关于数字与模拟记录震级对比的研究。
佛子岭地震台属于安徽省区域地震台，多年来，对安徽省台网观测报告和霍山窗震情监测提供了连续、高质量地震观测资料。
该台“十五”期间架设了美国Geotech 公司的KS-2000宽频带数字地震仪，2008年1月开始投入试运行，并同以前的DD-1地震仪进行对比观测。
在实际观测当中发现两种地震仪的震级出现偏差，尤其是在计算地方震震级，两种地震仪器的Ml 震级相差0.4级，超出了要求范围，引起了笔者的思考。
为此我们对佛子岭地震台的两种观测系统的震级偏差进行系统的分析和深入的探讨。
1、相关背景资料佛子岭地震台位于安徽霍山县佛子岭水库旁边，台基岩性为变质岩，岩石破劈理发育，成层性差，不易分化，通过测试地动噪声功率谱属于Ⅱ类台基。
佛子岭地震台的DD-1地震仪安装于1981年。
随着地震监测技术的飞速发展及“十五”项目实施的需要，2006年该台在同一台基上又安装架设了美国Geotech 公司的KS-2000宽频带速度记录数字地震仪，频带为50Hz ～60s ，数据采集器字长为24位，系统稳定可靠，具有频带宽、动态范围大、分辨率高的特点。
经过一年的试运行，2008年正式投入运行。
2、资料选取与计算方法为了叙述方便，我们将数字记录震级记为s M ，模拟记录震级记为m M 。
模拟观测系统测定近震震级计算公式为C R gA l M m +∆+=)(μο （1）μA ：两水平方向S 波最大地动位移的算术平均值，)(∆R ：量规函数，C ：台基较正值。
作者简介：周志（1986～），男，安徽枞阳人，身份证号：3408231898601216812，助理工程师，学士，现主要从事地震监测工作。
基金项目：安徽省地震局合同制课题（200915）资助。
数字观测系统测定近震震级计算公式为（中国地震局监测预报司，2007）C R T V g l M s +∆+⨯=)()2/(max πο （2）max V ：两水平方向S 波最大地动速度的算术平均值，)(∆R ：量规函数，C ：台基较正值。
我们利用佛子岭地震台产出的数字观测报告和模拟观测报告，选取2008年09月～2009年8月，模拟系统与数字系统同时记录到606个地震事件作为对比样本。
将不同系统测定的震级一一对应列表后，计算它们的震级偏差值，再求出多个地震的平均偏差值。
以模拟记录震级为自变量，数字记录震级为因变量，进行线性回归分析，计算回归公式和相关系数。
同时根据震中距进行分段统计，找出各段的频次，平均偏差，以便发现震级偏差与震中距之间的关系，进行分析与校正。
设第i 个地震，两者震级偏差s i m i i M M M -=∆ （3）多个地震的平均偏差为：∑=∆=∆Ni i i M N M 11 (4)相关系数： (5)i X 为模拟记录震级，i Y 为数字记录震级，n 为地震个数。
3、计算结果3.1 数字记录震级与模拟记录震级的关系建立直角坐标系，以m M 为自变量，s M 为因变量，点出m M 与s M 的散点图（图1），可见，散点的线性度比较好，可以用线性拟合方法来表示这两种震级的关系。
最小二乘拟合方程为b aM M m s += (6)拟合结果常数为0312.1=a ,415.0-=b ,通过公式（5），计算得相关系数9789.0=γ。
通过对回归方程和回归系数的进行显著性检验，表明了m M 与s M 有线性关系，且回归方程是十分显著的。
通过公式415.00312.1-⨯=m s M M 校正，99.5%余差值均控制在±0.2之间。
yy xx xyL L L ⨯=γ]][[1111∑∑∑===-=ni ini i n i i i xy Y X n Y X L 2112][1∑∑==-=n i i ni i yy Y n Y L 2112][1∑∑==-=n i i ni i xx X n X L图1：模拟记录震级与记录的关系(Figure 1: The relationship between the analogue and digital magnitude)3.2 震级偏差的频次分布利用公式（3），计算样本中每个地震的震级偏差值，并进行统计分析，画出佛子岭台s i m i M M -震级偏差图（图（3））。
从震级偏差频次分布特征来看，形态基本符合正态分布，呈“山”字型，频次最高点出现在3.0+=∆M 处，且正偏差占到总样本的98%以上。
利用公式（4），计算得到平均偏差为+0.39。
通过公式39.0-=m s M M 校正，99.5%的余差值也可控制在±0.2之间，效果与公式（6）校正后差不多。
图2：佛子岭台s i miM M -震级偏差频次图(Figure 2: The magnitude deviation frequency diagram of s i miM M - in Foziling station )3.3 震级偏差与震中距的关系我们将607条样本从0～140Km 按10Km 间隔分为14段，求出每一段的平均偏差值h M ∆，即∑=∆=∆nj jhM nM11h是间隔序数，n是间隔范围内震级偏差样本数，结果见图（6）和表（1）。
图3：震级偏差随震中距变化结果(Figure 3: Changes of magnitude deviation in the results with the epicentral distance)从图（6）和表（1）可以看到，10～140Km范围内，偏差值均大于0.2，说明其它因素对于震级偏差的影响最小为0.2，由震中距的不同，造成量规函数对震级偏差小于平均偏差减去0.2。
其中在0～10Km偏差值变化较大，上升较快。
10～50Km，偏差值缓慢从0.4下降到0.2。
50～60Km，偏差值呈急剧上升，可能跟此范围内，样本数较少有关系。
70～140Km，偏差值呈缓慢下降态势。
总体来说，由震中距的不同，造成量规函数对震级偏差有一定的影响。
表1：震级偏差随震中距变化处理结果(Table 1: Changes of magnitude deviation in processing results with the epicentral distance)震中距/Km 平均偏差样本数校正值震中距/Km 平均偏差样本数校正值0～10 0.37 13 -0.37 70～80 0.33 9 -0.3310～20 0.40 483 -0.40 80～90 0 0 020～30 0.32 14 -0.32 90～100 0.27 3 -0.2730～40 0.29 20 -0.29 100～110 0.23 4 -0.2340～50 0.20 1 -0.20 110～120 0.34 24 -0.3450～60 0.48 4 -0.48 120～130 0.35 14 -0.3560～70 0.33 3 -0.33 130～140 0.21 7 -0.21根据表（1），我们对样本的震级偏差数据进行震中距校正，做出校正后的震级偏差频次图。
发现校正后，震级偏差有了明显的改善，震级偏差值97%集中在±0.2范围内。
说明了对数字记录震级进行震中距校正是有意义的，也是有必要的，而且能取得较好效果。
4、结论通过对同一台址，模拟观测系统与数字观测系统测定的震级进行对比分析，结果表明其线性相关性较好，相关系数在0.97以上。
从所做的表与图可以看出，对于这两种系统的偏差值，通过拟合校正，固定常数校正和震中距校正，均可以把偏差值控制在±0.2范围内，满足要求。
为使两套观测系统产出的资料达到较好的一致性，降低差异性，在今后的工作中，需做进一步的研究与改进。
参考文献：赵金花穆娟等.2008.山东数字化测震台网“十五”与“九五”系统震级测定的对比分析[J].东北地震研究,24(2):71-76郑秀芬张宏志.2006年.北京遥测地震台网数字记录与模拟记录在波形对比和震级对比方面的研究[J].地震地磁观测与研究，27(4):67-70赵一萍张玲.2003年.山西数字台网同一台址数字与模拟观测系统的震级对比研究[J].华北地震科学,21(1):52-56中国地震局监测预报司.2007.地震学与地震观测[M].北京:地震出版社The magnitude deviation Study of local earthquake between digital and analogue observation in Foziling Seismic StationZhou Zhi Fu Ming-fang Liu Hao Lu Ye-xiao Qin Su(Foziling Seismic Station,Earthquake Administration of Anhui Province,Huoshan 237272,China)Abstract:Select the altogether 607 local earthquake events which Foziling Sesimic Station record in Sep.2008～Aug.2009, Statistical analysis of the magnitude have been measured by digital and analog observation systems for the same earthquake. After we do regression analysis, calculate Magnitude deviation and compare the difference of magnitude deviation between the digital and analog magnitude from the frequency distribution of magnitude and the epicenter distance bias the relation. The results show that, Digital and analog magnitude significant linear corr- elation. After fitting formula correction, a fixed constant correction and epicenter distance correction, the magnitu- de measured by digital and analog observation systems are able to achieve better consistency.Key words: local earthquake，magnitude deviation，Foziling Seismic Station。
