基于参数等级划分模糊处理的黄土震陷灾害概率分析
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摘要
我国是一个地震频繁发生的国家,在历史上曾经发生过多次强烈地震,而由地震引起的灾害在各种自然灾害中处于相当突出的地位。在中国的中西部黄土地区,也曾发生过多次地震,并且历次强震都引起过严重的地震滑坡、震陷和液化等黄土地震灾害。在历史上,也有过震级不大,但极震区产生的黄土震陷量很大的震害实例。从而,为了预防地震震陷灾害,我们需要对黄土地区的震陷进行危险性预测。
目前,我国对黄土地区震陷的预测,通常采用以分层总和法为思路提出的震陷量估算方法和借助有限元数值分析方法的震陷量预测方法。但是上述两种方法都是确定性的,不能体现地震具有的随机性。因此,可以考虑将概率地震危险性分析方法引入震陷计算中,通过分析黄土震陷与地震之间的关系,在震陷的预测过程中考虑地震因素的影响,进而得出黄土地区考虑地震随机性的震陷预测方法。本文围绕这一问题,主要做了以下工作：
(1)在简要论述黄土地区的震陷灾害以及目前针对震陷灾害的研究方法的基础上,提出将概率地震危险性方法引入我国黄土地区的震陷灾害分析中的观点；
(2)选取本文研究工作所采用的地震动参数,针对黄土震陷灾害与相关地震动参数之间的统计关系进行论述；
(3)在对地面峰值加速度和震陷指数的随机性分析及其等级划分的模糊化处理,以及对震陷指数的影响因子进行分类化处理的基础上,建立黄土震陷灾害的模糊概率分析模型,该模型考虑的不确定性影响因素更多,使得震陷灾害的预测结果更能反映现实情况,根据该模型的预测结果并结合相关技术,还可以对黄土地区的震陷灾害进行总体上的区划,并绘制出区划图,此项工作对抗震设防具有重要的实际意义。
China is the country which an earthquake occurs frequently, and many strong earthquakes occurred in history. Disasters caused by the earthquake occupies the quite prominent status in a variety of natural disasters. In the loess area of China's mid-west area, earthquakes have occurred many times, and all previous strong earthquakes had caused severe earthquake landslide, seismic subsidence, liquefaction and other loess earthquake disasters. Historically, there are such seismic subsidence examples which magnitudes are not large but seismic subsidence of loess extremely large. Thus, in order to prevent seismic subsidence hazard, we need to make risk prediction for seismic subsidence of loess area.
Currently, predictions about seismic subsidence of loess area in Chica usually use the estimation method of amount of loess's seismic subsidence proposed by the idea of layerwise summation method and the forecast method of loess foundation's seismic subsidence based on the finite element numerical analysis method. However, the above two methods are deterministic, and can not reflect the randomness of the earthquake. Therefore, We may consider the method that introduce the probabilistic seismic hazard analysis method into the calculation of seismic subsidence. By analyzing the relation between the seismic subsidence and earthquake, and predicting seismic subsidence considered the impact of earthquake factor, we can derive the prediction method considering the randomness of earthquake about seismic subsidence of the loess area. Papers around this issue, mainly to do the following work:
(1)Paper briefly discusses the seismic subsidence hazard of the loess area and the current research methods for seismic subsidence hazards, proposes the view that introduce the probability risk analysis method into seismic subsidence analysis;
(2)Selects ground motion parameters used in this paper, and discusses the statistical relationship between the seismic subsidence of loess and ground motion parameters;
(3)Based on the analysis in the randomness and fuzzy processing of grading of the peak ground acceleration and seismic subsidence index and the disposal classification of the impact factor of seismic subsidence, established the fuzzy probability model of seismic subsidence of loess. This model considered more uncertainty factors, make the prediction result of seismic subsidence hazards more accurately to reflect the reality. According to the model and combines with the related technology, loess region can be carried out seismic subsidence hazard zoning in general, and drawing the zoning map. This work has important practical significance for the seismic fortification.
目前,我国对黄土地区震陷的预测,通常采用以分层总和法为思路提出的震陷量估算方法和借助有限元数值分析方法的震陷量预测方法。但是上述两种方法都是确定性的,不能体现地震具有的随机性。因此,可以考虑将概率地震危险性分析方法引入震陷计算中,通过分析黄土震陷与地震之间的关系,在震陷的预测过程中考虑地震因素的影响,进而得出黄土地区考虑地震随机性的震陷预测方法。本文围绕这一问题,主要做了以下工作：
(1)在简要论述黄土地区的震陷灾害以及目前针对震陷灾害的研究方法的基础上,提出将概率地震危险性方法引入我国黄土地区的震陷灾害分析中的观点；
(2)选取本文研究工作所采用的地震动参数,针对黄土震陷灾害与相关地震动参数之间的统计关系进行论述；
(3)在对地面峰值加速度和震陷指数的随机性分析及其等级划分的模糊化处理,以及对震陷指数的影响因子进行分类化处理的基础上,建立黄土震陷灾害的模糊概率分析模型,该模型考虑的不确定性影响因素更多,使得震陷灾害的预测结果更能反映现实情况,根据该模型的预测结果并结合相关技术,还可以对黄土地区的震陷灾害进行总体上的区划,并绘制出区划图,此项工作对抗震设防具有重要的实际意义。
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引文
[l]王兰民等.黄土动力学[M].北京：地震出版社,2003年10月
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