【科技創(chuàng)新】近斷層地震動特性及其破壞作用研究成果應用于重大工程抗震設(shè)計

近斷層區(qū)域是地震災害防御的重點區(qū)域。從歷次破壞性地震的震害來看，工程結(jié)構(gòu)地震破壞和重大人員傷亡往往位于近斷層區(qū)域，這與近斷層地震動特性及其破壞作用的特殊性密切相關(guān)。

　　中國地震局地球物理研究所研究團隊系統(tǒng)研究了近斷層強地震動特性（如速度脈沖、破裂方向性、強極性）及其形成機理。對我國近斷層地震動強度、頻譜和持續(xù)時間特征，包括近斷層速度脈沖、地震動方向性效應、上下盤效應等的詳細研究，為揭示近斷層工程結(jié)構(gòu)震害特征提供了重要的科學證據(jù)；建立了以有效破裂長度、空間方位角等參數(shù)表征的近斷層地震動方向性效應模型，定量揭示震源參數(shù)、有效破裂長度及空間方位等因素對近斷層地震動方向性效應的影響規(guī)律，明確了近斷層方向性效應可能出現(xiàn)的范圍；提出了基于二維彈性自由振子模型的投影包絡(luò)算法，定量揭示了近斷層地震動強度隨觀測方向的變化規(guī)律，明確了地震動卓越方向所在空間方位及影響范圍。研究團隊還就近斷層強地震動的特殊破壞作用進行了深入研究，提出了考慮豎向重力二階效應的層間位移譜理論方法；提出了以近斷層地震動的速度脈沖周期與結(jié)構(gòu)基本周期之比定量評價地震動破壞作用的方法，定量揭示了近斷層地震動速度脈沖特性對結(jié)構(gòu)地震響應的影響規(guī)律及致災機理；建立了基于震級、距離、場地剪切波速的速度脈沖參數(shù)預測模型和反應譜放大作用模型，為近斷層場地工程抗震設(shè)計考慮速度大脈沖影響提供了定量依據(jù)。

　　多項研究成果已用于核電站、大型跨斷層橋梁等近斷層的重大工程的地震動輸入及設(shè)計地震動參數(shù)確定中，為重大工程的抗震設(shè)防和抗震設(shè)計提供了重要支撐。

　　（該研究成果獲得2021年度防震減災科學成果獎二等獎）