《活動斷層的地震地表永久位移研究》簡介

劉艷瓊　鄒立曄　梁姍姍

摘要震害調(diào)查表明近場的結(jié)構(gòu)破壞不僅由地震動引起，地表破裂或永久位移引起的破壞也占很大比重。近年來的汶川地震、集集地震、昆侖山口地震、土耳其伊茲米特地震等都引起了大規(guī)模的地表破裂，其可能對道路、橋梁、隧道、大壩、輸油（氣）管網(wǎng)、通訊電纜等大型工程造成嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致巨大人員傷亡和資產(chǎn)損失。另外，目前各類抗錯動構(gòu)件的實際應(yīng)用也促使地震地表永久位移與地震動一樣，成為工程結(jié)構(gòu)的地震輸入。因此，活動斷層的地震地表破裂研究已經(jīng)成為地震工程中關(guān)注的焦點課題之一，地表永久位移的分布特征對防震減災(zāi)具有十分重要的工程意義和理論價值。

中圖分類號： P315文獻(xiàn)標(biāo)識碼： D文章編號：2096-7780（2023）07-0334-02

doi：10.19987/j.dzkxjz.2023-075

《活動斷層的地震地表永久位移研究》（圖1）一書試圖在前人工作的基礎(chǔ)上，從全流程的角度討論活動斷層地震地表永久位移估計的整體構(gòu)架，分別對各環(huán)節(jié)深入介紹，并給出相應(yīng)的應(yīng)用實例。

本書以活動斷層的地震地表永久位移為核心內(nèi)容，從兩方面開展論述：其一，提供地震參數(shù)，即利用現(xiàn)有的知識和數(shù)據(jù)，運用優(yōu)化的方法得到將來可能發(fā)生的地震的最大震級、地點和時間；其二，選擇合理的計算方法，進(jìn)行斷層地震地表永久位移估計。

全書分為7章。除第1章緒論和第7章總結(jié)和展望外，第2章作為本書研究內(nèi)容的理論基礎(chǔ)，剖析了地震的發(fā)生機(jī)理和發(fā)生過程，并從數(shù)學(xué)、力學(xué)等理論角度作了描述。第3章為基于斷層活動特征的地殼運動動力學(xué)模擬，側(cè)重于評估未來發(fā)生強(qiáng)震的地段，并應(yīng)用本章的方法分析了巴顏喀拉地塊及其周邊3 條活動斷裂帶構(gòu)成的區(qū)域內(nèi)未來強(qiáng)震的易發(fā)地段。第4章為活動斷層地震發(fā)生模型的研究，側(cè)重于評估未來發(fā)生強(qiáng)震的最大震級和時間。借鑒以往研究成果，提出了指定活動斷層的地震發(fā)生模型選定的方法和步驟。應(yīng)用本方法給出了鮮水河斷裂帶上的特征地震震級和平均復(fù)發(fā)周期。第5章為近斷層場地的地震地表永久位移估計。借鑒 Lee 等提出的發(fā)震斷層引起的地表最大永久位移估計方法，聯(lián)合地震危險性分析方法，充分利用中國第五代地震區(qū)劃圖的潛在震源區(qū)參數(shù)和斷層模型，計算出不同超越概率對應(yīng)的設(shè)定地震下發(fā)震斷層近場區(qū)域最大永久位移。應(yīng)用上述方法計算了鮮水河斷裂帶磨西段近場的最大永久位移估值。第6章為遠(yuǎn)離斷層場地的地震地表永久位移估計。對于遠(yuǎn)離斷層場地，提出了基于 Mindlin 解的地震地表永久位移估計方法，并以鮮水河斷裂帶磨西段為例，對活動斷層有限范圍內(nèi)的地表位移場進(jìn)行了數(shù)值模擬。

本書以地震發(fā)生的物理過程作為研究的理論依據(jù)，以地震活動性、地震地質(zhì)環(huán)境、斷層活動特征、構(gòu)造應(yīng)力場及 GPS 觀測數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，運用斷層的地震發(fā)生模型，結(jié)合地震危險性分析，展開活動斷層地震地表破裂永久位移評估方法的研究，旨在為地震災(zāi)害抗防、工程結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計提供地表永久位移（場）輸入。本書不僅有助于相關(guān)從業(yè)人員了解地震地表永久位移評估的整體思路，也為非專業(yè)人士了解這個研究方向提供了很好的參考資料。