台湾地震分析及计算举例
中国台湾地区地震sPn震相分析及其震源深度计算
Ｃ
０ 引言
震 源 深度是 地 震 学 中最 基 本 的参 数 之 一 ， 的 准 它 确 测定 关 系到对 震 源 过 程 、 断层 构 造 、 幔 结 构 、 力 壳 应 场作用 、 块 运 动 等 一 系 列 重 要 问 题 的 正 确 认 识 ¨ 。 板 测 定震 源深 度 的方 法 很 多 ， 中利 用 深 度 震 相 是 较 为 其 精 确可 靠 的方法 之一 。 中 国台湾地 区地质结 构 复杂 ， 震活 跃 ， 地 为地 震 多 发地区， 目前 福 建地 震 台网 （ 以下 简 称 为 福建 台 网 ） 对 台湾地震 常用 的定位 方 法 为 单 纯 型 定 位 法 ， 对 比发 经 现使 用该 方法 所 测定 的地 震震 源 深度 与 台湾气 象厅 测 定 的结 果 有 一 定 偏 差 。 因 此 ， 析 了解 该 地 区 地 震 分 ｓｎ震 相特 征进 而 精确 计算 该 区域 地 震震 源 深度 是 十 Ｐ 分有 意义 的 。本文 应 用 Ｐ ｎ震 相 对 齐 的方 法 对 福 建 台 网记 录 台 湾地 震 的 资 料进 行 ｓｎ震 相 分 析 ， 步 了解 Ｐ 初 该 地 区地震 ｓｎ震 相 的 一些 特 征 ， 用 华 南 近 震 走 时 Ｐ 并 表 的速度模 型 测算 其震 源 深度 。
收 稿 日期 ：０ ００ —０ 修 回 日期 ：０ ００ －５ ２ １－８２ ； ２ １－９２ 基 金 项 目 ： 震 科 学 联 合 基 金 项 目 （０ ０ ４ 部 分 内 容 地 １６ ９ ）
由（） ： ２得
ｓ 西 ： ．ｉ ｉ ｎ ｓ ｎ 。 （） ３
台湾地震区应变释放速率分析
７ ２
大 地 测 量 与 地球 动力 学
３ ０卷
实 际上东 南沿海 及 台湾海峡 地壳形 变 的动力源不 仅
ｔ ｎｔｎｒａ ｏ √ Ａ＋ ｔ ｈ ｆ ｃｏ ｌｉ ｅ ｕ ｉ ｅ ｔｎ Ｅ＝ ８．
Ｋｅ ｒ ｙ ｗｏ ｄｓ：ｅｓ ｃ ａｅ ｎ Ｔ ｉ ｎ；ｓｒ ｉ ｎ ｒ ｅｅ ｓ ａｅ； ｅ ｉｄ；ｕ ｃｉ ｎ； ｙ ａ ｃ ｂ ｌ ｎ ｅ ｓ ｉｍｉ ｒ ａ ｉ ａ ｗａ ｔａ ｎ ｅ ｅ ｇ ｒ ｌａ ｅ ｒ ｔ ｐ ｒｏ ｆ ｎ ｔｏ ｄ ｎ ｍｉ ａａ ｃ ｙ
第３ ０卷增刊（Ｉ）
２ ０年 ８月 １ ０
大 地 测 量 与 地 球 动 力 学
Ｊ ＯＵＲ ＮＡＬ Ｏ ＯＤ Ｓ Ｆ ＧＥ Ｅ Ｙ ＡＮＤ Ｇ ＥＯＤ ＹＮＡＭＩ Ｓ Ｃ
Ｖ １３ ｕ ｐ （Ｉ ｏ． ０ Ｓ ｐ ． ）
Ａｕ ｇ．， ０１ ２ ０
文章 编号 ：６ １５ ４ （０ ０ Ｓ ｐ ． １７ —９ ２ ２ １ ） ｕ ｐ （Ｉ） ０ ００ － ７－ ０ ４
个 区域发 生 地震 ， 能 量 的积 累 到能 量 的释 从
放 ， 是一个 逐 渐 演变 发 展 的过 程 。首 先 要有 能 量 这
的供 给来 源 ， 通 常是 一 个 多种 力 的 叠加 。有 的是 这
相邻区域施受的， 比如印度板块挤压中国大陆 ； 的 有 是地 球 自身运动 所产 生 的 ， 比如地 球 旋 转 速度 变 化 力； 还有 日月引力 等 。其次 ， 区域 自身 的地质条 件 该
１ 引 言
一
是相 对恒定 的 ， 质 条件 又 足 够储 存 发 生地 震 的 弹 地 性形 变能 ， 那么这 一 区域 孕 育 地 震所 需 能量 的积 累 速度 也是 相对稳定 的。这个 区域从 能量 的积 累到释 放这 个过程 可能有 个 重 复 发生 的周 期 ， 准 确 地说 更 是有 自相 似性 。
台湾抗震规范-1
第一章通則解說：建築物結構體設計地震力之計算方式規定於第二章及第三章；附屬於建築物之結構物部分構體、非結構構材與設備之設計地震力在第四章中規定；非建築結構物設計地震力在第五章中規定；第六章為結構系統設計詳細要求之規定；第七章為耐震工程品管之相關規定；第八章為既有建築物之耐震能力評估及耐震補強的原則性規定；第九章為隔震建築物之耐震設計規定；第十章則為含被動消能系統建築物之耐震設計規定，對於採用隔震與被動消能系統外之其他主動或被動控制系統亦允許使用，但需經由特殊結構外審之審查；第十一章為其他耐震設計相關規定。
解說：本規範考量的三種地震水準及耐震設計目標為:(1)中小度地震: 為回歸期約30年之地震，其50年超越機率約為80 %左右，所以在建築物使用年限中發生的機率相當高，因此要求建築物於此中小度地震下結構體保持在彈性限度內，使地震過後，建築物結構體沒有任何損壞，以避免建築物需在中小度地震後修補之麻煩。
一般而言，對高韌性容量的建築物而言，此一目標常控制其耐震設計。
(2)設計地震: 為回歸期475年之地震，其50年超越機率約為10 %左右。
於此地震水準下建築物不得產生嚴重損壞，以避免造成嚴重的人命及財產損失。
對重要建築物而言，其對應的回歸期更長。
於設計地震下若限制建築物仍須保持彈性，殊不經濟，因此容許建築物在一些特定位置如梁之端部產生塑鉸，藉以消耗地震能量，並降低建築物所受之地震反應，乃對付地震的經濟做法。
為防止過於嚴重之不可修護的損壞，建築物產生的韌性比不得超過容許韌性容量。
(3)最大考量地震: 為回歸期2500年之地震，其50年超越機率約為2 %左右。
設計目標在使建築物於此罕見之烈震下不產生崩塌，以避免造成嚴重之損失或造成二次災害。
因為地震之水準已經為最大考量地震，若還限制其韌性容量之使用，殊不經濟，所以允許結構物使用之韌性可以達到其韌性容量。
解說：本規範所規定之設計地震力，為最小設計地震力，任何設計均不得低於此值。
台湾集集地震震源机制
•台湾的台中、南投两县为921地震的 重灾区。地震发生次日有统计数字表 明：死亡人数逾2000人，上6534人， 受困者2308人。台北县、台北市、苗 栗县、台中市、彰化县、云林县等地 灾情较为严重。三周后，台湾官方公 布：死亡2321人、失踪39人、受伤 8722人；死亡人数最多的是台中县石 岗乡（1138人）和南投县中寮乡 （928人）。有40845户（2.7万东） 房屋全部倒塌，41393户（2.4万栋） 房屋半倒塌。地震造成台湾岛内火车 全部停驶，核一、核二厂跳闸断电、 高压输电线塔毁损、台湾全岛停电。
• 地震产生地面破坏而导致结构破坏，如断层上盘发生向上 的逆冲、扭曲、变形导致地面变形，表现为地表 的水平 位移和垂直位移。 • 利用多种手段如全球卫星定位、大地测量、仍地震加速度 计算地震位移、断裂两旁以及山区裂隙错位的实测数据等 综合手段绘出图1
破坏特点
• （1）地震产生的水平位移和垂直位移的数值，上盘进进 大于下盘，下盘可以视作静止盘，他处于逆冲断层的被动 盘上。 • （2）水平位移的方向NW或NNW，不菲律宾海板块运动方向 相一致，特别是水平位移量以北端最大。水平量9.2m，垂 直量2.2m，石冈水坝抬升达10m，而在震中区的位移量水 平为5.0m，垂直2.3m，最大达3.4m。
• （3）断层两盘的破坏程度相差很大。上盘（东南盘）进进大 于下盘（西北盘），即断层两侧的位移量是主动盘大于被动 盘。凡地震断层是逆冲断层型，往往有这种表现。这个影响 区长度是约80km，即大震时撕裂地表的长度，但其起破坏作 用的宽度 很小。
台湾9.21集集地震震害综述不强震 发震断层问题
• 9.21集集大震的震害特殊地方，最突出的特点是被切断；第二， 发震断层上盘地基的扭曲、破坏、变形、抬升不 运动而造成地基失效，致使结构物破坏，断层下 盘则相对稳定，其位移量不沉降量极小，其上的 建筑仌是完好的：第三,特殊的地质构造不地貌常 常诱发地震；第四，如果发震断层遇到了深部构 造阻碍时，就可能发生转向或生成分支断层，如 造成意外破坏的石冈水坝。
台湾的地质灾害
台湾的地质灾害作者：黄钟来源：《海峡科学》2007年第05期常常听到一句话：没有消息就是好消息。
身为地质科学界一份子的我们，对这句话的观感可是特别深。
每当平面或电子媒体出现了与地质有关的新闻，十之八九是山崩土石流、大地震或火山爆发，再不然是工程施工造成地层下陷，抑或是隧道挖一半结果里面全坍了。
看来只要与地质有关的都没有好消息，让我们在情感上非常不想接受这个事实。
但话说回来，为什么地质灾害的新闻总是能攻占报纸头版，让社会大众持续关注好几天呢?答案你我都很清楚，因为地质灾害所造成的生命财产损失实在是难以计算，而这些灾害所造成的社会冲击，的确深深的影响了我们的日常生活。
既然有灾害，如何避免、甚至阻止它的发生便成了我们所想解决的问题，以下的文章将针对台湾地区常发生的一些地质灾害做介绍。
希望读者们看完这篇文章后，可以更了解伴随着美丽宝岛数百万年的地质灾害，因为唯有了解，我们才可以免于生活在地质灾害的阴影之下。
何谓地质灾害在讨论台湾的地质灾害前，让我们先对“灾害”作个简单的定义。
基本上，灾害的发生，代表它对人民的生命财产造成威胁和损害，举例来说，如果山崩发生在罕无人迹的山区，且对于山下的居民没有立即的威胁，就算规模再大，也只是侵蚀作用罢了。
但若地质作用发生在聚落附近，威胁民众的身家安全，甚至影响到日常生活，就称得上是地质灾害。
因此，例如神木村的土石流、林肯大郡的顺向坡滑动，或1999年发生的集集大地震，毫无疑问的都是地质灾害。
有了以上的概念之后，就让我们更深入的探讨台湾地质灾害吧。
板块的角力竞赛——地震不知各位有没有印象，每次发生规模较大的地震后，电视新闻总会采访中央气象局地震测报中心，而中心每次给大家的答案都是：由于台湾位在菲律宾海板块与欧亚大陆板块挤压的交界，所以本次地震为正常能量释放，请民众不必过度的恐慌。
为什么地震是正常能量释放呢?难道不地震就是不正常吗?要解释这个问题，首先要介绍的是台湾大部分地震的元凶：菲律宾海板块。
台湾地震知识点
台湾地震知识点1. 引言台湾位于环太平洋地震带上，是一个地震活跃的地区。
由于其地理位置和地质构造的特殊性，台湾经常遭受地震的侵袭。
了解台湾地震的相关知识点对于预防和减轻地震灾害至关重要。
2. 台湾地震的地质背景2.1 地理位置台湾位于欧亚板块与菲律宾海板块的交界处，这两个板块的相互作用是台湾地震频发的主要原因。
2.2 板块构造菲律宾海板块向西北方向俯冲到欧亚板块之下，造成了台湾地区地壳的应力累积和释放，引发地震。
3. 地震类型3.1 构造地震由于板块运动造成的应力累积和断层活动，是台湾地震的主要类型。
3.2 火山地震台湾虽不是主要的火山活动区，但在一些火山地区，如龟山岛，仍可能发生与火山活动相关的地震。
4. 地震分布4.1 西部平原台湾西部平原地区地震较为频繁，由于人口密集，造成的损失通常较大。
4.2 东部山区东部山区地震虽然强度可能更大，但由于人口稀少，相对损失较小。
5. 地震预防与准备5.1 建筑规范台湾地区的建筑规范要求建筑物能够抵御一定强度的地震，以减少地震造成的破坏。
5.2 地震预警系统台湾拥有先进的地震预警系统，能够在地震发生初期迅速向公众发出警报。
6. 地震应急措施6.1 避难措施在地震发生时，应迅速采取避难措施，如躲在坚固的桌子下，远离玻璃窗和悬挂物品。
6.2 救援行动地震后，应迅速组织救援行动，救助被困和受伤的人员。
7. 教育与培训7.1 公众教育通过学校教育、媒体宣传等方式，提高公众的地震防范意识和自救互救能力。
7.2 专业培训对救援人员进行专业培训，提高地震救援的效率和专业性。
8. 结论台湾地震的频繁发生要求当地居民和政府必须采取有效的预防措施和应急准备。
通过加强建筑规范、完善地震预警系统、提高公众教育和专业救援培训，可以有效减轻地震带来的影响，保护人民的生命财产安全。
请注意，以上内容是一个关于台湾地震知识点的概述，并非一份合同文档。
如果需要具体的合同或其他文档格式，请提供详细要求。
课内补充：1999年台湾大地震简介
课内补充:1999年台湾大地震简介
1999年9月21日凌晨1时47分，台湾南投县集集地区发生7.6级大地震，震源10公里左右，重灾区在日月潭。
这次地震是由活断层发生错动而引发的,断层附近的村镇大都被夷为平地。
整个灾区死亡2329人，伤8722人，倒塌建筑物9909栋，严重破坏7575栋，受灾人口250万，灾民32万，财产损失92亿美元。
台湾位欧亚大陆块和菲律宾海板块的交界处，属于太平洋火环的一部分，地震频繁。
菲律宾海板块自新生代以来一直朝西北移动，和台湾的生成有密不可分的关系，但每年8.2厘米的移动速度，也在东部花东纵谷、中央山脉、西部麓山带以及平原区形成一系列的断层。
这些断层具有很高的活动性，在台湾历史上，造成许多灾害性地震。
此次地震震中位在南投县集集镇（北纬23.85度、东经121.82度），地震深度8.0千米。
利用波形反演得到的震源机制解为一低角度逆冲断层、伴随些许走向滑移份量，释放出地震矩能量为17.7±0.4×1019N-m，滑移方向则为北偏西60度，随着时间而改变，显示断层的破裂并不均匀。
断层走向为北偏东18度，倾角19度。
1/ 1。
1999年台湾集集7_6级地震对大陆地区影响烈度调查及研究
袁定强、苏旭耀、郭皓等,2008,1999年台湾集集7 6级地震对大陆地区影响烈度调查及研究,中国地震,24(2),116~125。
1999年台湾集集7 6级地震对大陆地区影响烈度调查及研究袁定强 苏旭耀 郭皓 段刚福建省地震局,福州市华鸿路7号 350003摘要 本文通过对资料的分析研究,力求给出1999年台湾集集7 6级地震波及大陆东南沿海地区的影响烈度分布情况,并利用福建数字遥测地震台网有限的速度记录资料,给出该震波及大陆东南沿海地区峰值加速度分布的参考性结果。
研究表明,平潭、惠安、莆田、福清等地受该地震波及的影响烈度、峰值加速度是大陆东南沿海地区最高的。
关键词: 集集地震 大陆地区 影响烈度 峰值加速度[文章编号]1001 4683(2008)02 116 10 [中图分类号]P315 [文献标识码]A[收稿日期]2007 07 02;[修定日期]2008 06 24。
[作者简介]袁定强,男,生于1944年,研究员,主要从事地震科技管理、地震监测、地震活动性、历史地震等研究工作。
E mail:dqyuan@ 。
0 引言1999年9月21日1时47分在台湾南投集集镇附近发生的7 6级大地震波及福建、浙江、广东和江西等省,福建大部分地区,浙江、广东、江西等部分地区强烈有感,但至今没有一份全面地、完整地反映该大地震在大陆东南地区影响烈度分布的相关资料。
为此,我们查阅了福建、江西、广东、浙江等省地震局上报、记载的资料,以及当地当日报纸有关该震的相关报道,并有重点地向上述地区及所属的10多个设区的市级地震局及地震台进行了调查,经研究分析后,力图给出该大地震波及大陆东南沿海地区的影响烈度分布情况。
本文以上述资料为基础,参照 中国地震烈度表(1980) (下称 烈度表 )(时振梁等,1992),确定各地相应的烈度值,结合数量有限的数字地震台站的峰值加速度参考值,最终给出1999年台湾集集7 6级大地震波及大陆东南沿海地区的影响烈度分布图。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、台湾9.21地震建筑震害分析
————建筑抗震基本要求
1．地震实际烈度高于设防烈度
按台湾地区当时的地震区划图，位于震中的南投县和台中县属二区，其对应加速度峰值相当于我国地震区划烈度8度。
而实际等震线表示PGA已经达到9~10度，在日月潭和名间乡新街国小测得最大加速度分别高达11 度，远高于区划的设防烈度。
2．建设场地特性影响
（1）断层影响：断层两侧六公里地区内建筑物受损分布密集，占总数的60％。
（2）液化现象严重：员林白果山麓、大里市区和台中港最严重，原因是场地土层中含饱和粉沙土、地下水位高或系人工填海造地。
（3）盆地效应：台北地区距震中150KM ，地震烈度相当8-9度，有300多栋建筑物损坏；埔里镇距震中20KM ，烈度相当与10～11度，建筑损坏严重；破坏均由于场地特征周期与建筑结构周期相近，在地震波长周期分量作用下产生共振所导致。
（4）软弱地沉陷：邻近河川和故河道地区，如台中港码头的破坏。
3 建筑结构（人为因素）问题
（1）规划设计问题
在破坏的房屋建筑中，1974年以前建造者占40％，1975～1982年建造者占20％。
这是因为台湾的建筑耐震设计规范是于1974年参考美国UBC规范修订并于1982年大幅度修正后颁布的，在此之前缺乏专门的抗震设计与施工法规，大部分木、砖、土坯结构、低层老旧砖砌体房屋和钢筋混凝土结构不抗震。
在结构抗震设计方面，存在以下一些问题：
（a ）结构体系不良：平、立面不规则、高宽比太大、软弱楼层存在，使水平剪力的传递与分布不均匀；
（b）含薄弱层结构：底楼为骑楼或挑高，店面大开间用于商业用途，办公楼底层挑高成开放空间，墙体不落地或被拆除、地下室抽梁抽柱形成停车场或休闲设施。
墙体总量较上部楼层少，破坏总数占25％；
（c）柱数量太少，结构体系的冗余度不足，个别柱破坏导致结构整体倒塌；（d)柱断面过小：有些新建低层钢筋混凝土建筑为了美观将柱子宽度缩至墙体厚度（异型柱）；
(e)柱配筋问题：主筋排列太密，混凝土握裹力不够；主筋搭接在同一标高处，形成薄弱截面：柱中预埋管管径过大或偏心，导致柱有效断面减小；
（f）短柱效应集中表现在学校建筑中由于纵墙，开窗，窗台将柱下部约束，使柱原有的抗弯有效长度变短：或填充墙不到顶，对柱子起约束作用形成短柱；（g）商住和学校建筑底层纵向（平行于骑楼或走廊方向）墙量太少，成为软弱层；二层以上采用悬臂楼层或外走廊(学校)，当楼层较多时重心不稳，地震时倾覆或破坏一层的墙、柱；
（h）地下室为了增加停车位或车道布置，取消部分上层剪力墙或核心筒墙体，地下形成薄弱层；
（i）地震时相邻建筑物相互碰撞，造成破坏。
（2）施工质量问题
（a)不按图施工：柱子主筋搭接长度不够、在梁柱接头处搭接（应在楼层中间）、搭接高度没错开、节点处箍筋对混凝土约束不够）
（b)梁柱端部箍筋弯钩没达到135度，且间距太大（200～300），甚至未配箍筋；（c)钢筋保护层厚度太小，握裹力不够，混凝土裂缝过宽，钢筋锈蚀；
（d)钢筋保护层厚度过大，使柱核心区面积减小，承载力和延性严重折减；（e）混凝土中混有杂物、振捣时加水或时间太长己初凝仍然使用：
（f）楼梯没用钢筋或小梁与墙体连接，地震时断裂，影响逃生；
（g）饰面板材没采用挂钩，采用直接粘贴方式；
（h）挡土墙与主体结构之间距离太近，挡土墙滑移导致结构开裂。
（3）使用管理问题
（a ）装修工程擅自拆墙，甚至破坏梁、柱，改变结构体系，形成软弱层（如住宅变为营业场所等）；
（b ）违法违规进行不当的增层、扩建，增加原有建筑物的梁、柱和基础的负担，或产生偏心，而原结构没有同时加固；
（c ）维护知识和文件不全，造成紧急救难及补强修复的困难。
2、全部消除地基液化沉陷措施：
1、桩基，桩端伸入稳定土层内一定深度。
2、深基础，基底位于稳定土层内一定深度。
3、加密法、振冲法等进行处理，处理到液化土层的下界面，并进行标准贯入锤击数判别为非液化土。
4、用非液化土全部替换液化土层。
5、处理到基础边缘外一定宽度。
3、部分消除地基液化沉陷措施：
1、加密法、振冲法或换土等方法进行处理，处理到液化土层的一定深度。
2、地基处理后的液化指数应小于5。
3、处理到基础边缘一定宽度。
4、加强上部结构和基础的措施：
1、选择合理的基础埋置深度，调整基础底面以减小
偏心。
2、加强基础的整体性和刚度。
3、减轻上部结构的重量和荷载。
4、增强上部结构整体刚度和均匀性、对称性，合理
设置沉降缝，避免采用对沉降不均匀敏感的结构形式。
5、管道穿墙，要留有足够的沉降量或采用柔性接头。
5、可不进行桩基础抗震设计的建筑
1、砌体房屋
2、上部结构可不进行抗震验算的建筑
3、设防烈度7、8度时的下列建筑：
（1）、一般单层厂房和单层空旷建筑
（2）、不超过8层和高度不超过25m的一般民用框架建筑（3）、基础荷载与上述建筑相当的多层框架厂房
钢筋混凝土结构房屋的破坏形式
1、框架柱（柱端弯剪破坏；柱身剪切破坏；角柱破坏；短柱破坏；柱牛腿破坏）。
2、抗弯、抗剪承载力不足，箍筋太稀，对混凝土约束差，在压、弯、剪作用下，达到极限承载力。
3、框架梁（梁端垂直和交叉裂缝）。
4、纵向钢筋屈服，此时剪力增加超过承载力。
5、梁柱节点（斜裂缝；交叉裂缝；梁筋锚固破坏）。
6、受剪承载力不足，约束箍筋太少，梁筋锚固长度不足，施工质量没有保证。
7、填充墙受剪承载力低，变形能力低，墙体与框架缺乏有效拉结，易发生剪切破坏，导致散落。
8、剪力墙连梁剪切破坏，由于连梁跨度小，高度大，在反复荷载作用下形成X 形裂缝。