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

近斷層區(qū)域是地震災(zāi)害防御的重點(diǎn)區(qū)域。從歷次破壞性地震的震害來(lái)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(dòng)特性及其破壞作用的特殊性密切相關(guān)。

　　中國(guó)地震局地球物理研究所研究團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了近斷層強(qiáng)地震動(dòng)特性（如速度脈沖、破裂方向性、強(qiáng)極性）及其形成機(jī)理。對(duì)我國(guó)近斷層地震動(dòng)強(qiáng)度、頻譜和持續(xù)時(shí)間特征，包括近斷層速度脈沖、地震動(dòng)方向性效應(yīng)、上下盤效應(yīng)等的詳細(xì)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(xué)證據(jù)；建立了以有效破裂長(zhǎng)度、空間方位角等參數(shù)表征的近斷層地震動(dòng)方向性效應(yīng)模型，定量揭示震源參數(shù)、有效破裂長(zhǎng)度及空間方位等因素對(duì)近斷層地震動(dòng)方向性效應(yīng)的影響規(guī)律，明確了近斷層方向性效應(yīng)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(dòng)強(qiáng)度隨觀測(cè)方向的變化規(guī)律，明確了地震動(dòng)卓越方向所在空間方位及影響范圍。研究團(tuán)隊(duì)還就近斷層強(qiáng)地震動(dòng)的特殊破壞作用進(jìn)行了深入研究，提出了考慮豎向重力二階效應(yīng)的層間位移譜理論方法；提出了以近斷層地震動(dòng)的速度脈沖周期與結(jié)構(gòu)基本周期之比定量評(píng)價(jià)地震動(dòng)破壞作用的方法，定量揭示了近斷層地震動(dòng)速度脈沖特性對(duì)結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響規(guī)律及致災(zāi)機(jī)理；建立了基于震級(jí)、距離、場(chǎng)地剪切波速的速度脈沖參數(shù)預(yù)測(cè)模型和反應(yīng)譜放大作用模型，為近斷層場(chǎng)地工程抗震設(shè)計(jì)考慮速度大脈沖影響提供了定量依據(jù)。

　　多項(xiàng)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(dòng)輸入及設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)確定中，為重大工程的抗震設(shè)防和抗震設(shè)計(jì)提供了重要支撐。

　　（該研究成果獲得2021年度防震減災(zāi)科學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)）