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本网专访:中国地震局工程力学研究所周雍年研究员谈四川汶川地震的强震动观测
2008-06-03 10:40:06.0 来源: 中国地信息网 作者:   【     

    地震信息网:请介绍一下汶川地震中四川强震动台网获取强震动记录的情况
          周雍年:四川省地震局在去年完成了十五建设项目《中国数字强震动台网》四川部分的建设,全省共布设211个固定强震动台站,一个地形影响台阵(自贡)和一个大坝地震反应台阵(二滩),其中布设在龙门山断裂带及其周围地区有60多个台站。汶川地震时四川强震动台网获得了一大批强震动记录,但由于种种原因,目前还有一部分台站的记录尚未传送到国家强震动台网中心。在已经汇集的记录中,加速度峰值最大的是什邡八角台记录,最大加速度为632.9cm/s2。

 

四川数字强震动台网分布

    地震信息网:能否介绍一下除四川外,其他省局的强震动台网(十五建设项目)在这次地震中的运行情况

    周雍年:除四川省的强震动台网外,布设在其它省市的中国数字强震动台网固定台站中,甘肃、云南、陕西、宁夏、山西、山东、河南、河北、北京、天津、、江苏、上海等17个省市约260个台站获得了记录。虽然其中许多台站因距离震中较远,记到的加速度幅值很小,有些记录也不完整,但如此大范围内的台站获得记录,给出了对汶川大地震影响场的总体描述,同时也表明中国数字强震动台网整体运行状态良好。目前,国家强震动台网中心正在加紧记录整理和处理分析工作。

    地震信息网:汶川地震获得的强震动数据,是否有利于确定宏观震中?对震害评估、震后救灾有何指导作用?

    周雍年:地面运动加速度大小和强震动持续时间长短直接决定了地震的破坏力,汶川地震获得的大量强震动数据可以用来更好的确定宏观震中,为震害评估和救灾提供依据。国家强震动台网中心根据目前已经收集到的记录绘制了加速度峰值分布图,下图为东西方向分量峰值加速度的等值线图,它能够较好地描绘震害的分布情况。

    地震信息网:简单介绍一下强震动观测与测震观测的区别,为什么要进行强震动观测?

    周雍年:强震动观测的目的和应用均与一般的测震观测不同。测震观测目的是要监测地震活动性,确定震源特性,包括震级、震源位置和初动方向等。强震动观测则是测量强地震引起的强烈地面运动过程和工程结构的地震反应,为强地面运动特性和工程结构抗震特性研究以及结构抗震设计提供基础资料。因此,强震动观测台站的选址、所采用的仪器性能和和观测方法等也都与测震观测不同。强震动台站主要布设在可能发生强地震地区的自由场地上,尤其是人口密集的城市地区和重大工程附近的各类典型场地上,而且台网要有较高的密度,才有可能获取大量强地震动近场记录,用来编制地震动参数区划图、确定抗震设计加速度和设计反应谱;同时还要在各类典型建筑和重要结构物上布设强震动观测仪器,测量它们的地震反应,以研究结构的地震反应特性、检验和改进结构的抗震设计方法。强震动观测测量的物理量是直接与地震力相关的加速度,仪器采用触发记录方式运行,平时仪器处于待触发状态,当发生地震且地震动强度(加速度)达到预先设定的阈值时,仪器触发并自动记录地面运动或结构地震反应的加速度时程。

    地震信息网:这些观测资料对以后的建筑物抗震、制定强震动区划图有什么意义?

    周雍年:强震动观测数据是制定地震动参数区划图、确定建筑结构抗震设计地震动参数和设计反应谱的基础资料。长期以来,由于我国的强震动台站数量很少,缺乏我国自己的强震动观测记录,尤其是大震近场记录。在编制地震动参数区划图、确定抗震设计地震加速度和设计反应谱时,只能借用国外的强震动记录数据。而许多国外强震动记录缺乏详细的台站场地资料,而且各个地区的强地震动特性也有差别,因此以往依赖于国外记录的研究结果存在不少问题。汶川大地震获得的大量强震动记录均为数字强震动仪记录,记录质量高,并且具有详细的台站场地资料,为我们研究强地震动的衰减规律、修改地震动参数区划图、重新确定抗震设计加速度和设计反应谱,提供了极其宝贵的资料。在此基础上修订各类建筑结构的抗震设计规范,使其更加合理和符合我国的情况。

    地震信息网:这些观测资料是否可作为评估现有遭到破坏的结构(如学校教室等)抗震能力评估的依据?

    周雍年:完全可以。利用震中地区强震动台站的加速度记录计算分析实际地震动加速度大小和反应谱,再根据建筑物的设计资料和实际施工情况来计算柱、承重墙等主要结构部分所受的地震力,验算其是否会发生破坏或倒塌。

    地震信息网:你认为经过这次地震,强震动观测还应该在哪些方面加强?

    周雍年:我想应该在以下几个方面加强强震动观测:

    (1)应该进一步提高对强震动观测重要性的宣传教育,使有关部门和社会各界都来支持我国强震动观测工作的发展。
    (2)虽然中国数字强震动台网建成后,四川省是固定强震动台站数量最多的省份,这次地震中获得了很多宝贵的强震动记录,但台网密度仍不够高,今后还应继续加强我国的强震动台网建设,进一步加大高烈度地区的强震动台网密度。
    (3)要重视台站建设的质量,包括观测室建设和仪器的质量。这次汶川地震震中地区有的台站发生了观测室倒塌和仪器损坏情况。今后台站砖混结构观测室建造必须保证施工质量,在安全条件较好的地方可尽量采用玻璃钢仪器罩式观测室。采购强震动观测仪器应将仪器性能质量放在第一位,不能过多考虑仪器价格。
    (4)要进一步做好台网的维护管理工作,提高观测技术人员的责任性和技术水平,严格按技术规程要求进行台站观测仪器的定期检查和维护,保证一旦发生强地震时能够获取记录。
    (5)应加快推动相关法规的制定工作,要求高烈度地区的高层建筑和重要结构物的业主在其建筑结构上布设强震动观测仪器。

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