高速铁路三级处置地震动阈值P波预测方法研究

发布时间：2017-10-28 10:28

  本文关键词：高速铁路三级处置地震动阈值P波预测方法研究

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【摘要】：地震是一种发生概率较小、但对铁路行车安全有极大危害的自然灾害,地震紧急处置是近年备受关注的可以有效减轻高速铁路地震灾害的手段之一。中国是地震多发国家、且高速铁路发展迅速,迫切需要建设高速铁路地震紧急处置系统。本文面向高速铁路地震紧急处置中时效性与有效性的要求,针对报警方法处置时间不足、预警方法准确性较低这一亟待解决的技术问题,利用日本K-net强震动观测数据,基于P波段预警参数与震级和紧急处置PGA的线性关系,以准确、快速预测紧急处置PGA为目标,围绕高速铁路地震阈值预警方法开展了相关研究,主要工作如下:1.利用日本K-net强震数据,建立了P波段特征周期、震级和各预警参数与紧急处置PGA的线性统计关系,基于线性回归分析方法,明确了位移幅值和速度平方积分是与紧急处置PGA线性相关度较高的P波段预警参数,在此基础上,转换得到了与三级紧急处置PGA阈值40gal、80gal、120gal对应的位移幅值和速度平方积分的P波段阈值、以及6级地震对应的特征周期阈值。2.研究了基于P波段位移幅值与特征周期、P波段速度平方积分与特征周期的双参数阈值预测紧急处置PGA方法,基于日本K-net强震动观测数据,统计了该方法的成功率、漏报率以及误报率,并分析了漏报和误报的原因。3.基于日本2016年4月14日熊本地震强震数据以及九州新干线脱轨实例,分析了本文方法的时效性与有效性。
【关键词】：高速铁路 紧急处置 地震报警 地震预警
【学位授予单位】：中国地震局工程力学研究所
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U298
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及意义10-11
• 1.2 高速铁路地震紧急处置概述11-13
• 1.3 研究现状13-15
• 1.4 本文的研究思路15
• 1.5 本文的研究内容安排15-18
• 第二章P波段预警参数与震级以及紧急处置PGA的统计关系18-40
• 2.1 强震数据及处理18-20
• 2.2 基于地震动传播理论的本文研究方法可行性分析20-23
• 2.3 特征周期τ_c与震级的线性统计关系23-25
• 2.3.1 τ_c方法原理23
• 2.3.2 τ_c方法计算结果以及与震中距的关系23-25
• 2.4 P波段预警参数与紧急处置PGA的线性统计关系25-29
• 2.4.1 P_d与紧急处置PGA的线性统计关系25
• 2.4.2 IV2与紧急处置PGA的线性统计关系25-26
• 2.4.3 PI与紧急处置PGA的线性统计关系26-27
• 2.4.4 CAV与紧急处置PGA的线性统计关系27-28
• 2.4.5 I_a与紧急处置PGA的线性统计关系28
• 2.4.6 P波段预警参数与紧急处置PGA的线性统计关系分析28-29
• 2.5 双参数阈值的选取29-38
• 2.5.1 P波触发后 1s、2s、3s时间窗特征周期c? 的阈值29-30
• 2.5.2 P波触发后 1s、2s、3s时间窗位移幅值dP的阈值30-33
• 2.5.3 P波触发后 1s、2s、3s时间窗速度平方积分IV2的阈值33-37
• 2.5.4 双参数阈值的选取结果37-38
• 2.6 小结38-40
• 第三章 基于双参数阈值的紧急处置PGA预测方法40-78
• 3.1 方法原理40-41
• 3.2 基于τ_c和P_d阈值预测紧急处置PGA41-58
• 3.2.1 预测结果及分析41-47
• 3.2.2 漏报、误报分析47-58
• 3.3 基于τ_c和IV2阈值预测紧急处置PGA58-75
• 3.3.1 预测结果及分析58-65
• 3.3.2 漏报、误报分析65-75
• 3.4 小结75-78
• 第四章 2016年 4 月14日熊本地震震例分析78-94
• 4.1 2016 年4月 14 日熊本地震及九州新干线脱轨概述78
• 4.2 九州新干线沿线紧急处置PGA分布78-81
• 4.3 双参数阈值预警方法的有效性分析81-88
• 4.4 双参数阈值预警方法的时效性分析88-92
• 4.5 小结92-94
• 第五章 总结与展望94-96
• 5.1 本文结论94-95
• 5.2 工作展望95-96
• 附录1 本文研究所用日本K-NET强震动数据地震目录96-126
• 参考文献126-130
• 致谢130-132
• 作者简介132
• 攻读硕士期间参与的科研项目132

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本文编号：1107876