• 2014年第36卷第3期文章目次
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    • 描述软土不排水循环应力应变响应的拟动力关系

      2014, 36(3):421-428.

      摘要 (1298) PDF 557.50 K (1103) 收藏

      摘要:依据等效黏弹性理论与蠕变理论,建立了描述一般应力状态饱和软土不排水循环应力应变响应的拟动力本构关系。该关系包括三个基本参数:循环剪切模量,阻尼比与增量循环累积应变。利用循环剪切模量与阻尼比随土单元八面体剪应变的变化描述循环荷载作用下软土的不排水循环应变,依据Mises蠕变势函数与正交流动法则确定循环累积应变增量。通过饱和软土不固结不排水循环三轴压缩试验确定这些变化关系。按确定出的参数预测循环三轴拉伸与循环扭剪试验结果。预测出的循环拉伸试验剪切模量和阻尼比随八面体剪应变的变化与试验结果吻合。对于循环扭剪试验,当循环偏应力与静偏应力方向一致时,预测出的循环累积应变随循环次数的变化与试验结果基本一致;当循环偏应力与静偏应力作用方向不一致时,预测出的循环累积应变与试验结果相比偏小。

    • 上海地铁一号线人民广场振动测试与分析

      2014, 36(3):429-433.

      摘要 (1318) PDF 3.29 M (634) 收藏

      摘要:对上海地铁一号线人民广场站区间隧道进行振动测试,结合轨道加速度测试数据及车辆体系振动方程,建立地铁列车振动模拟荷载的数定表达式,并将荷载作用于FLAC3D数值模型上,分析地铁引起的地面振动响应。通过对比不同工况的数值分析结果,研究振动波在地表的传播规律,并讨论了隧道埋深对地面振动的影响,分析了不同频率的简谐地铁激励荷载引起的地面振动的衰减规律。

    • 基于黏弹性边界的地下隧道非线性地震响应分析模型

      2014, 36(3):434-440.

      摘要 (1257) PDF 1.76 M (945) 收藏

      摘要:采用黏弹性边界方法和地震动输入等效节点力方法模拟半无限场地的地震激励,结合通用有限元软件ANSYS,建立地下隧道地震响应分析模型。模型采用等效线性化方法模拟土体非线性,采用瑞利阻尼和材料阻尼相结合方法模拟土体阻尼,分别考虑衬砌中混凝土和钢筋的非线性,以及衬砌和土体之间的接触。通过与文献比较,对整体模型的精度进行验证,并以天津市深厚覆盖层场地中某地铁双隧道为例进行非线性地震响应分析。研究表明,隧道间距较小时隧道之间存在显著相互作用,非线性地震动应力显著增大。本文模型可用于地下隧道一类结构的抗震验算分析。

    • 软夹层和硬夹层对地表地震动特性的影响

      2014, 36(3):441-445.

      摘要 (1256) PDF 421.44 K (694) 收藏

      摘要:利用日本KIK台网地表和井下地震记录验证了一维等效线性化土层地震反应程序,结果表明在土体小变形范围内,对于刚度递增型场地,程序计算结果与实际相符;而对于含软夹层或硬夹层的场地,程序计算结果与实际相差较大。据此,本文提出了一种研究软夹层和硬夹层对地表地震动影响的方法。为得到参照标准,将真实土层剖面中的夹层替换为正常土层,以满足刚度递增条件,采用土层地震反应程序计算在井下地震记录激励下的地表反应。将其与该场地地表实际地震记录进行对比分析,可得到软夹层和硬夹层对地表地震动的影响结论。本文对几个典型场地进行计算分析后得到如下结论:软夹层与硬夹层对地表地震动的影响是一致的;当夹层处于覆盖层上部时对高频地震动有较强的放大作用;当夹层处于覆盖层下部时对高频地震动有隔震作用。

    • 基于D-S证据理论的黄土滑坡参数估计及应用

      2014, 36(3):446-451.

      摘要 (1344) PDF 743.93 K (686) 收藏

      摘要:岩土参数的不确定性存在,降低了稳定性评价的可靠性,对工程安全、优化设计等方面有重要影响。而D-S证据理论提供了一种解决不确定信息的有效方法,证据理论能够对各自独立的证据加以综合给出一致性结果,并能处理具有模糊和不确定信息的合成问题,可以达到信息互补。适应各领域的人工智能和系统决策、诊断、评估等实际问题和理论基础。结合实际黄土滑坡的滑带土力学参数试验结果,基于D-S证据理论,构造了滑带土力学参数的识别框架、基本可信度分配,从主观和客观上对滑带土力学参数取值进行信度估计,滑坡滑带土力学参数信度估计值与滑带土强度参数反分析结果相吻合,表明基于D-S证据理论的黄土滑坡参数估计的有效性和可行性。

    • 波浪荷载作用下软土强度软化的加固处理

      2014, 36(3):452-456.

      摘要 (1131) PDF 1.96 M (1068) 收藏

      摘要:为加深长江口航道,在上海港附近的海洋软土地基上建造了防波堤。防波堤为重力式结构,采用预制半圆形混凝土沉箱。施工期间一场风暴潮的袭击导致部分已安装好的沉箱失稳破坏。本文对取自现场的原状土样进行了动三轴试验研究,结果表明:堤坝失稳是由基础下方的软土层强度弱化引起的。在此基础上设计了地基加固方案,采用打设竖向排水板联合堆载预压的方法提高地基软土的强度。在随后的强风暴下防波堤保持了较好的稳定性,证明这种地基处理方法是有效的。

    • 考虑地震作用下软土软化的土压力计算

      2014, 36(3):457-461.

      摘要 (1285) PDF 685.22 K (695) 收藏

      摘要:对于地震作用下挡土墙的土压力,在以往的计算中仅仅把动荷载加于挡土墙上,或者将土的内摩擦角适当的减少,然后仍按静止土压力计算。本文通过动三轴试验研究软土在动荷载作用下强度变化规律,给出土体软化后强度的确定方法,推导考虑地震等动载作用下考虑土体软化的土压力计算方法,通过实例计算对比考虑软化后土压力和不考虑软化的土压力计算结果,研究成果可为考虑地震荷载及其他动载作用下土压力的计算提供依据。

    • 海洋平台打桩过程中溜桩对桩基影响的研究

      2014, 36(3):462-467.

      摘要 (1500) PDF 1.42 M (1138) 收藏

      摘要:打桩过程中突然快速的溜桩可能造成脱锤,桩体破坏,引发安全事故。由于溜桩的产生往往造成打桩锤击数的预测值与实测值具有较大的偏差,此时准确评价溜桩后桩基承载力就成为实际工程中非常关注的问题。本文选择我国东海两个工程实例,根据现场高应变动测试验和打桩记录,研究了溜桩对桩基承载力的影响。计算分析显示,溜桩的产生会导致打桩总能量的明显降低;现场动测试验结果显示,溜桩发生后在发生溜桩的土层的桩体侧摩阻力接近于零,而桩端阻力没有明显的异常,说明溜桩导致的承载力降低主要来自于侧摩阻力的减小。在本文的实例中,溜桩导致的桩基承载力的降低最大可以达到桩基承载力计算值的17%。

    • 地震作用下群桩水平动力响应特性及P-Y曲线试验研究

      2014, 36(3):468-475.

      摘要 (1233) PDF 1.90 M (1072) 收藏

      摘要:目前地震作用下桩基水平动力响应一直是岩土工程界和地震工程领域关注的热点研究问题之一。本文基于振动台试验,通过不同的台面输入波形,引入FBG传感系统对土-群桩—承台结构水平动力响应特性及P-Y曲线主干线变化规律进行研究,并将群桩中各基桩和单桩P-Y曲线主干线与API规范推荐方法进行对比研究。结果表明:对于非液化土试验,各承台的加速度和位移较台面放大倍数普遍不大;饱和砂土试验单桩承台加速度和位移比群桩大2~3倍,群桩承台加速度和位移幅值分别是非液化土的2~3倍;非液化土试验桩基P-Y曲线主干线倾斜度与API规范方法符合较好,而饱和砂土中无论是单桩还是群桩P-Y主干线均需将API规范方法进行适当的折减。

    • 散射问题中消除多次透射边界高频振荡失稳措施比较分析

      2014, 36(3):476-481.

      摘要 (1208) PDF 1.63 M (1153) 收藏

      摘要:多次透射边界是一种应用广泛的人工边界,类似于其它局部人工边界,它也存在计算稳定性问题。本文分析多次透射边界高频振荡失稳的原因,通过数值试验对已有的消除高频失稳措施进行比较分析,并给出在散射问题中已有消除高频失稳措施的适用性。研究表明,对于完全弹性问题,建议用滤波方法消除高频振荡失稳,但滤波系数的取值需要依据一定的经验;对于黏弹性问题,建议适当控制阻尼取值,利用差分格式本身的高能耗特性来抑制高频振荡失稳,该方法不存在参数选取的问题,更便于应用实施。

    • 拟静力法公路路基结构抗震稳定性研究

      2014, 36(3):482-488.

      摘要 (1706) PDF 713.35 K (1743) 收藏

      摘要:中国是一个地震多发国家,特别是在中西部地区。地震的发生为偶然事件,发生频率并不大,但一旦发生所造成的破坏却是灾难性的,对于高等级公路也不例外。在以前的研究中,很少涉及路基填土的动力学特性以及路基结构在地震荷载作用下的稳定性,现行《公路工程抗震设计规范》对地震动力荷载作用主要是以区域地震烈度作为惟一的参考依据,没有考虑地震振动频率和地震持续时间等特性,因此无法真实反映路基结构在地震作用时的特性。针对以上问题,对路基结构的动力稳定性通过拟静力方法进行研究,对路基结构动力稳定性计算的拟静力公式进行了改进。对于挡土墙在地震荷载作用下挡墙加速度受到影响,在计算挡土墙土压力时考虑地震加速度分布系数的影响;对于路基通过引入加速度分布系数对地震惯性力进行了改进,并对路基边坡拟静力稳定计算的公式进行了改进。

    • 西昌断陷盆地场地地震动差异分析

      2014, 36(3):489-494.

      摘要 (1141) PDF 4.40 M (558) 收藏

      摘要:以汶川地震中的非发震断层安宁河断裂带周边西昌地区所获取的加速度记录为依据,研究了这些记录在峰值、频谱之间的差异,并通过这些地区的局部场地条件差异进行了初步解释。在此基础上通过数值模拟方法,利用基于显式有限元和局部透射人工边界的二维有限元模型对该地区的地面运动进行了模拟。数值试验结果表明:这些简单的理想化模型对这一地区地震动的本质特征进行重现,并对产生地面运动差异的机理进行合理解释。通过分析,初步揭示了由深部断层构造所控制的断陷盆地对地震动影响显著。

    • 新型铝合金耗能支撑屈曲约束条件研究

      2014, 36(3):495-503.

      摘要 (1361) PDF 3.17 M (742) 收藏

      摘要:在国外已进行的相关铝合金材料及其屈曲约束支撑(BRB)试验基础上,对铝合金耗能支撑(ALBRB)的受力性能进行了进一步的数值分析。主要目的是对ALBRB进行参数化研究,找出影响其整体及局部屈曲的关键因素。结果发现利用约束比设计BRB的传统方法不能充分考虑偏心距、初始缺陷的影响,采用安全系数法能克服这一问题。为开发适用于空间结构减震的新型ALBRB,设计了一种质量更轻、构造更简单、性能更稳定的ALBRB,并对其防屈曲性能进行了理论推导和数值模拟。结果表明新型ALBRB单调加载下稳定性能良好,循环加载下其滞回曲线饱满稳定具备良好的耗能能力,对于大跨空间结构抗震应用具有积极意义。

    • 基于震害调查数据的液化侧向变形预测模型框架

      2014, 36(3):504-509.

      摘要 (1140) PDF 510.62 K (1159) 收藏

      摘要:基于地震统计数据,前人就统计回归分析影响因子和变形值的关系提出若干评估液化侧向变形的方法,能计算得到给定土体条件和地震作用下的侧向变形,但这些方法为确定性描述,无法根据震害历史预测变形,较难为城市抗震合理布局提供切合实际的依据。本文采用地面峰值加速度PGV和震级MW联合分布概率的计算方法,以蒙特卡洛方法模拟已有的地震液化侧向变形回归公式中场地参数的随机性,建立对区域性地震液化侧向变形超过指定阈值的年平均率的预测模型框架,并应用于实例,以期对区域性震害进行液化侧向变形评估及其非确定性描述研究提供思路。

    • 不同布置形式的排桩隔振效果的数值分析

      2014, 36(3):510-515.

      摘要 (1156) PDF 1.71 M (746) 收藏

      摘要:迅速发展的高速铁路带来方便的同时也会对周围地基造成振动影响,对于以排桩作为隔振措施的研究目前多处于理论分析阶段。本文将列车行驶引起的荷载等效成可以应用在有限元计算中的Fourier表达形式,并应用ABAQUS软件建立了排桩隔振系统的三维有限元计算模型。应用控制变量法分析桩长、桩间距、桩身材料、双排桩距离和交叉布置排桩对隔振效果的影响,为施工设计提供依据。

    • 含黏粒砂土的循环弹塑性本构模型及其动力数值研究

      2014, 36(3):516-524.

      摘要 (1226) PDF 1.19 M (1159) 收藏

      摘要:首先完善上下负荷面中超固结状态参量R与结构性状态参量R*的定义表达,并以此重新推导了应力诱导各向异性上下负荷面模型,并在数值程序中再现该模型,实现土的统一本构的数值化模拟。分析了黏土以及砂土的力学特性,及其在数值模型状态变量中的差异,为模拟含黏粒砂土的实现进行理论分析。通过参数试算找出含黏粒砂土的不同黏粒含量分别所对应的模型参数。

    • 反应位移法中弹簧系数求解方法改进研究

      2014, 36(3):525-531.

      摘要 (1265) PDF 1.77 M (980) 收藏

      摘要:采用反应位移法进行地下结构抗震计算时,关键是确定土体的弹簧系数,弹簧系数的取值直接影响计算结果。在现有的静力有限元求解弹簧系数方法的基础上,通过不同的施力方式共设计了6种静力有限元求解弹簧弹簧系数的方法,并对这6种计算方法进行对比分析计算。结果表明,整体和整体同时求解径向和切向弹簧系数这两种方法的计算结果偏于危险;单独和单独同时求解水平和垂直向弹簧系数这两种方法的计算精度最好;整体和整体同时求解水平和垂直向弹簧系数这两种方法的计算结果偏于安全。

    • 弱非线性下两种程序对不同类别场地地震反应的对比

      2014, 36(3):532-539.

      摘要 (1340) PDF 3.70 M (911) 收藏

      摘要:一维等效线性化土层地震反应分析程序的代表有LSSRLI 1与SHAKE2000。LSSRLI 1是我国地震安评工作中推荐使用的程序,代表20世纪80年代的国际先进水平,而目前代表国际先进水平是SHAKE2000。针对等效线性化程序存在的不足,有必要对LSSRLI 1进行改进。为了寻找LSSRLI 1与SHAKE2000之间的差异,通过建立Ⅰ至Ⅳ类场地的土层剖面模型,对比分析两程序的计算结果,得到在不同场地条件下两程序的差异情况以及这些差异的变化规律。结果表明,Ⅰ、Ⅱ类场地中两程序计算结果差异不大,Ⅲ、Ⅳ类场地中两程序计算的PGA、反应谱与剪应变结果差异较大。初步分析可知,剪应变相对差与PGA、反应谱、剪切模量相对差存在相关性,通过修正剪应变的计算可以缩小LSSRLI 1结果与SHAKE2000结果的差距。

    • 碎石桩加固液化粉土地基的数值模拟分析

      2014, 36(3):540-543,554.

      摘要 (1038) PDF 4.35 M (640) 收藏

      摘要:碎石桩是目前工程中用于处理饱和粉土液化地基最有效、最经济、最普遍的方式之一,但是饱和粉土地基上碎石桩的抗震液化特性还有待于进一步研究。本文利用三维有限差分程序FLAC3D结合安徽某高速公路路基工程对碎石桩加固后的粉土地基的抗震液化特性进行数值分析。通过研究不同埋深距离碎石桩中心不同距离处的孔压增长、消散规律,得到高烈度地震荷载作用下碎石桩加固饱和粉土地基的合理桩间距及加固深度,为类似工程提供了借鉴。

    • 地震荷载作用下饱和粉土地基液化深度试验研究

      2014, 36(3):544-548.

      摘要 (1082) PDF 1.23 M (998) 收藏

      摘要:对地震荷载作用下不同深度饱和粉土地基的液化特性进行研究,通过室内动三轴试验研究地震荷载作用下饱和粉土地基的最大可液化深度,试验中通过对给定不同应力幅值动荷载作用下饱和粉土的液化特性进行研究,得到不同地震烈度下不同深度土体的动剪应力比与破坏振次关系曲线,进而结合地基液化判别公式判断不同深度饱和粉土在不同地震烈度下是否发生液化。研究成果为高烈度地区确定抗液化措施及处理深度提供了依据。

    • 近海风机单桩基础桩周土应力特征分析

      2014, 36(3):549-554.

      摘要 (1122) PDF 995.22 K (758) 收藏

      摘要:桩周土体的力学响应规律对近海风机桩基础的变形和稳定性有重要影响。采用有限元方法对一个概化的近海风机单桩基础进行数值模拟,着重分析动荷载作用下桩基础和桩周土的变形规律、桩周土应力作用特征及应力主轴的旋转模式。发现桩周土体各方向的应力分量随循环荷载的作用呈现出周期性的往返变化,第一周期的应力路径与继后周期的应力路径明显不同,浅层桩周土存在显著的应力主轴往复旋转,旋转幅度可达60°。

    • 地震液化判别及危害性评价

      2014, 36(3):555-561.

      摘要 (1347) PDF 476.68 K (1202) 收藏

      摘要:饱和砂土地震液化有可能诱发极为严重的破坏,已成为土动力学领域的重要研究课题之一。对液化的判别分为初判和复判。初判指根据已有的勘测资料或简单的测试手段,初步判别土层的液化可能。对于初判可能发生地震液化的土层,则再进行复判。鉴于土层液化的影响因素较多,我国规范建议采取经验方法,即标准贯入法,静力触探法,剪切波速法。单一判别方法都有局限性和适用范围,宜用各种方法综合判别。液化危害性评价使用危害性指标,分析液化对建筑物的危害程度。评价方法主要有液化指数法,震陷值法,谱强度比法和综合法。以评价指标为依据,划分液化影响的综合等级,全面反映液化危害程度。

    • 兰州九州重塑黄土抗拉特性研究

      2014, 36(3):562-568.

      摘要 (1149) PDF 3.21 M (647) 收藏

      摘要:通过室内三轴快剪、无侧限抗压和无侧限贯入抗拉试验,对兰州九州开发区重塑黄土的抗拉特性进行对比性试验研究。结果表明:抗拉强度随含水量呈二次多项式递减关系;抗拉破坏时的贯入深度随含水量的增长呈现先减小后增大趋势,随干密度的增加呈现先增大后减小的趋势;抗拉强度远小于无侧限抗压强度,且无侧限抗压与抗拉强度呈线性递增关系;无侧限抗压和抗拉强度与黏聚力和内摩擦角正切值的乘积均呈指数递增关系。

    • 基于最小二乘的岩石频谱参数反演初始值选取的讨论

      2014, 36(3):569-574.

      摘要 (1412) PDF 721.16 K (974) 收藏

      摘要:频谱激电法作为地球物理勘探的有效手段,在寻找激电异常体以及探寻深部矿产方面有重大贡献,岩石频谱参数的确定是实现该方法的重要步骤。在利用最小二乘法对复电阻率、相位参数进行反演时,各频谱参数初始值选取不同对反演效果影响较大,选取不好甚至会发散。在各频谱参数所属范围内采用随机选取初始值的方法进行反演,对复电阻率幅值曲线以及相位曲线拟合效果较好,不易陷入局部极小值的特点,能克服了较为盲目选取初始值而对结果带来的不良影响。

    • 高速铁路空沟隔振措施隔振效果的有限元分析

      2014, 36(3):575-579.

      摘要 (1086) PDF 1.36 M (1292) 收藏

      摘要:高速铁路引起的振动对周边环境的影响是不容忽视的,需要采取相应的工程对策来减小其危害。采用空沟隔振施工方便,隔振效果能得到保证,故在实际工程中得到广泛应用。本文使用大型通用有限元软件ABAQUS对空沟隔振的效果进行数值分析。计算模型采用无限元和黏弹性边界吸收振动波,减小边界反射波对计算结果的影响;文中引入参数ARF来评价空沟的隔振效果,在此基础上分析不同的空沟尺寸及不同的荷载频率对隔振效果的影响,可供设计者参考。

    • 潮间带土在吊装荷载下的动力性质

      2014, 36(3):580-584.

      摘要 (1074) PDF 1.22 M (643) 收藏

      摘要:对取自如东潮间带的原状土样进行了一系列模拟施工吊装动载的应变控制和载荷控制动三轴试验,得到了土样在动载作用下的应力、应变和孔压随时间的变化关系,并对此种潮间带地基土的动力特性和液化可能性进行了分析,最后针对现场施工方法提出了一些建议。

    • 高土石坝地震工况坝坡稳定安全系数研究

      2014, 36(3):585-591.

      摘要 (1172) PDF 847.13 K (700) 收藏

      摘要:现行碾压土石坝设计规范(DL/T5395-2007)明确规定只适用于低于200 m土石坝,随着设计施工技术的发展对于超过200 m的高土石坝坝坡设计安全标准问题亟待解决。相对安全率理论把可靠指标和安全系数置于同一平台进行关联和映射。现行碾压土石坝设计规范规定的低于200 m的土石坝坝坡稳定允许可靠指标4.2。基于风险控制原则提出200~250 m高土石坝坝坡允许可靠指标取4.45,250~300 m高土石坝坝坡允许可靠指标取4.7,相应的地震工况高土石坝坝坡稳定安全系数1.35和1.4,高土石坝工程实例地震工况下坝坡稳定安全系数均满足所提安全系数标准值。

    • 盾构施工振动振源的影响因素研究

      2014, 36(3):592-598.

      摘要 (1222) PDF 3.45 M (625) 收藏

      摘要:以北京地铁8号线盾构施工工程为研究背景,针对线路区间内的典型工况,通过在盾构施工作业面进行的现场振动测试工作,得到盾构施工振动振源的幅频特性。在这些工作的基础上,首先利用灰关联熵分析方法对影响振源振动的因素进行影响因素的敏感性分析,其次利用多元回归分析方法对影响振源振动的主要影响因素进行回归分析,主要的成果包括:(1)首次提出了盾构施工振源的主控因素—地层条件及其量化特征参数—掌子面地层加权动弹性模量,以及影响振动的主要施工参数—刀盘扭矩、总推力;(2)建立了盾构施工振动振源的回归模型,相关性显著。这些工作为进一步实施盾构施工振动对周围环境的影响的分析、预测、施工控制提供了基础,填补了相关研究的空白。

    • 川滇地区中小地震震源机制解及构造应力场的研究[

      2014, 36(3):599-607.

      摘要 (1315) PDF 4.87 M (1286) 收藏

      摘要:利用目前国际上较为流行和普遍接受的基于P波初动符号和振幅比HASH方法,研究给出川滇地区2003年1月1日-2012年12月31日1 893次M3.0以上地震震源机制解。选择1 651个可靠的中小地震震源机制解,采用基于中小地震震源机制解的Hardebeck和Michael的阻尼区域应力场反演方法,研究区域的水平最大主压应力方向。结果表明:川滇菱形块体南段红河断裂带尾部左右两侧应力方向相同,水平最大主压应力NW-SE向;川滇菱形块体内部以丽江—小金河为界呈现出不同的应力状态,位于分界线以南的滇中块体水平最大主压应力NW-SE向,而在分界线以北取向基本上沿NS方向;从青藏高原内部到川滇菱形块体东边界应力方向整体有一定的顺时针旋转趋势;块体东边界从北部的NNE-SWW向逐渐过度到南部的NW-SE向。滇西及滇西南水平最大主压应力方向与构造方向基本平行,为近SWW-NEE向。

    • 瀑布沟水库库区介质衰减、台站响应和震源参数研究

      2014, 36(3):608-615.

      摘要 (1086) PDF 1.47 M (986) 收藏

      摘要:利用数字地震台网2007年1月到2011年12月记录到的瀑布沟水库及邻区地震波形资料,采用Atkinson方法计算了库区介质品质因子;并利用Moya方法计算了台站场地响应;在获得介质品质因子和台站场地响应的基础上联合反演计算了瀑布沟库区67次构造地震和208次爆破地震的震源波谱参数,同时讨论了它们的时空特征。结果表明:瀑布沟库区Q值与频率的关系为Q(f)=47.1*f0.92;各台站的场地响应随频率变化不大,场地响应均在1附近。

    • 潜在地震对我国南海开发和建设影响的初步考虑

      2014, 36(3):616-621.

      摘要 (1173) PDF 1.22 M (991) 收藏

      摘要:南海地区位于欧亚板块、太平洋板块和印度板块交汇处,地质构造十分复杂。考虑并关注潜在地震对南海区域的影响,可以有效降低地震带来的危害。我国目前已经建立了比较完备的陆地地区建、构筑物的抗震设计规范,但是针对海域的工程地震研究还比较少,地震动参数特征和地震动衰减规律尚是空白。基于上述考虑本文分析了南海及临区的地震构造,通过对历史地震资料分析表明:(1)南海北部历史上发生过7级以上大地震,该区域的近海工程要考虑琼粤滨海断裂带和红河断裂带引发的地震影响;(2)南海中部区域要更加关注台南至菲律宾吕宋岛西侧俯冲带的影响,该区域地震易发、多发,6级左右的中强震较多,强震和大震也偶有发生;(3)俯冲带地震与浅地壳地震的特征有一定差异,因而有必要对俯冲带板内、板缘地震做专门分析和研究。

    • 1954年腾格里沙漠北7级地震断层面参数和滑动性质研究

      2014, 36(3):622-627.

      摘要 (1268) PDF 1.21 M (1032) 收藏

      摘要:1954年腾格里沙漠北发生7级大震,由于此次地震发生在戈壁深处,风沙作用强烈,震后破坏现象不易保存,给通过地质踏勘研究地震增加了难度。到目前为止,涉及此次地震的发震构造研究内容较少。本研究根据成丛小震发生在大震断层面附近的原则及参考前人给出极震区长轴形态,采用1985—2012年发生在地震破裂区的精定位地震目录,选定了一个长条状研究区域,将模拟退火算法和高斯一牛顿算法结合,给出了利用小震密集程度求解的主震断层面走向、倾角,并确定地震发震断裂的长度、位置。在此基础上考虑区域构造应力参数,给出已求得断层面上的滑动角。最后将反演结果与已有结果做了对照,显示反演结果与已有的结果基本一致,反演到的震源断层位于前人给出的此次地震等震线的最高烈度圈内表明反演结果是真实可信的。

    • 湖州台高采样率倾斜仪同震响应初析

      2014, 36(3):628-633.

      摘要 (1176) PDF 625.89 K (812) 收藏

      摘要:对比分析VP、SSQ秒采样倾斜仪及JCZ-1T测震仪在同震时段的响应特征和震相参数,三者能记录到清晰的P波、S波和面波,VP和JCZ-1T记录到的S波比SSQ清晰。VP记录的地震波频带宽度和JCZ-1T记录的较一致。2013年4月16日伊朗、巴基斯坦交界地区M7.7地震前,JCZ-1T地震仪、SSQ倾斜仪同时记录到周期为15~30 s的缓慢运动事件。

    • 汶川M8.0地震前后山西地震带水平形变场变化特征研究

      2014, 36(3):634-638.

      摘要 (1263) PDF 5.29 M (1089) 收藏

      摘要:通过分析汶川M8.0地震前后山西地震带GPS速度场以及由此计算得到的现今构造应变率场,结果显示:(1)汶川M8.0地震后,山西地震带各区域的运动方向均不同程度向西偏转,太原盆地及其以北的区域由1999—2007年的SW或SSW向转为SWW向,且运动速率由平均约2 mm/a增加到约4 mm/a,太原盆地以南的区域由之前的SSE向转为SW向。(2)汶川M8.0地震后,山西地震带的应变率场显著增强,大同盆地、太原盆地北段和临汾盆地西南段形成了三个压性应变集中区,2010年在这三个区域内分别发生了大同M4.5、阳曲M4.6和河津M4.8地震,可能由于这种压性应变积累的区域应力场环境有利于山西地震带中强地震的孕育和发生。(3)2009—11年,受日本M9.0地震的影响,山西地震带向西运动的速率有所减弱,应变率场张性变化明显,太原盆地及其以北区域平均速率下降为约2~3 mm/a,太原盆地以南的区域由SW向转为整体向南运动的格局,有恢复到1999—2007年背景运动状态的迹象。

    • 山西原平4.2级地震前的重力场异常特征

      2014, 36(3):639-644.

      摘要 (1189) PDF 4.79 M (560) 收藏

      摘要:利用晋蒙重力测网2007—2009年的流动重力资料,研究了原平4.2级地震前的重力场变化特征。结果表明,以4.2级地震震中为界,流动重力呈现出东西向的负条带异常,而南部、北部均上升(正异常)的特征,震中附近的大部分测点点值在震前均出现上升—下降—恢复的变化特征,地震发生在重力恢复阶段。在远离震中区的内蒙重力测网并没有出现上述重力场变化特征。

    • 陇南市活断层地震危险性评估

      2014, 36(3):645-655.

      摘要 (2358) PDF 4.28 M (1056) 收藏

      摘要:在甘肃省陇南市活断层探测与地质填图研究的基础上,归纳了开展地震危险性评估所需的主要活动断裂的基本活动性参数;采用震级—破裂尺度关系、震级—频度关系等方法评估了陇南市相关断裂(带)的潜在最大震级和平均复发间隔;利用时间相依的地震潜势概率模型和泊松分布模型评估了各断裂或断层小区在未来50、100、200年内发生破坏性地震的概率。同时利用b值空间图像扫描的方法给出了研究区的b值图像,分析了高应力区的地震危险性。通过对以上结果的综合分析,结果表明盖山—迭山断裂或光盖山—迭山断层小区的西端表现为高应力累积区,且发生破坏性地震的概率较高,是未来危险程度较高的断裂段。

    • 考虑近断层方向性效应及土层非线性影响的场地概率危险性分析

      2014, 36(3):656-662.

      摘要 (1165) PDF 738.57 K (1241) 收藏

      摘要:针对一典型砂土场地基于等效线性分析方法,研究了土层对输入近断层地震动脉冲特性的影响。选取两组近断层脉冲和非脉冲地震动对地表加速度反应谱放大系数进行了对比研究。结果表明:基岩非脉冲地震动经过土层的高频滤波作用传至地表后有转换成脉冲地震动的可能;基岩脉冲地震动经土层传播至地表后仍具有脉冲特性,部分含有潜在第二脉冲的地震动由于共振作用会产生附加脉冲。与非脉冲地震动相比,脉冲地震动会引起土层较强的非线性响应,导致加速度反应谱放大系数随基岩加速度值的增大衰减较快;而对于长周期加速度反应谱(3 s),脉冲地震动引起的放大系数在基岩加速度大于0.1 g时远大于非脉冲地震动引起的放大系数。最后通过回归分析得到场地放大系数方程,建立了一种考虑近断层脉冲特性及土层非线性相互影响的场地概率地震危险性分析方法。

    • 1884年云南宁洱6 3/4地震补充考证与发震构造讨论

      2014, 36(3):663-673.

      摘要 (1422) PDF 6.01 M (699) 收藏

      摘要:对1884年11月14日云南宁洱地震参数进行了重新核定。这次地震的震中位置位于普洱府(今宁洱)周围,即23.1°N、101.0°E,精度为1类,误差≤10 km,震级6 3/4级,震中烈度Ⅷ度。等震线破坏区呈NE走向,而有感区长轴呈NE向,二者之间有一定差异。1884年宁洱地震区位于滇西南地区的龙陵—澜沧江断裂与红河断裂之间思茅次级地块内的普洱断裂带附近,其极震区长轴方向与断裂走向一致,应为本次地震的发震构造。

    • 1477年银川地震考证研究

      2014, 36(3):674-681.

      摘要 (1171) PDF 3.67 M (727) 收藏

      摘要:1477年5月13日银川一带发生强烈地震,地震处于沙漠边缘,故史料记载不够详细。此次地震有限的地震史料,结合前人研究的历史地震震级估计和烈度衰减经验公式及相关的地震资料,通过估算和对比方法重新分析研究1477年地震的震级和震中。建议此次地震震级应为M7 1/4 ,震中位置为民勤东130 km处,而银川和张掖的地震烈度分别取值为Ⅶ和Ⅵ度。结合新建议的震中位置,简单讨论这次地震发生的构造条件。

    • 基于天体引潮力周期变化的OLR异常初探

      2014, 36(3):682-687,704.

      摘要 (1143) PDF 3.37 M (624) 收藏

      摘要:采用NOAA卫星地面长波辐射(OLR)数据资料,数据空间分辨率为1°×1°、覆盖全球共360×181个格点,时间分辨率为1 d,时间起止为1954年至今。计算了2012年6月30日新疆新源6.6级地震天体引潮力变化和OLR逐日时空演化背景图像。结果表明:①本次地震发生在天体引潮力由高峰(6月20日)→低谷(6月30日)→高峰(7月5日)的周期变化过程由低谷向高峰时段,可能显示引潮力对发震构造的作用主要表现为加速断面的滑动。②+新源6.6级地震前后,亮温区域出现:起始→加强→高峰→衰减→平静→发震→小范围增温的变化过程,即6月25日在震中东北出现小范围的亮温现象,6月26日起亮温区域范围增大,强度增强,6月28日亮温异常范围和幅度减弱,6月29日亮温异常消失。6月30日发生了新源6.6级地震。而7月1日又出现亮温,可能与6月30日的6.6级地震及其后面余震的发生有关。该过程与岩石在受力破裂过程具有相似性,即岩石挤压→岩石微破裂→岩石破裂扩展→破裂终止等。

    • 四川汶川8.0级地震地下流体异常分析

      2014, 36(3):688-696.

      摘要 (1087) PDF 705.91 K (680) 收藏

      摘要:汶川8.0级地震引起了社会广泛地关注,产生了地震能否预测的疑问以及汶川地震前是否出现了异常的讨论,震后一些学者对前兆资料进行了研究总结,本文在前人研究的基础上仅对地下流体异常进行了分析,认为汶川地震前存在着一些地下流体异常,本文从中期异常、短临异常、同震及震后调整这几个方面对水氡、水位、水温、流量资料进行了分析研究。通过对中期异常的识别及提取,认为采用从属函数方法定量提取异常效果较为理想。

    • 甘肃地区地震烈度影响场评价及其与地形因子的关系

      2014, 36(3):697-704.

      摘要 (1209) PDF 4.09 M (875) 收藏

      摘要:地震发生后,根据地震参数快速设计和显示出地震影响场,初步确定较为合理的地震烈度分布范围,对于政府及时了解灾情和损失分布非常重要。收集、整理甘肃地区实际地震等震线图,将其与现有地震烈度衰减关系生成的理论烈度图进行统计对比分析,并与研究区DEM(数字高程模型)相结合,研究地形因子对烈度影响场分布的影响。结论表明:不同震级档之间,实际与理论地震烈度分布之间规律不同;分区研究发现,除极震区外,祁连山—河西走廊地区外圈等震线理论长短轴以及面积均大于实际,甘东南地区规律则与之相反。地形因子对烈度影响场的影响是明显的,海拔越高,烈度越高;山顶点处烈度高于周围地区;相对震中而言,坡度大的地方烈度衰减快,反之则烈度衰减慢。

    • 瞬态滤波器设计及其在地方地震观测中的应用研究

      2014, 36(3):705-712.

      摘要 (1261) PDF 4.09 M (1008) 收藏

      摘要:目前地震数据采集器使用的最后两级数字滤波器相位有最小相位和线性相位两种。相位特性直接影响着记录的地震波形数据质量,最小相位滤波器的相位特性非线性严重,引起波形失真,线性相位滤波器带来“前缀波”。本文介绍了一种专用于地震波形采集的瞬态滤波器的设计及其观测分析研究。该瞬态滤波器既有最小相位特性,又有较好的线性相位特性,具有良好的瞬态响应波形。地方震实测数据表明,使用瞬态滤波器记录的地震波,没有"前缀"波出现,初动半周期也没有被展宽,波形失真最小。因为通带至过渡带转角平缓和过渡带滚降速率低是所有瞬态特性良好的滤波器的共同特征,故使用瞬态滤波必须付出的代价是提高采样率来确保通带上边沿频率保持不变。

    • 初始主应力方向对饱和粉土循环剪切特性的影响

      2014, 36(3):713-717,726.

      摘要 (1088) PDF 1.30 M (996) 收藏

      摘要:利用“土工静力 动力液压 三轴扭转多功能剪切仪”,针对采用初始成样含水率为0和10%夯击法制备重塑饱和粉土试样,在初始平均主应力为100 kPa,初始中主应力系数为0.5,初始偏应力比为0.433,初始主应力方向角分别为0°、30°、45°的条件下完成非均等固结,然后保持平均主应力和中主应力系数恒定进行不排水循环扭剪实验。着重探讨初始成样含水率和初始主应力方向对粉土动力剪切变形、强度及孔压变化等特性的影响。实验结果表明:初始主应力方向对重塑粉土的变形与强度特性的影响程度有所不同;初始成样含水率对饱和重塑粉土的动力变形及强度特性具有显著影响。

    • 土工动力离心模型试验中物理破坏模拟比较及关键问题

      2014, 36(3):718-726.

      摘要 (1180) PDF 1.48 M (1526) 收藏

      摘要:针对土工动力离心模型试验中模型与原型在动力响应和动力破坏模拟两个不同层次的相似程度。首先分析总结离心模型试验在动力响应模拟、动力破坏模拟两个方面的研究发展现状;然后分析这两种模拟模型中的相似比尺的实现要求、特点和区别;最后,针对抗滑模型桩和地铁模型,分析推导动力离心模型在动力响应模拟和动力破坏模拟中具体的模型理论比尺关系和关键问题,进一步指出目前土工动力离心模型试验研究存在的一些问题和发展方向。分析结果表明,针对模型与原型的相似比尺关系,动力破坏模拟模型的相似条件远比动力响应模拟模型的相似条件要求更为严格,这也是动力破坏模拟模型能够揭示岩土结构原型破坏的根本原因。

    • 黏粒含量对粉土液化后特性影响的试验研究

      2014, 36(3):727-733.

      摘要 (1446) PDF 709.21 K (1020) 收藏

      摘要:利用多功能动三轴仪的先进功能,对3%、6%、8%、9%、12%和15%黏粒含量的粉土进行了动三轴试验。试样在初始液化后继续施加动荷载,达到不同的双幅轴向应变后施加不排水单调荷载模拟液化后大变形。研究结果表明,相同循环周数时不同黏粒含量对动加载阶段的动剪应力影响规律与其对液化后初始阶段大应变规律有内在联系,即黏粒含量为8%时动剪应力最小而液化后低强度段应变最大,而强度恢复段模量也最低。试验验证结果表明,拟合关系式能较好地反映不同黏粒含量粉土液化后大变形。

    • 江苏高邮—宝应MS4.9地震强震动观测与记录分析

      2014, 36(3):734-740.

      摘要 (1267) PDF 2.01 M (841) 收藏

      摘要:2012年7月20日江苏高邮—宝应交界处发生MS4.9地震,对江苏省数字强震动台网43个台站获取的强震记录进行初步分析得出,地震的最大水平向加速度为33.76 cm/s2,并计算地震的仪器烈度,得出烈度分布等值线图,与地震现场实际调查的烈度分布情况基本一致。

    • 饱和砂土地基海上风机筒形基础离心模型试验研究

      2014, 36(3):741-745.

      摘要 (1155) PDF 2.99 M (1253) 收藏

      摘要:筒形基础具有造价低、结构简单等优点,作为海上风机基础有很大的应用前景。针对海上风机筒形基础所受的主要荷载,采用偏心轮和气缸实现在离心模型试验中对筒形基础所受循环荷载的模拟。在此基础上进行饱和砂土地基中海上风机筒形基础受力变形的离心模型试验,测量地基与基础的应力、变形和孔压。根据测量结果分析筒形基础的受力变形特性,表明筒形基础的临塑荷载大约是极限荷载的一半;单调和循环水平荷载作用下筒形基础发生明显的倾倒破坏,变形主要发生在筒形基础的周围。

    • 大连临空产业园填海造地工程砂土残余变形试验研究

      2014, 36(3):746-752.

      摘要 (1280) PDF 3.23 M (920) 收藏

      摘要:采用中国地震局工程力学研究所研制的DSZ-Ⅰ型电磁振动三轴仪对大连临空产业园工程场地的土样(浅层砂和深层砂)进行动力特性试验,研究两种砂土在复杂应力状态下的动力残余变形特性。试验结果表明:残余体应变和残余剪应变都随着动应力比和围压的提高而增大,动应力比和围压的影响对残余体应变和残余剪应变的影响规律是一样的;残余体应变随着固结比的提高而减小,而残余剪应变随着固结比的提高而增大,残余体应变的固结比对于试验结果与拟合结果的影响较大,而残余剪应变固结比对于试验结果与拟合结果的影响较小;残余体应变和残余剪应变的Cvr与动应变幅值较好满足线性关系,离散性非常小,而Cdr/S21与动应变幅值关系的离散性则比较大。并给出了地基震陷分析所需的沈珠江模型参数。研究成果可为大连临空产业园填海造地工程抗震设计和地基震陷变形分析提供依据,也可作为其它类似填海造地工程的设计参考。

    • 基于三轴试验压实黄土微观结构变化机制研究

      2014, 36(3):753-758.

      摘要 (2241) PDF 2.39 M (1244) 收藏

      摘要:采用电镜扫描仪(SEM)对三轴剪切前后压实黄土样在水平面和竖直面进行微观结构观察,从剪切前后孔隙排列、孔隙形态、孔隙尺度变化特征3方面分析宏观强度试验的微观本质。试验结果表明:剪切前后概率嫡均在1附近,不同围压下剪切后土颗粒间孔隙排列无序,对宏观强度影响很小。不同围压下剪切后土样的平均形状系数和周长面积分维值均呈下降趋势,孔隙形态的变化对压实黄土强度不同的贡献较大,且土颗粒的团粒化程度与土样强度正相关;孔隙比的变化趋势与压实黄土强度的变化趋势相反,孔隙尺度的变化是压实黄土强度变化的控制因素。因此剪切前后微观结构的变化能较好地解释宏观试验现象。

    • 基于远程实时监测的高烈度区沉管隧道施工可视化系统[

      2014, 36(3):759-764.

      摘要 (1137) PDF 3.44 M (933) 收藏

      摘要:沉管隧道管节的浮运、沉放及对接等是整个沉管隧道施工中的重中之重,这几个工序主要集中在水下进行,当前施工技术难以全面控制施工过程及其对接精度等,研究沉管隧道施工的可视化监测系统,对辅助现场精确测量、潜水作业以及指导安全管理施工具有重要的意义。针对沉管隧道施工工艺的特殊性,基于VTK的可视化和数据模型驱动等关键技术,采用并集成GPS测点坐标系统的构建与精确转换、PSM配置,设计和开发了一种沉管隧道施工三维实时可视化远程监测系统,可以实时显示和查询施工过程中管节浮运、沉放的具体情况,实现沉管隧道实时可视化,并将该系统成功地应用于天津市海河沉管隧道工程的施工中。

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