• 2018年第40卷第2期文章目次
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      2018, 40(2):0-0.

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      摘要:

    • >地震工程
    • 复合外套型特高压交流CVT抗震与减震试验研究

      2018, 40(2):191-197. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.191

      摘要 (1201) PDF 5.06 M (1415) 收藏

      摘要:为研究复合外套型电气设备的抗震性能与安装减震装置后的减震效果,对其进行特高压交流CVT地震模拟振动台试验研究,分析设备的动力特性与地震响应。白噪声试验结果表明试验设备安装减震器后其结构第一阶频率由1.07 Hz略降低至1.04 Hz,即减震装置对结构的整体刚度影响较小;人工波试验中原结构在地震动峰值加速度0.2gPAG=0.2g)抗震试验中设备最大应力与位移响应为46.33 MPa与349.12 mm,减震结构在PAG=0.5g抗震试验中,设备最大应力与位移响应为27.64 MPa与330.06 mm,设备安装减震装置后抗震性能得到显著提升。试验研究结果可为复合材料电气设备抗震性能研究与减震装置应用提供参数数据。

    • 多龄期钢框架结构地震损伤模型研究

      2018, 40(2):198-205. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.198

      摘要 (671) PDF 5.30 M (792) 收藏

      摘要:基于ABAQUS非线性有限元分析,通过控制变量法分析得出影响多龄期钢框架地震损伤的主控因素为构件有效截面收缩与钢材极限强度退化。定义广义的锈蚀损伤,并探索锈蚀损伤与未锈蚀原型结构地震损伤的关系,最后建立基于未锈蚀原型结构地震损伤的多龄期结构地震损伤模型。

    • 大跨度钢管混凝土拱桥非线性抗震性能研究

      2018, 40(2):206-212. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.206

      摘要 (1136) PDF 4.80 M (1063) 收藏

      摘要:基于OpenSees平台建立钢管混凝土拱桥动力分析模型,并与Midas Civil模型结果进行比对。通过一条强震记录下的IDA分析,得到钢管混凝土拱桥拱肋横桥向非线性地震性能,比较拱肋采用弹性梁单元和纤维梁单元两种模型的拱脚弯矩时程曲线和拱顶位移时程曲线,分析拱肋关键截面屈服机理,绘制它们的曲率IDA曲线和拱顶位移IDA曲线。研究结果表明:横桥向在强震作用下拱脚和拱顶不一定先屈服,而是在拱肋截面突变或有集中质量连接处,在设计时需重点考虑;随着地震动增大,先是与横撑连接处拱肋首先屈服,然后是拱脚和拱顶位置,最后向整个拱肋扩展,拱肋非线性性能良好,仍有一定的抗震储备能力。

    • 强震环境下带钢避难建筑抗震模型设计

      2018, 40(2):213-218. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.213

      摘要 (911) PDF 1.10 M (579) 收藏

      摘要:避难建筑通常采用置换混凝土方法抗震,建筑对高强度地震的抗震性能差。因此提出高强度地震下带钢避难建筑抗震设计方法,采用复杂网络带钢避难建筑加固模型对加固前建筑的混泥土强度与荷载能力进行计算,增大框架柱截面,提升带钢避难建筑荷载。采用复合墙体受力加固模型提升建筑墙体抗震性。对加固后建筑模型的坍塌风险评估时,采用带钢避难建筑坍塌的全概率衡量加固后建筑在设计使用年限内的抗坍塌安全性。设计使用年限内加固后的带钢避难建筑的强震CRC超出概率是PIM>CRC),确保其在高强度地震下具有较高的抗震性能。实验结果说明,所提方法下的带钢避难建筑在遇到强震情况时具有较高的抗震性能。

    • 远场长周期地震下基于规范设计隔震结构的抗震性能研究

      2018, 40(2):219-224. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.219

      摘要 (844) PDF 6.25 M (1239) 收藏

      摘要:隔震结构具有较长自振周期,且容易受地震动长周期特性的影响,因此其在长周期地震动作用下的抗震性能值得研究。以某基于规范设计的基础隔震结构为例,通过对该结构在规范规定地震作用和远场长周期地震作用下的地震响应进行分析和对比,研究长周期地震动对结构地震响应的影响;通过对钢筋和混凝土的损伤状态进行定义和标识,探讨长周期地震作用下基础隔震结构的损伤分布规律。研究结果表明,长周期地震动作用下隔震结构发生破坏的概率远大于具有相同峰值地面加速度的普通地震动,其中长周期地震动反应谱的谱峰值"后移"被认为是造成这种情况的主要原因,且长周期地震动作用下隔震结构的损伤分布并不均匀,其主要集中在结构的底层。

    • 一种改进后的海上风机动力特性理论分析方法研究

      2018, 40(2):225-232,251. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.225

      摘要 (789) PDF 6.21 M (2258) 收藏

      摘要:海上风机是一种高柔性海洋结构物,其支撑结构的动力响应对风、浪、流等环境因素、风机荷载及基础刚度的影响异常敏感。建立基础-塔架-顶部集中质量为一体的风机简化计算模型,在底部弹性约束条件下考虑水平刚度和转动刚度之间的耦合。基于改进后的计算模型、经典微分方程及其边界条件,通过对方程的求解,系统研究底部基础刚度和顶部竖向轴压等设计参数对结构前四阶自振频率的影响规律。本文研究结论在一定程度上可揭示风机运行过程中因基础刚度变化而引起的支撑结构动力特性变化规律,可为今后实际工程中风机基础、支撑结构的选型及设计提供相关启示。

    • 时变地震谱估计的非参数方法评价及应用

      2018, 40(2):233-240. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.233

      摘要 (1078) PDF 16.04 M (955) 收藏

      摘要:针对工程中常见的非平稳地震动激励,进一步建立了时变功率谱估计的理论框架。首先,在多个样本情形下,采用信号处理中的时频分析方法对非平稳激励的时变谱估计理论进行了讨论。当激励样本数量有限时,对Priestley提出的估计方法进行了介绍。其次,以地震工程中常用的Kanai-Tajimi谱模型为目标,分别对均匀调制与一般调制谱的估计结果以及不同估计方法的精度与收敛性进行评价后,提出了能够方便工程应用的建议。最后,针对SMART-I(Strong Motion Array in Taiwan, Phase I)密集台阵第45次地震记录的多组三维样本,揭示了EW、NS、UD三个方向时变谱的典型特征以及各方向间的时变相干性。结果表明:与短时Fourier变换相比,复Morlet小波与广义谐和小波估计谱具有较好的精度与收敛性,Priestley方法估计单个样本具有优势;SMART-I台阵地震动具有强度和频率的双重非平稳性,三个方向具有弱相干性。研究结论可为拓展谱估计理论的工程应用以及后续大跨结构多维多点非平稳地震响应的分析提供参考。

    • 随机振动下大跨度钢管混凝土柱结构抗震性能测试方法

      2018, 40(2):241-245. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.241

      摘要 (869) PDF 1.32 M (866) 收藏

      摘要:由地震等自然灾害引发的等级多变强随机振动会对大跨度钢管混凝土柱结构产生较大的破坏,造成相关建筑全结构寿命周期性衰减。提出一种随机振动下大跨度钢管混凝土柱结构的抗震性测试方法,在等级多变强随机振动的情况下,设计测试模型,利用信号的协方差矩阵将振动信号与噪声进行分离,通过计算振动信号的强度、后验密度及权值系数等对振动信号进行预处理,获取单一寿命衰减参数;在此基础上引入粒子群算法,求解大跨度钢管混凝土柱结构寿命衰减抑制周期,判断其抗震性。实验结果表明,按照大跨度钢管混凝土柱结构寿命衰减抑制周期的判断方法,可实现对相关建筑结构在等级多变强随机振动下的抗震性测试。

    • 近断层脉冲型地震下建筑地桩基础沉降分析

      2018, 40(2):246-251. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.246

      摘要 (747) PDF 1.12 M (706) 收藏

      摘要:传统基于碰撞回弹系数Stereo-mechanical方法在分析建筑地桩基础的沉降位移过程中未考虑地桩基础碰撞的能量损耗,造成分析结果存在准确性和可信度较低的问题。因此提出改进的Kelvin建筑地桩基础碰撞沉降分析方法,以解决基于碰撞回弹系数Stereo-mechanical法存在的问题。采用线性阻尼构建Kelvin模型,分析地桩基础碰撞靠近阶段和回弹阶段的阻尼做功,构建地桩基础碰撞转换单自由度体系振动模型,实现对地桩基础的相对沉降速度和相对沉降位移的有效运算,基于建筑地桩基础碰撞沉降发生初始和结束时刻的能量和动量守恒定理,得到建筑地桩基础的最大沉降位移,实现对建筑地桩基础沉降的有效分析。实验结果说明,所提方法能提高地桩基础沉降分析的准确性和可信度。

    • 基坑排桩对建筑抗震性的影响分析

      2018, 40(2):252-257. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.252

      摘要 (876) PDF 2.13 M (573) 收藏

      摘要:以往对建筑抗震性影响因素的研究仅限于施工材料、技术手段等外部条件,忽略了基坑土体安全系数、基坑状态对建筑抗震性的影响,一定程度上削弱了建筑的抗震性能。本文从基坑排桩角度对建筑抗震性的影响展开分析,通过有限元强度折减法获取土体的安全系数与基坑状态的判断标准,在该标准下基于土体安全系数采用有限元强度折减法计算公式,获取各个土层计算参数。基于该参数使用ABAQUS有限元软件构建基坑排桩有限元分析模型(土体和桩体分别采用莫尔-库仑弹塑性模型和二维弹性模型)。实验采用所提分析方法,从基坑排桩排距、刚度两方面对建筑抗震性能进行分析。实验结果表明,当基坑排桩排距进行适当取值时,建筑抗震性越好;双排桩的刚度越大,建筑抗震性越好,且随着刚度的增加建筑抗震性能趋于平稳。

    • 某桥梁桩基础的抗震计算研究

      2018, 40(2):258-264. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.258

      摘要 (906) PDF 4.16 M (921) 收藏

      摘要:当前桩基础的抗震设计仅采取构造措施来保证其抗震性能,有可能会过高或过低地估计桩基础的抗震性能。针对某桥梁桩基础的抗震设计,建立全桥的三维有限元模型,计算在桩-土-结构共同工作情况下桩基础的地震响应,通过输入不同地震波来进行对比分析,并对结果进行复核,得出:(1)桩身内力响应与所输入地震动的频谱特性有关,桩身沿横桥方向的内力最大;(2)对于该场地的桥梁桩基础,桩-土-结构共同工作的有限元分析结果与m法结果差别不大;(3)当承台埋深为0时,桩身内力基本都偏大,要对承台侧土体做相应的加固处理。

    • 采用板式橡胶支座的连续斜梁桥横向抗震行为研究

      2018, 40(2):265-272. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.265

      摘要 (856) PDF 8.50 M (2860) 收藏

      摘要:为了提高采用板式橡胶支座的斜梁桥横向抗震能力,揭示其在不同设计参数下的横向抗震行为,考虑板式橡胶支座的滑移、钢筋混凝土挡块的滞回力学性能、桥台-背土效应等非线性因素,采用OpenSEES建立某连续斜梁桥的三维分析模型,提出支座位移评价指标、主梁平面转角指标、墩柱曲率延性指标和抗剪指标,研究不同挡块强度和间隙组合下桥梁的横向抗震性能。研究表明:同时增大挡块强度和间隙,总体上会降低支座的横向变形,但会增加其纵向变形;挡块强度越高,主梁的横向位移有所下降,但平面转角越大,对两侧桥台处的支座抗剪越不利;挡块强度越高,间隙越小,墩柱越有可能进入弹塑性状态。在本文桥例中,当挡块强度取40%支反力,间隙取0.08 m时,所有抗震指标都可满足规范要求。

    • 多点激励下大跨度连续钢桁架柔性拱桥空间地震响应分析

      2018, 40(2):273-278. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.273

      摘要 (854) PDF 5.12 M (1433) 收藏

      摘要:基于多自由度空间结构体系地震响应分析的基本理论,利用ANSYS建立空间有限元模型,采用动力时程分析法分析某大跨度连续钢桁架柔性拱桥在一致和非一致激励作用不同地震工况下的空间地震响应。研究结果表明:非一致激励作用下,拱肋轴力、主桁弯矩峰值出现在拱脚和边墩附近;地震波组合输入较其单向输入拱脚轴力和面内弯矩最大分别可达1.28和8.32倍;非一致输入较一致激励作用拱脚轴力和面内弯矩分别可达2.5和8.4倍;地震波横向输入较纵向输入横向位移峰值比可达2.4倍,纵向输入较横向输入纵向位移峰值比可达2.6倍;结构的支座形式对结构构件地震响应结果也有一定影响;建议大跨度钢桁拱桥抗震设计应充分考虑地震波的空间和时间效应。

    • >地震科学研究与观测
    • 南海岛礁场地地震稳定性研究中的关键问题探讨

      2018, 40(2):279-287. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.279

      摘要 (1010) PDF 1.93 M (1614) 收藏

      摘要:目前我国针对陆域地区的建筑物和构筑物已建立了比较完备的抗震设计理论和技术体系,但对于海洋工程的抗震研究工作开展得不充分,尤其是海洋岛礁场地的地震反应分析尚属空白。伴随着近年来我国南海地区的迅速开发建设,有必要对南海岛礁的地震危险性分析和抗震设计展开研究。介绍南海岛礁场地的特殊工程地质条件和地震活动性特征,通过比较目前国内外常用的场地地震反应分析方法,针对岛礁这一特殊工程地质体,提出岛礁场地地震反应分析中需要考虑的四个显著因素,包括(1)南海岛礁体的特殊地形;(2)南海岛礁特殊的岩土工程材料;(3)海水-岛礁体动力相互作用;(4)南海地区海底输入地震动的确定,并探讨解决这些问题的思路。为分析地震作用下岛礁场地的稳定性、场地反应分析提供研究思路,同时为南海岛礁建设中的地震危险性分析提供参考。

    • 陕西地区小微震震源机制研究

      2018, 40(2):288-293. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.288

      摘要 (846) PDF 10.13 M (742) 收藏

      摘要:小微震事件的震源机制是区域应力场及诸多地球动力学研究的基础资料。陕西地区为多个地震带的交汇区,近些年积累了丰富的小微震波形资料。运用新近发展的适用于求解小微震震源机制的广义极性振幅技术(GPAT),结合陕西2015地壳速度模型,求解陕西测震台网2011年4月至2015年12月间记录的121次ML1.5~3.5事件的震源机制。反演结果表明:(1)以上事件的震源机制大部分为走滑及正断类型,其比例占64.5%;逆断型机制占22.3%。(2)反演震源机制得到的震源深度与定位深度具有良好的一致性;矩震级与近震震级间存在差别,且这种差别随事件的变小而增大。(3)对比渭河断陷带相关研究成果,验证了该区域震源机制以正断型为主,具有拉张应力状态。

    • 新疆地区一维地壳速度模型研究

      2018, 40(2):294-304. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.294

      摘要 (912) PDF 15.77 M (929) 收藏

      摘要:利用新疆区域地震台网观测到的2009年1月—2014年7月Pn、Sn、Pg和Sg震相数据,综合使用线性拟合、折合走时、PTD定深方法和HypoSAT定位方法确定该地区Pg、Pb和Pn的平均传播速度(vPgvPbvPn)、康拉德界面和莫霍面的深度(HconrHmoho)范围,以速度和深度步长分别为0.1 km/s、1 km精度迭代计算样本数据,通过对比分析计算结果与全国地震统一编目和3400模型下样本数据的定位结果后,确定RMS平均值最小的一维速度模型。在新模型中vPgvPbvPn分别为6.10 km/s、6.70 km/s和8.20 km/s,HconrHmoho分别为26 km、54 km。通过检验对比,认为本文获得的新模型优于新疆地区现有的3400模型。

    • 陕西咸阳东地震砂土液化的发现及意义

      2018, 40(2):305-315. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.305

      摘要 (788) PDF 26.20 M (731) 收藏

      摘要:地震砂土液化是研究历史地震和古地震的重要手段,其结果对评价一个地区的地震危险性有重要意义。通过对陕西咸阳黄家沟、长兴村砂土液化平面和剖面特征的调查,明确了该地区砂土液化为地震诱发产生。对上述两地砂土液化所穿过的文化层进行考古鉴定,综合分析认为砂土液化形成于明朝时期,对应的地震可能是1556年华县8¼级地震、1568年西安东北6¾级地震或1487年临潼6¼级地震。依据在渭河盆地发现的其他砂土液化,对其有争议的公元前780年岐山≥7级地震和公元600年秦陇6~7级地震的震中和震级进行讨论,认为公元前780年地震的震级定为8级有待更多的证据,公元600年秦陇地震震中应不在西安附近。这一结论为渭河盆地几条主要活动断裂的地震危险性评价提供了新的旁证资料。

    • 2016年8月24日意大利中部MW6.2地震强地面运动特征分析

      2018, 40(2):316-328. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.316

      摘要 (844) PDF 26.31 M (948) 收藏

      摘要:对意大利国家强震台网在2016年8月24日获得的其中部拉齐奥大区阿库莫利市发生的MW6.2地震强震动三分向记录进行处理和分析。完成原始数据基线校正、滤波等基本数据处理,回归此次地震动幅值衰减规律,发现其整体与ITA08及BA08的衰减趋势一致,但远场实际值低于预测值,不同场地条件下的衰减特性与ITA10一致,近震源幅值较大,且方向性明显;计算并回归分析几种持时,与全球经验预测方程均基本吻合;比较4个幅值较大的近震源台站的反应谱,发现其明显高于欧洲抗震设计规范中的设计反应谱。结合此次震害特点,该地区在实际建设中仍需提高抗震设防能力,以确保安全性等级。

    • 河北省流动地磁观测异常特征分析

      2018, 40(2):329-334,343. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.329

      摘要 (792) PDF 2.41 M (757) 收藏

      摘要:运用1986—2009年河北省流动地磁观测资料,分析其地磁总场强度测值时间变化与空间分布特征,找出流磁异常特征。结果表明:流动地磁变化与该区的地震活动存在一定关系,且震前异常多在震前1—2年出现,δF值存在"连续大幅上升—临震大幅转折下降"的异常变化特征。

    • >震灾机理与应急
    • SH波在地裂缝界面处的传播规律

      2018, 40(2):335-343. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.335

      摘要 (1010) PDF 9.43 M (1097) 收藏

      摘要:在弹性力学和波动理论的基础上,运用时域和频域计算方法分析出平面SH波穿越地裂缝介质时的传播规律。通过引入地裂缝界面等效切向刚度等有关参数,对出平面波传播的频域及时域分析方法进行对比验证,分析地裂缝界面的等效切向刚度、入射波频率、入射角和裂缝面剪切强度对穿越地裂缝时出平面SH波的传播规律的影响。多个参数的交叉对比分析结果表明,等效切向刚度或入射角度越小,地裂缝界面的低通滤波效应越明显。裂缝面的剪切滑移导致透射波速在达到临界值时被截止。输入实际地震波时,随着透射系数的减小,透射波幅值减小不明显但波形变化较大;反射波幅值和波形将逐渐趋近入射波,但相位相对于入射波存在一定的滞后。为得到真实有效的波动传播规律,采用线性内插对波动时程数据进行处理,结果表明本文方法不会影响计算的精度。

    • 强烈震动对山区岩石属性参数变化的影响分析

      2018, 40(2):344-349. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.344

      摘要 (787) PDF 7.13 M (919) 收藏

      摘要:采用静力分析法分析强烈震动对山区岩石属性参数变化的影响时,忽略了岩石碎裂底部和顶部之间的相互作用,存在对岩石密度以及其他参数属性分析结果不准确的问题。因此提出强烈震动对山区岩石属性参数变化的影响分析方法。该方法通过高程控制效应能有效显示强烈震动后岩石的碎裂程度,再将碎石间存在的卸荷和碾压力融入室内、外对原岩和碎裂岩石密度的测量结果,最后采用蜡封法得到强烈震动后碎裂岩石的各种参数变化结果,实现对岩石的密度、孔隙率、天然吸水率、渗透系数以及软化系数等属性参数的有效分析。实验结果说明,所提方法对强烈震动下山区岩石属性参数变化分析结果具有较高的准确性。

    • 地震灾后区域无人机GPS遥感定位技术研究

      2018, 40(2):350-355. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.350

      摘要 (805) PDF 5.64 M (852) 收藏

      摘要:传统基于云计算的地理位置定位方法进行目标定位时需要分析大量的地理数据信息,造成目标定位过程复杂且容易出现定位差错。提出新的地震灾后区域无人机GPS遥感定位方法,其功能包括遥感传感子系统、遥感空中控制子系统、无人机平台、无人机地面控制子系统、三维模型影像重建以及目标定位分析。重建地震灾区的三维影像模型时,先提取地震灾区的DEM数据,将无人机GPS遥感测量得到的影像纹理映射到DEM上,构建地震灾区的三维地物模型;目标定位分析采用测距目标定位法,利用无人机在不同位置对目标进行定位分析,实现对地震灾后区域的定位分析,得到目标的坐标结果。实验结果说明,所提方法能提高目标定位的精度,缩短目标定位用时。

    • 基于大数据的地震损失价值评估模型设计

      2018, 40(2):356-362. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.356

      摘要 (712) PDF 1.29 M (562) 收藏

      摘要:破坏性地震往往导致严重的经济损失及人员伤亡,对地震损失价值评价有助于震前找出抗震弱点,提高抗震能力,实现减轻地震灾害损失的目的。传统空间模型在地震数据处理过程中,无法处理大数据对空间尺度选择的干扰,存在地震损失评估结果偏差大以及波动性高的弊端。因此,在云计算平台下,提出基于大数据的地震损失价值评估模型设计,对模型HAZ-China大数据的服务层次、地震应用服务层以及HAZ-China 大数据体系结构进行设计,为用户提供震前、震时以及震后的地震损失价值评估服务。模型采用HBase分布式数据库实现大数据的存储和分析,设计房屋震害数据库以及云计算模型,通过考虑大数据因素的地震灾害损失综合评估过程,实现地震损失价值的准确评估。实验结果说明,所设计模型可实现地震损失价值的准确评估,具有较高的评估精度和稳定性。

    • 地震应急测绘信息智能综合处理技术研究

      2018, 40(2):363-368. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.363

      摘要 (897) PDF 1.18 M (656) 收藏

      摘要:地震应急测绘信息对于全面获取震区灾情,针对性援救震灾地区有着重要意义。当前针对震区的测绘信息以独立分类形式存在,缺少数据关联性,在整体信息获取上存在较大缺陷,其地震应急响应能力较差。提出地震应急测绘信息智能综合处理方法,构建地震应急联动信息服务技术平台,设计地震灾情辨识框架;通过判断地震灾情辨识框架,提取地震灾情测绘信息的特征向量,得到地震灾情信息关联规则集,引入测绘数据融合算法,将获取的地震灾情信息进行智能融合,获取地震灾害测绘情况的信息融合结果,实现地震灾情的智能综合性处理。实验结果表明,所提方法在地震应急测绘信息智能综合处理方面具备较强的信息处理与分析能力,具有较强的地震应急响应能力,为我国震后应急指挥工作提供了技术支持。

    • >其他
    • 海洋工程中桩基抗拔承载力研究

      2018, 40(2):369-375. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.369

      摘要 (917) PDF 1.44 M (924) 收藏

      摘要:抗拔承载力是桩基设计的重要组成部分,随着海上风电场的建设,海洋工程中出现了越来越多需要提供足够抗拔力的抗拔桩。现有规范中桩基抗拔承载力的计算来源于对抗压承载力的修正,理论研究成果也仅限于半经验法及极限平衡算法,因此与实测数据存在较大差异。系统阐述现有的桩基抗拔承载力计算方法,并结合实际工程计算桩基的抗拔承载力,对比各种计算方法的结果发现:黏土中API规范法计算的桩基上拔承载力更接近实测值;Meyerhof和Das算法适合计算长径较小的桩;Chattopadhyay和Shanker算法适用于砂土中抗拔桩的计算;现有抗拔承载力计算方法忽略了黏土中的黏附力和负孔隙水压力,导致计算结果与实测值偏差较大。

    • 基于能量最小化原理的弹性波CT成像频域有限元反演算法

      2018, 40(2):376-383. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.376

      摘要 (774) PDF 8.69 M (629) 收藏

      摘要:在材料和模型实验中,试样内部位移场的精确量测对于加载过程中试样力学性质的研究有着十分重要的意义。提出基于能量最小化原理的弹性波CT成像频域有限元反演算法,并在波动方程的基础上通过有限元数值实验,利用估计位移场和实际位移场的偏差,得出包括密度ρ和拉梅常数λ在内的单元材料参数的更新梯度,进一步经过若干次正负反馈的迭代,实现试样参数的反演。该算法避开已有方法中求解参数更新梯度Jacobi矩阵的过程,计算效率得到极大的提高。计算结果表明,在已知位移场的情况下,迭代更新λ的效率和准确性较高;在已知部分节点实际位移的情况下,参数迭代效率与观测网格密度正相关。

    • 岩石损伤模量分析

      2018, 40(2):384-388. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2018.02.384

      摘要 (816) PDF 2.66 M (1014) 收藏

      摘要:从能量的角度出发定义损伤变量,通过应力-应变曲线卸载段有效应力与总应力之间的假定关系,确定损伤模量的计算方法。在单轴和三轴条件下,对岩石损伤相关参数进行统计研究,重点对损伤模量进行计算和对比分析。结果表明,单轴及低围压下损伤模量基本呈逐渐减小的趋势,而随着围压的增大,损伤模量呈先减小后保持动态稳定的趋势。损伤变量的计算充分考虑到围压的影响,可进一步增进对岩石损伤的认识。

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