• 2019年第41卷第1期文章目次
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      2019, 41(1):0-0.

      摘要 (761) PDF 333.30 K (761) 收藏

      摘要:

    • >结构工程
    • 土-结构动力相互作用问题分析中地震动输入的一种新方法

      2019, 41(1):1-8. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.001

      摘要 (1365) PDF 7.88 M (1339) 收藏

      摘要:为实现地震作用下土-结构动力相互作用问题的有限元模拟,需要在人工边界上完成地震动的有效输入,目前工程和科研中常用的地震动输入方法有两种:波动输入方法和振动输入方法。波动输入方法的模拟精度高,但实施上相对复杂且耗时,而振动输入方法处理简单,但模拟精度较低。针对应力型人工边界提出一种在人工边界上实现地震动输入的新方法,该方法通过对土-结构有限元模型中由人工边界节点及相邻节点组成的局部子结构施加自由波场位移时程并进行动力分析,从而直接获得可实现地震波动有效输入的等效地震荷载,然后在土-结构有限元模型的人工边界节点上施加等效输入地震荷载并完成动力计算,由此完成土-结构动力相互作用问题的地震动输入和地震反应计算。与原有波动输入方法相比,新方法避免了原方法需分别计算人工边界上自由场应力和由引入人工边界条件引起的附加力,以及需要根据不同人工边界面的外法线方向确定荷载作用方向等较为复杂的处理过程,具有等效地震荷载计算简便、地震动输入过程更易于实施的特点。采用均匀弹性半空间和成层弹性半空间一维地震反应算例初步验证新方法的正确性和可靠性。

    • 双线地铁运营隔振沟屏障性能研究

      2019, 41(1):9-15. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.009

      摘要 (975) PDF 4.58 M (991) 收藏

      摘要:为研究双线地铁运营时隔振沟的减振效果,基于2.5维有限元法建立双线地铁列车-轨道-地基土体耦合分析模型。模型克服现有研究将轨道结构简化为弹性地基欧拉梁的缺陷,引入实际钢轨动力学参数,实现双线地铁列车荷载下隔振沟对周围地基的隔振效果分析,比较空沟、填充沟两种不同隔振措施的减振特性,并对填充沟隔振影响因素进行系统的参数分析。研究结果表明:双线运营地铁荷载下,空沟隔振作用体现在沟后范围内,填充沟减振范围更广且效果更好,相比空沟更具工程实用性;填充沟在沟深较小时也能发挥良好的减振作用,增大沟深、沟宽均可有效提高减振效果。研究成果可为今后双线地铁隔振设计与施工提供有益参考。

    • 体育场震后修复再建中混凝土结构消能减震设计研究

      2019, 41(1):16-22. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.016

      摘要 (693) PDF 1.22 M (751) 收藏

      摘要:以往是用高层建筑防屈曲支撑的混凝土减震加固方法,以加固震后体育场混凝土结构的防屈曲支撑力为重点,存在的问题是未考虑结构不同部位节点的防屈曲消能减震支撑性能,加固效果差,需要深入研究混凝土结构建筑加固措施,提高震后体育场修复质量。研究采用基于性能和需求的消能减震设计方法,合理布置混凝土的消能支撑结构,在混凝土结构中底层节点设置防屈曲消能减震支撑,其他节点设置黏滞阻尼器,获取最佳阻尼器设置方案,提高结构减震加固效果。仿真实验说明,EL-Centro (NS)地震波和Newhall地震波情况下,所研究方法设计的消能减震新结构平均顶点侧移值分别比原结构小62 mm和110 mm;在不同震级的情况下,节点间位移角新结构小于原结构,说明该方法设计的体育场修复中混凝土结构减震稳定性强,是一种有效的减震加固方法。

    • 地震作用下混合桥结合段的极限承载力分析

      2019, 41(1):23-28. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.023

      摘要 (725) PDF 1.17 M (682) 收藏

      摘要:采用Nishiumi算法分析地震作用下混合桥结合段的极限承载力时,未考虑贯穿钢筋对混合桥结合段剪力键承载力的影响作用,分析出的极限承载力结果与实际结果差异较大。提出新的地震作用下混合桥结合段的极限承载力分析方法。通过分析计算得到栓钉类剪力键和钢筋混凝土柱类剪力键的极限承载力,设计新的极限承载力分析试验,通过设计剪力键试件、试件地震加载和试验测试点安置和测试内容安排,分析地震作用下混合桥结合段剪力键的极限承载力。分析结果说明,所提方法可准确分析地震作用下混合桥结合段剪力键的极限承载力,且分析得到的极限承载力结果与实测结果几乎一致,误差不超过7%。

    • 基于同震位移的隧道抗震设计及其工程应用

      2019, 41(1):29-35. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.029

      摘要 (766) PDF 9.51 M (988) 收藏

      摘要:首次在隧道抗震设计中考虑地震同震位移场,通过搜集历史地震破裂信息估计工程区地震位错,采用"分裂节点法"获得隧道周边的同震位移场,并联合拟静力隧道抗震设计方法,成功应用于某公路隧道。研究表明:基于同震位移的隧道抗震设计方法能够为我们估算未来可能的地震灾害提供有力的定量分析工具;当地层自振周期和基岩反应谱未知,可以利用同震位移场估算远场剪应变开展隧道拟静力抗震设计;例如对于云南某隧道,如果龙陵—澜沧断裂带发生地震,隧道南北两端强制位移约为6 cm。如果龙陵—瑞丽断裂发生地震,由于强制位移导致隧道南北部分出现反向运动,将会对隧道中部产生剪切作用,且隧道出现明显的横向和垂向差异运动。

    • 基于数学去噪后模拟地震信号测试混凝土结构抗震性能的研究

      2019, 41(1):36-41. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.036

      摘要 (729) PDF 1.30 M (707) 收藏

      摘要:针对当前混凝土结构建筑抗震性能测试方法存在的测试结果准确率较低的问题,提出一种新的测试方法,利用小波函数的伸缩平移操作得到一个函数族,对模拟地震信号进行小波变换。当函数族组成一个标准的正交基时,从连续小波变换中对地震信号进行重构,将去噪后的地震信号作为检测混凝土结构建筑抗震性能的信号样本。利用单自由度体系的动力平衡方程对地震的位移反应、速度反应加速度反应以及恢复力进行求解,通过强度折减系数计算公式和结构最大弹性反应计算公式,计算混凝土结构建筑的强度折减系数和结构最大弹性反应,最后在震动台上对混凝土结构建筑抗震性能进行测试。测试实验结果表明,所提方法可以实现对混凝土结构建筑抗震性能的测试,且测试结果准确程度较高。

    • 循环荷载作用下不均质地层中盾构隧道纵向响应研究

      2019, 41(1):42-50. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.042

      摘要 (1066) PDF 6.27 M (1043) 收藏

      摘要:修建在纵向不均质地层中的地铁隧道,由于列车循环荷载的作用,会导致隧道下部的土体产生不均匀沉降,对既有隧道产生不利的影响。针对这一问题,提出考虑隧道剪切效应的地基不均匀沉降对既有隧道竖向变形影响的解析解。既有隧道简化为搁置在Winkler地基上的Timoshenko梁,通过两阶段分析法,分析下卧地层不均匀沉降引起的隧道响应。首先确定列车荷载引起的动偏应力,并运用土层的力学指标计算出静偏应力和破坏偏应力。然后运用累积应变的经验公式计算出隧道下部土体的累计沉降,将土体的沉降转化为力施加在隧道上。基于Timoshenko梁理论,建立考虑隧道剪切效应的隧道竖向变形微分方程,求解得到隧道变形的解析解,进一步可以得到隧道的弯矩、剪力、转角、错台。

    • 地震下双曲线冷却塔的响应分析

      2019, 41(1):51-59. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.051

      摘要 (882) PDF 24.58 M (1039) 收藏

      摘要:借助ANSYS软件建立双曲线冷却塔的有限元分析模型,讨论自重、风荷载和地震作用下冷却塔的力学性能,通过计算、分析探讨塔筒局部开洞对冷却塔整体及洞口局部强度的影响,主要考虑洞口尺寸和开洞高度对冷却塔整体及洞口局部应力分布规律的影响。结果表明:在一定尺寸范围内,开设洞口对冷却塔的整体强度影响较小,但在洞口局部出现明显的应力集中效应;90 m高度处洞口的应力集中效应低于15 m高度处洞口的应力集中效应,但应力集中效应不容忽视。分析结果为冷却塔结构抗震的设计、加固和施工提供了理论依据和实用的参考建议。

    • >岩土工程
    • 一种深厚覆盖层场地地震动参数的确定方法

      2019, 41(1):60-68. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.060

      摘要 (940) PDF 19.04 M (873) 收藏

      摘要:基于欧美规范确定了坐落在深厚覆盖层上KH抽水蓄能电站上、下库场地基本运行和最大设计地震动峰值加速度、反应谱和时程等动参数。首先依据场地区域地震烈度区划图、特征周期区划图和依据场地地质地震条件选取的5条种子实测地震动确定场地基岩输入加速度时程、峰值加速度和设计反应谱,进而基于各土层地质参数和一维弹性波传播模拟程序确定覆盖层表面的平均峰值加速度、平均反应谱和5条地震动时程,对所得到的平均反应谱和峰值加速度进行光滑处理后确定可用于各建筑物结构抗震设计的地震动参数,包括覆盖层表面水平向动力响应加速度时程、峰值加速度和设计反应谱。该方法可较好地保留输入地震动的真实动力特性,如持时、相位和频率等,为我国规范中建议的确定场地地震动参数的方法提供有益的补充。

    • 钢管桩单桩复合地基加固隧道软土地基试验研究

      2019, 41(1):69-75. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.069

      摘要 (687) PDF 6.67 M (905) 收藏

      摘要:为了对宝兰客运专线王家沟隧道软弱地基进行加固处理,并了解加固后的桩基受力状态,通过现场试验及数值模拟,研究钢管桩单桩复合地基的荷载沉降特性及钢管桩轴力、桩侧摩阻力以及桩身弯矩的变化规律。研究结果表明:由现场试验所得的P-s(荷载-位移)、s-lgt(位移-时间的对数)以及s-lgp(位移-荷载的对数)曲线没有明显可以确定极限承载力的特征点,根据规范采取控制沉降的方式给出极限承载力特征值为200 kPa,并可以此作为设计依据。根据数值模拟中钢管桩的总沉降量以及荷载沉降"归一化曲线",数值模拟可以作为现场试验的必要补充。数值模拟结果显示:桩身轴力呈"D"状分布,最大值为59.8 kN;在距桩顶2 m桩长范围内有负摩阻力产生,其余部位均为正摩阻力,负摩阻力最大值约为130 kPa,正摩阻力最大值约为50 kPa,且桩身中性点并不唯一;桩身上部有弯矩产生,但数值很小,对钢管桩稳定性的影响可以忽略。

    • 包裹碎石桩加固的砂土液化机理试验研究

      2019, 41(1):76-85. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.076

      摘要 (736) PDF 14.64 M (1026) 收藏

      摘要:通过分别开展包裹碎石桩加固、碎石桩加固以及未加固的饱和砂土液化振动台试验,对比分析不同加固类型下的抗液化性能,重点剖析包裹碎石桩加固的砂土液化机理。试验表明:振动加载过程中,包裹碎石桩始终保持桩体的完整性与良好的排水性能且其加固模型地基的总沉降量相较于未加固模型地基减少了50%,相较于碎石桩加固模型地基减少了31.8%。包裹碎石桩加固模型排出水量较未加固模型地基提高了33.3%,较碎石桩加固模型地基提高了16.6%;包裹碎石桩加固模型地基的超静孔压值下降显著且地基下层砂土出现未液化的现象;并进一步发现包裹碎石桩的排水加固作用沿土层竖向深度呈递增趋势。因此,可以发现包裹碎石桩加固砂土液化的抗震性能优于碎石桩。

    • 制样方法对非饱和压实黄土强度变化影响的试验研究

      2019, 41(1):86-93,107. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.086

      摘要 (727) PDF 2.36 M (622) 收藏

      摘要:为研究不同制样方法对非饱和压实黄土抗剪强度指标的影响规律,进行不同干密度压实土在预湿及加湿两种制样方法下的剪切试验研究。结果表明:预湿制样试验中,存在一个临界含水率影响着试验黄土的黏聚力、摩擦角,当试样的含水率低于临界含水率时,抗剪强度随含水率增加而提高,而当含水率高于临界含水率时,抗剪强度随含水率的增加而降低;抗剪强度指标总体随试样干密度的增大而增大。加湿制样试验中,随着试样含水率的增加,黏聚力连续降低,摩擦角随含水率的增加先提高后降低,对比预湿试样而言,含水率对摩擦角的折减程度降低。可以看出制样方法对非饱和压实黄土黏聚力的影响特征比较突出,当含水率低于临界含水率时加湿试样的黏聚力比预湿试样大,而当含水率高于临界含水率时预湿试样的黏聚力较高,认为加湿试样存在类似"木桶效应",而预湿试样则与试样整体水平有关。研究结果对于进一步加深非饱和黄土抗剪强度指标的适用性研究具有一定参考价值。

    • 边坡加固的抗震性能参数分析

      2019, 41(1):94-100. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.094

      摘要 (752) PDF 1.37 M (744) 收藏

      摘要:传统基于瑞典法的边坡加固抗震性能参数分析,通过建立强度参数与临界滑动面对应关系完成推导,由于因荷载过大,边坡建筑物抗震性能降低,准确率不高等问题,提出新的边坡加固抗震性能参数分析方法,对边坡加固的抗震性能参数进行分析,更好地通过加固提高其抗震性能。运用新型边坡加固抗震性能参数分析方法,采用基于极向条分的极限分析上限法和非线性Mohr-Coulomb破坏准则,分析边坡加固措施对边坡抗震性能的影响,通过对比有、无加固措施状态下不同能量功率的运算确定边坡抗震性能,利用MATLAB软件获取边坡加固抗震性能参数的最优解。经实验证明,边坡潜在破坏范围受边坡坡顶受荷和边坡加固情况的作用较大,地震荷载系数及非线性系数越大,土体强度非线性越小,边坡抗震性能受地震荷载的作用也越大。边坡抗滑桩最优抗震支护方位位于XF/Lx=0.7处,在地震荷载从0上升至0.2的情况下,非线性系数为1.2、1.4、1.6以及2.0时的边坡抗震性能分别下降了40.1%、46.8%、57.5%以及61.5%。新型的抗震性能参数分析方法有效地提高了结果准确率,对边坡加固的抗震性能能达到准确分析。

    • 农居工程地基砂垫层隔震体系性能试验研究

      2019, 41(1):101-107. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.101

      摘要 (665) PDF 6.40 M (848) 收藏

      摘要:砂垫层具有取材方便、造价低、施工简便的特点,为了更好地在农居工程建设中推广应用地基砂垫层隔震技术,通过制作农村房屋结构模型,进行地基砂垫层隔震体系与无隔震体系的大型振动台试验,研究了地基砂垫层隔震体系的隔震性能。基于结构加速度反应、结构位移反应和结构应变反应三个方面,对比分析无隔震试验和地基砂垫层隔震试验的结果,研究地基砂垫层隔震体系的隔震性能。结果表明:地基砂垫层隔震体系能够有效地减小上部结构的地震加速度反应、层间位移反应和应变反应,具有良好的隔震效果;输入地震动的量级是影响地基砂垫层隔震体系隔震效果的一个重要因素。

    • 饱和软土自由场地地震反应特性振动台试验

      2019, 41(1):108-116. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.108

      摘要 (717) PDF 17.53 M (969) 收藏

      摘要:为了解软土自由场地地震反应特性,开展饱和软土自由场地地震反应特性大型振动台模型试验。分别从模型体系自振特性、震陷位移及不同土层深度测点的加速度、动孔压比等动力响应指标方面,较为深入和全面地分析饱和软土自由场地地震反应规律、破坏机理。同时还分析模型箱的"边界效应"以验证试验土箱的合理性、有效性和测试仪器性能,并由此进一步确定模型地基有效工作区域。研究表明:(1)地震动作用下,饱和软土自由场地特征频率降低,阻尼增大;(2)饱和软土自由场地对水平输入地震波具有短周期滤波、长周期放大效应,且强震作用下地基失效并表现为减隔震作用;(3)饱和软土自由场地动孔压比优势区域位于浅埋土层,并随着输入地震动强度的增大,该区域动孔压比优势逐渐减弱。该研究可为非自由软土场地试验研究提供必要的技术经验。

    • 基于树根桩加固的震后公路路基边坡综合修复技术

      2019, 41(1):117-123. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.117

      摘要 (744) PDF 1.85 M (620) 收藏

      摘要:为实现震后路基边坡的快速修复,提出基于树根桩加固的震后公路路基边坡综合修复技术。根据路基震害及地质环境对路基边坡的影响分析因素,采用树根桩技术及气泡轻质填土技术修复路基边坡;利用三维有限差分法模拟树桩加固气泡轻质填土修复后路基边坡得到参数值,再结合强度折减法计算得到的路基边坡稳定系数,最后得到优化树根桩的设计参数,以实现震后路基边坡综合修复。以上方法通过仿真模拟实验,得到最优的树根桩排距为2.5 dm。

    • 基于遗传优化神经网络的高速公路路基沉降量预测

      2019, 41(1):124-130,207. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.124

      摘要 (795) PDF 2.00 M (827) 收藏

      摘要:控制路基沉降是公路工程中的一个关键技术问题,而路基沉降与其影响因素之间存在着线性、非线性关系。当输入自变量较多时,用传统神经网络建模容易出现过拟合现象,导致网络模型预测精度较低。针对此问题,本文用遗传算法对神经网络模型的权值和阈值进行优化,同时讨论遗传参数的设定对输出结果的影响。通过对成南高速的实测数据进行仿真,试验结果表明:优化后的BP神经网络具有较高的预测精度,预测效果明显优于传统神经网络模型的输出结果,该预测方法可作为高速公路路基长期沉降预测的一种有效辅助手段。

    • >地震科学研究
    • PKPdif波-内核低速层存在的地震学证据

      2019, 41(1):131-137. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.0131

      摘要 (760) PDF 6.89 M (1020) 收藏

      摘要:通过对中国数字地震仪台网(CDSN)11个台1993—2012年间30个极远震记录的分析,识别出了PKP波入射到内外核界面(ICB)上的衍射波PKPdif波。PKPdif波在震中距120°左右时出现在PKIKP波之前,在震中距150°以后出现在PKIKP波之后,是一个长周期波。为了解释PKPdif波超前于PKIKP波的原因,设想在距地面约5 156.1~5 372.2 km的深度,即内外核界面下有可能存在一个PKIKP波的低速层(厚度约216.1 km)。该设想符合Jeffreys速度模型,给出的PKPdif波在震中距119.4°~176.1°间的走时表填补了目前使用的《IASPEI1991地震波走时表》的空白。讨论PKPdif波的运动学特征有助于对内外核界面物理性质的认识,有助于提高分析震相的水平和积累震相分析经验。

    • 用振幅变化长短时均值比实现地震预警中P波自动拾取

      2019, 41(1):138-146. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.138

      摘要 (781) PDF 2.59 M (851) 收藏

      摘要:地震P波到时快速、精确的自动拾取是实现地震预警的第一步。目前所有P波到时自动拾取方法都需要进一步考虑准确度问题,据此提出用"振幅变化"长短时均值比方法拾取P波到时。研究表明引进"振幅变化"作为特征函数比Allen的"振幅变化平方"更能突显地震波初至时刻的"突变"特征。对"振幅变化长短时均值比方法"和Allen的"振幅变化平方长短时均值比方法"进行抗噪音分析表明,在较低信噪比条件下,Allen方法不能准确地拾取P波到时,而新方法依然能较准确地拾取P波到时。在较高信噪比条件下,用两种方法拾取的160个MS>4.0地震P波到时,其误差大都在允许范围内,但新方法拾取的准确度略高。新方法可以看做是对长短时均值比方法的拓展。

    • 宁夏吴忠地区北部的浅部结构和隐伏断裂——地震反射剖面结果

      2019, 41(1):147-154. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.147

      摘要 (719) PDF 23.90 M (1288) 收藏

      摘要:应用浅层地震勘探法对宁夏吴忠地区北部的浅部地壳结构和隐伏活动断裂进行研究。结果表明,该区存在2条隐伏断裂,分别为银川主断层南段和新华桥断层。推测银川主断层南段为近SN走向的W倾正断层,断层下盘地层界面一般呈近水平状展布,而在断层上盘,TQ及其以下的地层界面向断面方向倾伏并显示出逆牵引现象,断层向上错断了第四系内部。钻孔联合地质剖面及浅层地震探测结果共同揭示新华桥断层为一条走向NE,倾向SW的正断层,深、浅地震测线控制的新华桥断层延伸长度9 km左右,向上错断了第四系内部的T02界面。

    • 浅层人工地震探测揭示的夏垫断裂西南段特征

      2019, 41(1):155-161. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.155

      摘要 (819) PDF 57.16 M (1027) 收藏

      摘要:浅层人工地震方法是针对厚覆盖区探测断裂的一种不可替代的技术。为查明夏垫断裂西南段的空间位置、性质及其活动性,2016年底对跨夏垫断裂西南段进行了高分辨率的浅层人工地震探测,获得三条480 m深度范围内地下结构图像的地震剖面,揭示了夏垫断裂西南段的形态,特征以及空间位置。

    • 互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征研究

      2019, 41(1):162-168. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.162

      摘要 (708) PDF 1.18 M (618) 收藏

      摘要:为了解决采用Trimble GX 3D地面激光三维扫描仪分析互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征时,未有效模拟地表垂直和水平位移的基本特征,获取的地表破裂位错特征结果不准确的问题。提出新的互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征研究方法,先构建地震地表弹性位错模型,分析互层胶结土正断层的地表三维断裂特征,得到地表在受到走滑、逆冲和张开错动导致的地表错位变化情况;再通过正断层地震地表破裂离心机试验,获得互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征。试验结果说明,所提方法可有效分析互层胶结土中正断层地震地表破裂位错特征,且破裂点在土体模型中部和中下部的裂缝深度分别为22.4 m和33.4 m,裂缝上的破裂点处于土体模型的中下部时,裂缝的深度越深。

    • H/V谱比方法在强震记录应用中几个影响因素的初步研究

      2019, 41(1):169-176. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.169

      摘要 (1489) PDF 9.12 M (1898) 收藏

      摘要:随着我国强震记录的积累,利用强震记录进行工程场地抗震设防研究成为必然。使用滇西南地区2007—2011年间强震台网记录到的强震动记录数据,研究使用水平/垂直谱比法(H/V)处理强震数据时的几个影响因素。通过研究发现:在使用H/V谱比法进行场地地震效应研究时,强震记录和地脉动记录存在较大的不同;使用强震记录可以获得更多的震源和台站场地参数信息,但这同时也相应增加了强震数据使用时的难度。比较国内外学者使用强震数据进行场地地震效应的研究成果,分析在使用强震数据时存在的问题,最终给出使用强震记录研究场地效应的建议。

    • 青藏高原东北缘2次地震热红外亮温异常分析

      2019, 41(1):177-182. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.177

      摘要 (742) PDF 15.32 M (806) 收藏

      摘要:应用静止气象卫星FY-2G的TBB产品为基础数据,针对2017年9月30日四川青川5.4级和2017年10月31日甘肃临潭4.3级地震前后出现在震中区附近的显著热红外异常,运用小波变换和相对功率谱法进行异常提取和资料分析。结果表明:青川地震热红外异常范围主要分布在震中东南区域,震前4个月左右出现功率谱增强现象,持续2个月左右。临潭地震热红外异常范围主要分布在震中的西南方向,震前20 d左右出现异常增强现象,随时间推移,异常范围逐渐向西南扩大,震前14 d异常开始收缩并减弱,异常持续30 d左右。通过对比2次震例,发现热异常特征有许多共同点,其中相同的特征周期可为中强地震前兆特征的归纳提供重要参考信息。

    • 青海祁连MS5.2地震微震检测与目录完备性研究

      2019, 41(1):183-188. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.183

      摘要 (808) PDF 5.29 M (3536) 收藏

      摘要:利用模板匹配方法对2015年11月23日青海省祁连县MS5.2地震进行遗漏地震检测研究,由于主震后短时间内目录中遗漏事件较多,故对主震后1天的连续波形进行检测。主震后1天内青海测震台网记录到的余震个数(包括单台)共62个,选取主震后ML1.0以上余震30个作为模板事件,通过匹配滤波的方式扫描出遗漏地震31个,约为台网目录给出的0.5倍。基于包络差峰值振幅与震级的线性关系估测检测事件的震级参数,最后将检测后的余震目录与台网余震目录在主震后1天内的最小完备震级进行对比分析,结果发现检测后最小完备震级从ML1.2降到了ML0.7,得到青海测震台网在祁连地区最小完整性震级为ML0.7。

    • 基于烈度指标的核电厂地震预警停堆参数研究

      2019, 41(1):189-194. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.189

      摘要 (700) PDF 2.66 M (758) 收藏

      摘要:核电厂在遭遇超设计基准地震时需要考虑安全停堆,以避免造成核泄漏事故。采用地震动的峰值加速度参数(PGA)作为判别停堆的参数具有一定的局限性,PGA参数不能反映地震动的频谱和持时特征,因而可能引起不必要的停堆。针对此问题,基于我国本土大量实际强震记录,遴选出7种典型的工程相关地震动参数,进而基于地震烈度指标,分析发现地震动的标准累计绝对速度参数能更好地表征地震对核电厂的整体潜在破坏能力,适合作为判别停堆的参数,然后提出两种确定预警参数阈值的方法,最终建议考虑我国强震数据特征的核电厂判别停堆的预警参数阈值,为我国核电厂的地震安全停堆参数的确定提供了参考。

    • >地震应急与恢复重建
    • 基于汽车物联网的震区最优通行道路选择算法

      2019, 41(1):195-200. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.195

      摘要 (617) PDF 2.16 M (643) 收藏

      摘要:当前震区通行道路选择算法是以单一个体的计算形式进行的,易出现拥堵路段重叠问题,为此设计基于汽车物联网的震区通行道路选择算法。依据分布式算法步骤对地形信息素进行计算、构建汽车物联网最优通行道路算法模型、计算最优通行道路信息素趋势、标定重复路段信息、对障碍物进行栅格化、选择全程最优通行道路。对震区通行道路选择进行扩展,完成震区通行道路选择算法。实验数据表明,基于汽车物联网震区通行道路选择算法能够选择出最优震区通行道路。

    • 强震后既有建筑火灾危险性的模糊数学评估模型研究

      2019, 41(1):201-207. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.201

      摘要 (683) PDF 2.02 M (693) 收藏

      摘要:在强烈地震发生后,会引发建筑火灾等次生灾害,涉及因素较多,传统火灾危险性数学模型忽略了强震后既有建筑发生火灾时不同因素的随机性与模糊性特性,难于建立健全的评估数学模型,导致评估精度低。为解决该问题,通过分析强震后既有建筑火灾影响,用因素模糊数学方法建立强震后既有建筑火灾危险性评估数学模型及评估体系。具体方法是对评估指标体系中各层因素针对上层因素影响进行评分,建立判断矩阵,获取权重。确定隶属度矩阵,获取强震后既有建筑火灾危险性评估的因素集与评语集,构造单因素评判,给评估集中的因素赋予权重,进行一级模糊评估。把一级评估结果当成二级评估的单因素评估,通过模糊数学理论完成对强震后既有建筑火灾危险性的评估,得到综合评估结果。实验结果表明,采用所提模型进行危险性评估,得到结果符合实际情况,与其他模型相比,所提模型评估精度高。

    • LM-BP神经网络在震后建筑损失评估模型中的应用

      2019, 41(1):208-214. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.208

      摘要 (744) PDF 1.26 M (720) 收藏

      摘要:当前震后建筑经济损失评估模型得到的震后建筑经济损失评估精确度、效率低,针对单一神经网络易产生局部极值等问题,对神经网络方法进行了改进,提出LM-BP神经网络在震后建筑损失评估模型中的应用。输入样本要素为影响震后建筑经济损失的5项因素,输出样本是震后建筑经济损失评估结果,在此基础上采用LM-BP神经网络将训练转化成最小二乘问题,结合LM算法重新定义隐含层节点数量,构建基于LM-BP的神经网络震后经济损失评估模型,采用该模型获取最优震后建筑经济损失评估结果。仿真实验结果表明,所设计的评估模型最小评估误差为0.1%,相比同类模型具有高精确度的优势,是一种可靠的震后建筑经济损失评估模型。

    • 震后重建项目中基于灰色模型构建的多因素造价控制模型

      2019, 41(1):215-220. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.215

      摘要 (689) PDF 1.47 M (595) 收藏

      摘要:在当前震后重建项目的多因素造价控制过程中,未考虑造价影响因素造成的偏差,导致控制精度较低,因此需对震后重建项目中基于灰色模型构建的多因素造价控制模型进行研究。从重建项目的造价影响因素入手,分析由于震后重建项目管理程序缺位造成的进度偏差,因为设计能力影响造成的质量偏差以及因建筑材料市场供求状况不稳定造成的价格偏差,计算各影响因素造成的偏差系数,求解得出更为精确的重建项目整体偏差结果。结合灰色模型构建造价控制约束函数,并进行求解,进而完成震后重建项目中多因素造价控制模型的构建。实验结果表明,所构建模型的精确度较高,且与实际值偏离程度小,可信度较高。可以对重建项目进行全方位的动态管理,降低工程成本。

    • >BIM专题及其他
    • 基于BIM的建筑砌体结构抗震性能评估方法研究

      2019, 41(1):221-226. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.221

      摘要 (826) PDF 2.09 M (783) 收藏

      摘要:建筑砌体结构抗震性能评估,对建筑结构安全的稳定性至关重要。本文从四个方面分析建筑砌体结构抗震性能提升的条件,根据建筑结构的抗震性影响因素,评估抗震能力。构建建筑砌体结构抗震性能的评估BIM指标体系;利用BIM模型中的三角模糊数,定量计算建筑砌体结构抗震性能指标的模糊判断矩阵,得到建筑砌体结构的三角模糊数值,分析筑砌体结构抗震性能指标的单排序情况,结合对建筑砌体结构抗震性能评估体系指标权重系数和单项得分的计算,实现基于BIM的建筑砌体结构抗震性能评估。结合模拟建筑实例分析,利用建筑结构倒塌概率测试建筑砌体结构的抗震性能,并利用评估结果与实际评估结果的拟合度测试提出方法的准确性。实例结果证明,能够准确的得到抗震性能的评估结果。

    • 基于BIM的建筑地震受损程度评估模型设计

      2019, 41(1):227-232. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.227

      摘要 (767) PDF 1.81 M (681) 收藏

      摘要:由于在变形和累积耗能的建筑地震受损程度评估模型,是将建筑划分为五个状态水平,未研究建筑环境性能,评估结果误差较大。因此设计基于BIM的建筑地震受损程度评估模型,采用基于BIM的建筑环境研究与评估方法,考虑建筑环境性能,基于这个思路,依据混凝土单轴Mazars损伤模型,获取三轴状态中的损伤演化方程,得到应变大于损伤阈值时损伤演化方程增量形式,构建混凝土损伤评估模型。经实验证明,所设计模型在地震峰值加速度小于0.31g时,建筑结构大致无缺,在峰值加速度是0.61g时,建筑地震受损指数超过0.8,建筑倒塌;所设计模型评估的平均误差低于0.03,平均评估时间是2.86 s,说明所设计模型能够有效评估建筑地震受损程度,且精度和效率较高。

    • 基于BIM的地震灾后民用建筑重建工程施工成本控制方法

      2019, 41(1):233-238. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.233

      摘要 (790) PDF 1.32 M (649) 收藏

      摘要:采用传统的成本控制方法,存在质量和成本无法同时优化、成本预测精确度低,成本控制效果不佳等问题,为此,提出基于BIM的建筑重建工程施工成本控制方法。采用灰色系统理论预测建筑施工成本具体面临的问题,以各期施工成本相关信息数据作为模型数据基础;结合BIM技术进行成本控制动态模型构建,在模型中引入可辨识矩阵设定成本各指标的相对重要度,进一步找寻施工成本各项指标间的关系,按其相互关系进行排序,得到子成本与总成本间的规则联系,并就规则制定控制策略,调整成本控制动态模型以实现施工成本的动态控制。实验结果表明,所提方法的成本预测精度始终在75%以上,成本控制结果与实际值的拟合度高达95%,相比当前方法具有更好的控制性能。

    • BIM技术在地震灾后重建房屋建筑工程造价控制方法中的研究

      2019, 41(1):239-244. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.239

      摘要 (672) PDF 1.19 M (808) 收藏

      摘要:基于系统动力学控制重建房屋造价结果时,缺乏对地震后建筑成本数据的归集和处理过程,无法深入控制各个成本环节,控制效果差。深入研究地震灾区灾后重建房屋建筑工程造价控制方法,采用引入BIM技术的重建房屋建筑工程造价控制模型,通过该模型对建筑工程的造价成本进行预算,依据预算结果使用BIM技术归集成本数据后使用BIM数据平台存储和控制归集后的成本数据。通过造价控制体系实现地震灾后重建房屋建筑工程造价的有效控制,并采用财务ERP系统把控每个成本环节,实现工程造价优化控制。实验结果显示,该研究方法预算造价值与实际造价值差距小,约为1 000元,并在控制所有费用后节省了原始预算造价费用的11.91%,说明该方法造价控制效果好,能够有效节约震后灾区重建房屋工程造价成本。

    • 地震模拟系统的人机交互设计

      2019, 41(1):245-250. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.245

      摘要 (850) PDF 2.57 M (680) 收藏

      摘要:当前的地震模拟系统存在用户指令传达不及时、系统反馈不准确的问题,针对这些问题,提出一种改进的地震模拟系统人机交互设计方法,构建地震模拟系统的整体交互流程。通过设计4×4按键电路、LCD接口电路,完成键盘与显示器之间的数据传输、用户指令的传递;同时引入虚拟现实技术设计人机交互的脚本、代码。实验结果表明,所设计的地震模拟系统人机交互模式的稳定性高达98.9%,准确率高达99.6%,能够有效实现地震模拟的人机交互。

    • 抗震巷道内空调通风系统的设计与实现

      2019, 41(1):251-256. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.251

      摘要 (700) PDF 1.38 M (622) 收藏

      摘要:为解决传统巷道内空调通风系统存在的信息采集准确率较低,性能较差、抗震巷道环境难以改善等问题,提出设计一种新的抗震巷道内空调通风系统。先将系统的整体架构划分为采集层、控制层和监管层三部分,以主控制器为核心,对系统各执行组件做出正确地判断,并对各组件进行统一化控制,完成系统的硬件设计;创建中心服务器信息处理过程,设定风机运行指令,主动采集风速等环境信息,获取实际环境状态,将设定值与实际值进行对比,依据对比结果判断风机是否正常运行,实现系统软件功能的开发。实验结果表明,在不同的震级条件下,该系统能够有效改善抗震巷道环境,系统的信息采集准确率高达85%左右,充分验证了该系统的优越性。

    • 基于无人机倾斜摄影的强震区公路高位危岩崩塌形成机制及稳定性评价

      2019, 41(1):257-267,273. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.257

      摘要 (976) PDF 29.37 M (885) 收藏

      摘要:强震区公路高位危岩崩塌具有极高隐蔽性和危害性,传统的接触式勘察方法难以有效调查震后位于公路两侧高陡斜坡体上的危岩崩塌体。提出一种基于无人机的倾斜摄影测量技术,该技术采用无人机超低空采集高位危岩体的高清影像数据,构建三维空间模型,从而提取危岩体特征参数,为危岩体稳定性分析提供数据支撑。利用无人机对某高速公路危岩崩塌地质灾害路段进行调查,对无人机倾斜摄影测量成果进行分析,明确调查区19处危岩崩塌体特征和崩塌成因机制,在此基础上评价典型崩塌体稳定性。并且使用RocFall软件模拟分析典型危岩体崩落运动轨迹,研究高位危岩崩塌对公路的危险性。研究成果对强震区山区公路高位危岩崩塌勘察、稳定性评价工作具有重要的参考价值。

    • >短文
    • 1975年海城地震和1976年和林格尔强震与1976年唐山大震的关系讨论

      2019, 41(1):268-273. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.01.268

      摘要 (1086) PDF 977.96 K (789) 收藏

      摘要:从北纬40°纬向地震带活动的关系探讨了华北3次强震发生的同时性的原因,这条EW向地震带首先发生的地震传递的能量促使唐山积累了发震能量,而另一条由邢台、河间NE走向的下地壳蠕滑断层的能量传至唐山断层后,解锁了该孕震断层,从而发生了唐山大震。地震波的触发作用也是同步的另一个原因,除了震动的断层面的直接触发之外,对组合模式中单地震波的积累与调整也会产生触发作用而改变其性质。另外还从中国8级大地震发生的25年周期讨论了同步性。

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