• 2019年第41卷第3期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >结构抗震
    • 新型摩擦“塑性铰”构造的抗震性能研究

      2019, 41(3):549-560,580. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.549

      摘要 (753) PDF 14.99 M (1007) 收藏

      摘要:提出了一种安全性高、成本低的新型摩擦"塑性铰"构造的概念和几何设计,以实现精准耗能和大震可修的延性设计抗震目标。以钢结构梁柱延性节点的设计理论为基础,推导了该构造的力学性能理论和工作机制,并应用于钢框架结构进行了静力弹塑性分析。通过ABAQUS有限元软件建立了5个工况的数值分析模型,进行了有限元模型的循环往复位移荷载分析,探究了新型摩擦"塑性铰"构造的抗震性能。结果表明:该构造模型仅发生了抗剪螺栓的剪切破坏,可实现其精准耗能和结构的快速修复;具有较好的转动性能,满足层间位移角要求;摩擦耗能随着旋转加载螺栓预应力和摩擦系数的增大而增大,其滞回曲线较饱满,延性系数较大,具有较好的抗震性能;理论分析和有限元分析的承载力基本吻合,分别为15.92 kN、15.84 kN;抗剪螺栓的剪切和纯摩擦耗能两阶段的等效粘滞阻尼系数分别为0.318、0.671,纯摩擦耗能阶段的耗能能力较好。在钢框架中摩擦"塑性铰"的形成与发展符合抗震性能要求,Pushover分析可作为结构抗震性能评估的有效方式。

    • 考虑钢筋拉结作用的钢管混凝土节点抗连续倒塌机理分析

      2019, 41(3):561-567. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.561

      摘要 (553) PDF 7.45 M (781) 收藏

      摘要:地震、火灾和撞击等极端情况可能会引起建筑结构发生局部或者大范围的坍塌破坏。现有关于建筑结构抗连续倒塌研究主要考虑楼板对梁整体刚度的贡献,并未考虑板内钢筋的连续拉结作用,可能保守的评估了楼板对整体结构的抗连续倒塌贡献。因此,选取圆截面钢管混凝土组合节点为研究对象,基于ABAQUS软件建立板内钢筋端部不约束和约束两种不同边界条件的数值模型,分析竖向中柱失效工况下节点的破坏机理,对比不同约束条件下钢管混凝土节点的抗连续倒塌承载力计算曲线,观察板内钢筋约束条件下对该类节点梁机制和悬链线机制承载力的影响。研究结果表明:考虑板内钢筋单向拉结作用时,组合节点倒塌破坏分为:梁机制阶段、转化阶段、悬链线机制阶段和破坏阶段;对比两种不同约束条件下所得抗力曲线发现,考虑板内钢筋拉结作用时,梁机制承载力提高了7%左右,悬链线阶段承载力变化并不明显。

    • 地震作用后钢筋混凝土框架结构恢复性模拟研究

      2019, 41(3):568-573. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.568

      摘要 (713) PDF 1.67 M (848) 收藏

      摘要:钢筋混凝土框架结构在地震冲击后,其刚体退化特性复杂,存在模拟时结果失真明显的问题。为此,在考虑刚度退化规律的基础上进行分析模拟,研究地震冲击下钢筋混凝土框架结构的恢复性。提取地震作用下钢筋混凝土框架结构滞回曲线,通过有限元分析获取不同的特征点,形成恢复力模型的骨架曲线;依据恢复力模型骨架曲线和刚度退化规律,构建滞回曲线,模拟地震作用后钢筋混凝土框架结构恢复过程。在模拟的钢筋混凝土框架结构恢复实验中,层间位移结果低于5 mm、层间绝对加速度和柱底抬升结果的误差均低于0.1 mm;模拟得到结构的弯矩缝隙都能够实现闭合,钢筋混凝土结构未出现屈服现象,说明模拟的结果较好。

    • 墙体开洞影响下房屋砖砌体结构地震易损性分析

      2019, 41(3):574-580. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.574

      摘要 (610) PDF 2.18 M (714) 收藏

      摘要:为获取可靠的墙体开洞影响下房屋砖砌体结构地震易损性分析结果,采用ABAQUS有限元分析软件构建房屋砖砌体结构墙体模型,设置合理的墙体模型参数和数值模拟参数;对比模拟数值与以往研究的测试值,证明所构建模型参数取值合理;将截取的峰值段江油地震波作为上述模型的地震动输入,根据测得的房屋砖砌体结构的力学变化数据,分析房屋砖砌体结构的地震易损性。分析结果表明:地震情况下,随着墙体开洞率的增加,墙体荷载能力下降、墙体水平承载力增长幅度降低、墙体相对刚度退化率增加;墙体开洞数量越多,房屋砖砌体结构侧向刚度下降越快。因此分析得出墙体开洞率大、墙体开洞数量多,房屋砖砌体结构的地震易损性越显著。

    • 钢管混凝土框架-核心筒混合结构连续倒塌非线性动力分析

      2019, 41(3):581-587. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.581

      摘要 (597) PDF 24.08 M (855) 收藏

      摘要:为研究钢管混凝土框架-核心筒混合结构在局部构件失效后的连续倒塌机制,基于ABAQUS纤维梁单元和分层壳单元,采用课题组开发的材料本构子程序iFiberLUT,进行了一栋33层钢管混凝土框架-核心筒混合结构在1、17、33层柱和核心筒墙体失效工况下的连续倒塌非线性动力分析,研究了典型柱和剪力墙失效后剩余结构的抗连续倒塌机制。结果表明:33层构件失效时上部节点位移反应最大,17层次之,1层最小,相比核心筒墙体失效,柱失效时上部节点竖向位移更大,震荡更明显;各工况作用对核心筒影响均较小,且核心筒的存在增强了楼板的薄膜效应,提高了结构抗倒塌能力,失效位置距核心筒越近提高越显著;典型构件失效后结构的传力路径遵循"就近原则"向周围构件传递,楼板和核心筒有力的提高了结构的冗余传递路径和整体性。

    • 基于有限元数值分析的木结构抗震性能分析及其在建筑中的应用

      2019, 41(3):588-595. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.588

      摘要 (586) PDF 4.94 M (1363) 收藏

      摘要:为了提高木结构抗震性能分析的精度,采用多尺度建模分析方法对木结构进行抗震分析。利用多点约束方法分别将榫卯节点和梁柱构件设定为关键区域和非关键区域。采用多尺度的建模思想,对关键区域采用实体单元进行精细尺度建模,而非关键区域则采用梁单元进行普通尺度建模,再通过不同尺度实现宏观结构模型和局部微观模型的相互协调,比较不同尺度下的实体单元和梁单元建模在抗震中的性能。实验结果表明,多尺度的有限元数值分析能够模拟木结构的整体动力响应和精确分析边界条件。通过多尺度、大范围的分级建模能够构建局部和全局的抗震性能分析的过程,精度较高,可提升抗震分析的效率。

    • 景观建筑挡土墙优化设计后抗震性能的实验测试研究

      2019, 41(3):596-600. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.596

      摘要 (744) PDF 1.25 M (654) 收藏

      摘要:目前的景观建筑设计中往往更注重建筑的景观性,而忽略了建筑的安全稳定性,导致景观建筑的整体抗震效果较差,在景观建筑设计中加入挡土墙设计可以有效提高其抗震性。为此,设计一种具有一定抗震性能的景观建筑挡土墙,利用建筑施工过程中保留的复合纤维材料、建筑垃圾以及纤维绳等作为土墙填充物,并加入具有一定抗拉能力的拉筋材料,以保持土墙内部的稳定性。考虑景观建筑通常注重外观视觉效果,使用"平改坡"设计,在墙体表面种植具有一定视觉冲击的植物,增加土墙自重,促进土墙整体结构的稳定性。分析挡土墙后面无限倾斜填土受力状态,选取菱形微小单元体作为研究对象,计算景观建筑的挡土墙土压力强度。实验证明,优化设计的景观建筑挡土墙结构可以有效增强景观建筑的整体抗震能力。

    • 基于连续小波变换的时变结构瞬时模态参数识别

      2019, 41(3):601-606. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.601

      摘要 (509) PDF 6.08 M (877) 收藏

      摘要:为体现时变结构动力特性,定义随机冲击荷载作为时变结构输入激励,提出了基于连续小波变换的时变结构瞬时模态参数识别方法。在短时时变假定条件下,建立基于模局部极大值的连续小波变换时变参数识别原理,利用结构的输出响应进行瞬时模态参数识别,采用三自由度的时变结构体系进行数值模拟,该方法能够准确识别时变结构的瞬时模态参数值。通过设计具有质量参数可变的两层钢框架模型进行测试,验证了方法的有效性与可行性。

    • 基于多元模糊的钢筋混凝土结构地震抗损性评估方法研究

      2019, 41(3):607-612. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.607

      摘要 (570) PDF 1.16 M (648) 收藏

      摘要:评估钢筋混凝土结构抗损性具有重要工程意义,但目前以单因素叠加为基础的评估方法误差较大。为解决此问题,提出基于多元模糊的钢筋混凝土结构地震抗损性评估方法。以Park-Ang地震损伤模型为前提,引入正规化累积耗能参数,得到建筑结构层间损伤表达式,加权平均获取震后建筑结构整体损伤值;利用有害层间位移角参数计算震后结构层间位移角;将获取的结构整体损伤值、层间位移角作为多因素论域,进行多元模糊结构抗损性评估,选取模糊损伤评估数学模型与隶属度函数,克服单一因素影响,计算判别因素权重与结构综合损伤指数,根据结构抗损性能判断规则得到建筑结构抗损性所属标准。经实验测试验证:基于多元模糊的钢筋混凝土结构地震抗损性评估方法精确度大于95%,评估精确性高,是一种有效的钢筋混凝土结构抗损性评估方法。

    • 水平地震作用下建筑顶层重力荷载能力研究

      2019, 41(3):613-618. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.613

      摘要 (665) PDF 1.30 M (547) 收藏

      摘要:地震灾害的发生给人们的生命财产安全带来了极大的威胁,为了保障在地震发生时建筑的安全,需要时刻对试件的荷载、初始刚度、延性系数、建筑模型的竖向位移等信息进行检测,一旦重力荷载高于峰值荷载,建筑安全将不能得到保障。为分析水平地震作用下建筑的顶层重力荷载能力,首先建立用于实验的一榀三层三跨式的房屋建筑模型,检测这种模型处于重力荷载作用情况下的侧向刚度,用来了解在建筑顶层结构在处于水平地震作用情况下重力荷载对其检测刚度的影响程度。然后从模型中选取5个试件,对这些试件的材料属性、实验结果、荷载位移进行分析,再通过实验模型的重力荷载位移曲线确定建筑的峰值荷载为700 kN,即当建筑顶层的峰值荷载超过700 kN时,建筑的安全性将难以保证。

    • FVD与FPB在大跨长联减隔震体系梁桥中的联合作用机理研究

      2019, 41(3):619-625. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.619

      摘要 (671) PDF 9.75 M (745) 收藏

      摘要:为验证液体黏滞阻尼器(FVD)与摩擦摆支座(FPB)组合在大跨长联减隔震体系梁桥中的应用效果,以一联(50+8×100+50)m预应力混凝土连续梁桥为工程背景,建立全桥有限元模型,通过输入场地地震安评报告提供的50年超越概率为2%的三条人工模拟地震波,开展单独及组合使用液体黏滞阻尼器和摩擦摆支座的大跨长联梁桥减隔震研究,从能量耗散的角度揭示液体黏滞阻尼器与摩擦摆支座组合在大跨长联减隔震体系梁桥中的联合作用机理。结果表明,大跨长联梁桥仅使用黏滞阻尼器,其长周期特性激发黏滞阻尼器充分发挥耗能,但无法避免对固定墩的地震损伤;仅使用摩擦摆支座隔震在纵(横)向强震下会引起支座位移超限;摩擦摆支座与黏滞阻尼器组合的减震机理为摩擦摆支座提供墩梁间的弱连接,激发墩梁间的相对速度,促进黏滞阻尼器(速度型)充分发挥阻尼耗能作用。另外,组合减震方案中摩擦摆支座为辅助耗能装置,黏滞阻尼器为主要耗能装置,且主控梁体位移;相比仅使用摩擦摆支座隔震,由于黏滞阻尼器激发的阻尼力增强了墩梁间约束,这种组合减隔震可能使结构输入能量增加,从而导致地震反应加剧。

    • 大跨度主-副桁架钢结构的地震反应探讨分析

      2019, 41(3):626-630. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.0626

      摘要 (567) PDF 4.59 M (689) 收藏

      摘要:桁架钢结构被广泛应用于大跨度建筑中,分析桁架钢结构的地震反应具有一定的现实意义。构建大跨度主-副桁架钢结构的有限元模型,以该模型作为研究对象,对其进行地震反应的探讨分析。采用自振特性分析方法在刚度和质量两个因素的基础上分析大跨度主-副桁架钢结构的自振特性;通过振型分解反应谱法分析大跨度主-副桁架钢结构的力学性能,利用桁架钢结构的力学性能分析其地震作用下的反应。模拟发现,大跨度主-副桁架钢结构刚度较好,其抗风柱柱脚连接处的受力最强且位移最大,为大跨度主-副桁架钢结构的地震反应研究提供参考,为其抗震设计提供初步依据。

    • 抗震约束下大跨度空间钢结构设计中支吊架的合理选取

      2019, 41(3):631-637. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.631

      摘要 (611) PDF 1.36 M (566) 收藏

      摘要:大跨度空间钢结构设计中,合理选取支吊架对建筑的抗震性有着重要的影响,当前设计过程中未考虑支吊架组合后的抗震性能。综合选取适用于大跨度空间钢结构的支吊架结构,使其具有更优的抗震性能。首先给出目前应用较多的三种结构,其次给出一定的抗震约束条件,如承载力、应力应变与拉伸变形等。在条件约束下,给出具有抗震能力的支吊架选取模型并给出具体计算示例,选取和组合具有一定抗震能力的大跨度空间钢结构支吊架。结果表明,相较于传统的随机支吊架选取方式,具有抗震能力的模型下支吊架核心钢结构抗震水平明显提升。

    • 扇形铅黏弹性消能器设计参数对加固框架抗震性能影响分析

      2019, 41(3):638-644,663. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.638

      摘要 (637) PDF 12.49 M (1014) 收藏

      摘要:为研究扇形铅黏弹性消能器设计参数对加固框架抗震性能的影响,使用ABAQUS软件建立加固框架试件的精细化有限元模型,并基于试验结果验证其合理性,在此基础上,研究了扇形有效半径、黏弹性层宽度、铅芯直径3个关键设计参数对扇形铅黏弹性消能器加固框架结构抗震性能的影响及规律。分析结果表明,增加扇形铅黏弹性消能器的扇形有效半径、黏弹性层宽度、铅芯直径均可以提高加固框架的初始刚度、屈服荷载和峰值荷载;增加消能器的扇形有效半径可以显著提高加固框架的抗震性能;为避免消能器扇形有效半径过大导致梁柱局部应力集中,在既有结构加固中,扇形铅黏弹性消能器应避免选取过大的扇形有效半径;消能器的铅芯大小对加固框架的后期承载力影响不大。

    • 大直径扩底灌注桩的抗震性能研究

      2019, 41(3):645-653. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.645

      摘要 (760) PDF 4.15 M (716) 收藏

      摘要:深入分析土-大直径扩底灌注桩体系动力相互作用机理是地震工程的重要研究内容。本文采用快速拉格朗日FLAC3D有限差分程序建立地震荷载作用下扩底桩-土和等直径桩-土动力相互作用体的三维数值模型,分析大直径扩底桩与普通等直径桩地震反应的差异。桩周土采用Mohr-Coulomb弹性模型以考虑土体的非线性,桩体采用线弹性模型,桩与桩周土之间采用"切割模型"法设置桩土间接触面。输入5·12汶川地震波,对两种桩基的地震反应进行了数值计算与分析。结果表明:扩底桩的抗震性能优于等直径桩;与具有显著差异的加速度时程曲线相比,扩底桩对位移动力响应并不敏感。

    • 核电厂进水口直立式翼墙结构地基三维地震响应分析

      2019, 41(3):654-663. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.654

      摘要 (603) PDF 11.62 M (992) 收藏

      摘要:以某核电站海域工程进水口直立翼墙为背景,运用FLAC3D有限差分程序对直立式翼墙结构在地震作用时的动力响应进行模拟,结合PL-Finn液化后大变形本构模型,研究翼墙结构在动力荷载作用下的动力响应规律。从结构的位移时程、结构变形、超孔压比、液化区域等方面定量评价翼墙护岸结构的安全性。分析结果表明:砂土液化后发生流动使结构出现规律性残余变形,且随地震强度增加而变大。由地震惯性力和砂土液化共同引起的水平和竖向变形,在SL1作用下翼墙结构顶部水平残余变形0.05 m,竖向残余变形为0.07 m。在SL2作用下翼墙结构顶部水平残余变形0.26 m,竖向残余变形为0.16 m;与基底输入地震动相比,在翼墙结构顶部水平和竖直加速度放大4~5倍,且越靠近翼墙顶部处加速度呈现出明显放大效应。

    • 基于循环Pushover及IDA方法的半刚接钢框架内填暗竖缝RC墙结构的超强分析

      2019, 41(3):664-671. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.664

      摘要 (612) PDF 6.94 M (962) 收藏

      摘要:为研究评估方法对量化半刚接钢框架内填暗竖缝RC墙结构(简称PSRCW)超强性能的影响,严格按我国现行抗震规范设计了一栋位于设防烈度为8度区的10层PSRCW标准算例。考虑钢材、钢筋、混凝土强度等材料力学性能的随机性,基于Latin超立方抽样方法将其扩展为40个PSRCW样本算例,采用广义乘方及均匀水平荷载分布模式的循环Pushover方法确定了40个PSRCW样本算例的滞回及骨架曲线,基于概率方法按置信水平为95%的单侧置信下限值确定PSRCW结构的超强系数。随后,选取ATC63规范建议的2组22条近场及远场地震波,对10层PSRCW标准算例进行增量动力时程分析(简称IDA),基于概率法确定了10层PSRCW标准算例的超强系数。分析结果表明:评估方法对量化PSRCW结构超强系数影响显著,考虑材料随机性按广义乘方分布循环Pushover方法确定10层PSRCW标准算例的超强系数为1.3,按均匀分布循环Pushover方法确定的10层PSRCW标准算例的超强系数为1.73。考虑近场及远场地震波随机性按IDA方法确定10层PSRCW标准算例的超强系数分别为2.45和2.42。

    • 强震作用下地铁车站结构损伤破坏的高效分析方法

      2019, 41(3):672-678. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.672

      摘要 (765) PDF 3.09 M (907) 收藏

      摘要:地下结构的关键构件(如柱子等)在地震作用下可能发生破坏,进而影响结构体系的整体稳定性。在借鉴传统反应位移法的基础上,提出了一种新的位移时程反应分析方法,采用该方法对日本神户大开地铁车站进行地震响应分析。结果表明:位移时程反应分析方法能够考虑土-结构相互作用、材料非线性、几何非线性、水平地震与竖向地震的耦合作用及地震动传播的时空效应,适用于地下结构地震反应分析,利用该方法得出的地铁车站结构变形及损伤破坏与实际震害观察具有较好的一致性,并指出大开地铁车站结构的整体垮塌是由于柱子剪坏和高轴压联合作用所致。

    • 装配式混凝土金属消能减震连接体系抗震性能分析研究

      2019, 41(3):679-687. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.679

      摘要 (568) PDF 14.06 M (1047) 收藏

      摘要:为了研究装配式混凝土金属消能减震连接体系的抗震性能,对金属消能减震连接体系和普通预制装配式框架进行了数值仿真分析,分析了消能器不同设计参数对该体系抗震性能的影响。分析结果表明:金属消能减震连接体系的抗震性能优于普通预制装配式框架,屈服位移有显著提高,较好的延缓了梁端的破坏,对梁端保护作用明显,并且有效的解决了梁端后浇区施工困难的问题;金属消能器腹板高度越小耗能效果越好,但初始刚度及承载力也越小;翼缘板厚度越小消能器越早屈服耗能,但过小的翼缘板厚度会导致耗能能力不足,并且应变过大会导致其与梁柱连接部位被破坏;随着消能器高度的增加,构件跨中弯矩越大,也越早屈服耗能,但过大的消能器高度会导致其弯曲变形严重。

    • >岩土工程
    • 砂性冻土堤防冻融作用下水分迁移试验研究

      2019, 41(3):688-693. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.688

      摘要 (541) PDF 5.55 M (856) 收藏

      摘要:以工程实际环境为研究基础,阐述砂性土堤防在冻融作用下的破坏机理,并介绍一种新型研究水分迁移试验装置,利用该装置测量黑龙江干流堤防典型砂性土试样在冻融循环作用下的温度场、水分场、应力场的时空分布。试验结果表明:堤顶公路破坏与堤身不均匀沉降有关,温度变化引起含水率出现梯度变化,从而出现应力场变化,且温度梯度含水率梯度呈线性关系。冻结初期土柱顶部出现应力增加,稳定后应力减小,稳定冻结深度1 m左右。

    • 黄土斜坡动力响应特征分析

      2019, 41(3):694-701. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.694

      摘要 (499) PDF 7.39 M (827) 收藏

      摘要:斜坡动力响应特征与斜坡形态密切相关,若入射地震波主频接近斜坡卓越频率就会放大斜坡动力响应,甚至造成斜坡失稳。汶川地震对远离震中的黄土地区造成了较为严重的破坏,局部场地震害和地震动放大效应显著。选取汶川地震典型黄土斜坡场地,利用地形台阵流动观测和数值模拟计算相结合的方法,系统开展强震动作用下黄土斜坡场地动力响应特征研究。结果表明:坡顶卓越频率最小,其PGA放大系数甚至达到坡底的1.98,这种现象可能与斜坡高差和入射波波长之比密切相关,比值0.2时坡顶放大效应达到最大。随斜坡坡度增加,放大效应增强,坡顶反应谱卓越周期放大系数可达5,说明斜坡地形对强震地面运动有显著影响。数值计算结果与实际强震观测基本吻合,其结果对黄土地区建设工程抗震设防具有重要的科学与实际意义。

    • 沉积相和地质年代对第四纪土动力学参数的影响

      2019, 41(3):702-709,723. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.702

      摘要 (467) PDF 3.94 M (509) 收藏

      摘要:依据收集的嘉兴地区原状土样实测数据,研究土的沉积环境和地质年代对土的动剪切模量比和动阻尼比的影响及土的塑性指数分布规律。结果表明沉积相和地质年代对嘉兴第四纪土层的G/Gmax-γ、λ-γ有明显影响。沉积相相同时,地质年代越新,动剪切模量比越大、动阻尼比越小;地质年代相同时,冲湖相沉积土的动剪切模量比最大、动阻尼比最小。最后给出嘉兴地区不同沉积相和地质年代土层的动剪切模量比、动阻尼比推荐值,并分别利用推荐值和实测值基于FLAC3D进行了土层动力响应分析,从反应谱形状、地表峰值加速度、峰值速度和特征周期等方面验证推荐值的适用性,可供工程参考应用。

    • 地裂缝-隧道-围岩动力相互作用模型试验研究

      2019, 41(3):710-716. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.710

      摘要 (554) PDF 8.34 M (742) 收藏

      摘要:为了研究在地铁列车振动荷载情况下盾构隧道-地裂缝-围岩相互耦合作用下的场地灾害效应,从西安地裂缝地质环境和西安地铁2号线的实际工程背景出发,采用相似理论设计了相似比例尺为1:5的物理模型试验,对盾构隧道、围岩材料、地裂缝等进行了合理设计。基于偏心块的振动原理,课题组自主研发了列车激振器来模拟地铁列车荷载,激振方式采用移动荷载激振方式,分析在不同列车车速和激振频率下地裂缝两侧土体的加速度变化情况,以此来研究地铁隧道-地裂缝-围岩系统在地铁振动荷载作用下的动力响应规律。结果表明,列车振动向下传播时振动衰减的幅度要小于向上传播衰减的幅度,由此为实际工程中减少地铁振动灾害效应技术的发展提供了理论支撑。

    • SPAC法在江汉平原地层结构分层中的应用

      2019, 41(3):717-723. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.717

      摘要 (567) PDF 1.53 M (685) 收藏

      摘要:微动探测可以确定岩土性质差异较大的地质界面。利用微动探测方法,获取S波速度剖面,对潜江市浩口中学地下介质结构分层,并与该场地地震监测井项目的钻孔对比。结果表明,微动探测方法能较好分辨地层结构,对岩土性质差异较大的地层探测效果良好,可为地层分层提供重要依据。

    • 强震作用下抗震陷黄土改良地基的微观特征分析

      2019, 41(3):724-730. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.724

      摘要 (470) PDF 6.97 M (645) 收藏

      摘要:基于动三轴试验和SEM细观结构测试试验,结合图像分析处理软件,对强震荷载前后宝兰客运专线沿线典型震陷性黄土及其经物理、化学和复合改良方法处理后的试样进行微观尺度的结构变形演化规律研究,探讨不同改良方法对土体微结构的影响及其与震陷系数之间的内在联系。结果表明:(1)物理改良方法对于消除大孔隙和架空孔隙结构的效果最为明显,同时对颗粒级配和结构也有调整;(2)化学改性方法则从颗粒接触方式、粒间胶结程度等方面影响土体强度,且不同化学反应的参与可生成独特的玻璃微珠或絮凝状细结构,从而大大提升土体某项参数指标,进而在强震中分别起到填充、胶结或缓冲作用;(3)强震作用前后不同改良方法对各微观要素的改变与相应的残余应变现象吻合较好,说明微结构能有效反映改良黄土残余变形的强弱。

    • >地震科学研究
    • 2008年5月12日汶川MW7.9地震的同震粘滑过程研究

      2019, 41(3):731-739. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.731

      摘要 (508) PDF 12.99 M (1200) 收藏

      摘要:2008年5月12日中国汶川发生了MW7.9地震,全球数字地震仪台网(GSN)74个台的地震仪和陕西周至地震台的数字水位仪都很好地记录到了该地震的同震粘滑错动过程和止滑过程。分析GSN 74个地震台的记录后发现:汶川MW7.9地震的同震粘滑错动过程是一次多点粘滑错动过程,主要由四个子粘滑错动事件构成,整个粘滑错动过程的持续时间不少于86.6 s;地震的弹性破裂过程与粘滑错动过程同时进行,是粘滑错动和弹性破裂共同作用的结果,是一种"粘滑错动+弹性破裂"的机制。对周至地震台数字水位仪记录分析后发现:汶川地震的同震粘滑错动过程与P.N.Sundaram[1]作的岩石粘滑错动实验结果一致,粘滑错动过程可细分为粘结(stick)和滑动(slip)二个过程。汶川地震在止滑过程中激发出了长周期勒夫面波(XsQ)和瑞雷面波(XsR)。研究粘滑震相有助于认识震源的粘滑错动过程,研究止滑震相有助于预判震灾损失。

    • 应用趋势面分析法去除流磁观测成果中的区域性变化成分

      2019, 41(3):740-744. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.740

      摘要 (457) PDF 6.24 M (776) 收藏

      摘要:采用相关地磁总强度加密区观测资料,利用趋势面分析方法对监测区岩石圈磁场变化中的区域性成分进行研究和讨论。结果表明,利用趋势面分析方法可以有效确定和去除监测区岩石圈磁场的区域性变化成分,使局部异常成分的空间分布形态更加明确、合理,有助于我们对前兆异常进行识别。

    • 利用sPL震相测定福建顺昌地区地震震源深度

      2019, 41(3):745-749,787. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.745

      摘要 (525) PDF 2.94 M (669) 收藏

      摘要:选用福建数字地震台网宽频带记录,利用sPL震相测定顺昌地区2007年至2017年间ML ≥ 3.5地震的震源深度。基于地震的震源机制解,结合本地区的速度模型,利用频率-波数法(F-K方法),先计算出相应震中距上不同深度的格林函数,再进一步得到sPL震相在不同深度上的理论波形;根据sPL震相的特点,选用震中距30~50 km范围的宽频带台站记录,经过去仪器响应、滤波、旋转至传播路径后,将其和理论波形进行比对,找出波形最为相似的对应深度。结果显示顺昌地区地震深度为7 km左右。

    • CO2气体在地震孕育与发生过程中的作用及其机理研究

      2019, 41(3):750-756. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.750

      摘要 (595) PDF 7.33 M (723) 收藏

      摘要:通过甘东南地震危险区地震宏观异常观测实例分析,系统研究CO2气体在地震构造活动过程中的地球化学演化过程,以及发生的一系列酸碱平衡和氧化还原化学反应。结果表明地下深部CO2气体不仅是其他微量气体Rn等向地表方向运移的载体,而且参与酸碱平衡和氧化还原反应,是地下深部生物化学反应的重要影响条件,地震前兆及宏观异常现象的发生常伴随着CO2的异常变化。因此CO2气体可以作为良好的示踪气体,在地震前兆观测及重大异常落实中尤其要重视对其进行监测。

    • 基于主成分分析方法的海量地震数据属性降维优化

      2019, 41(3):757-762. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.757

      摘要 (770) PDF 1.16 M (696) 收藏

      摘要:针对传统的地震数据属性降维优化方法所选取的地震数据属性特征贡献率低导致降维过程计算量大、CPU占用率高等问题,提出一种基于主成分分析的海量地震数据属性降维优化方法。首先根据地震样本特征建立地震数据特征矩阵,把矩阵中的特征进行聚类,运用降序法排列聚类结果,选取前几项数据作为地震数据属性特征选取结果,对其结果评估分类信息量;通过特征积分准则(FSC)修正分类信息量,获取海量地震数据属性特征节点;运用主成分分析方法对地震数据属性特征节点主成分添加标签,确定Fisher判别分析与PCA可变动选择不确定关系,建立半监督降维的全局最优化形式,运用特征值分解计算降维结果,克服海量地震数据属性降维过程中的过拟合问题,融合主成分分析算法与Fisher判别分析算法实现海量地震数据属性降维优化。实验结果证明,所提方法选取的属性特征精度及贡献率较高,降维过程中CPU占用率较低。

    • 地磁低点时间与经度的相关性分析

      2019, 41(3):763-769. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.763

      摘要 (586) PDF 3.01 M (675) 收藏

      摘要:地磁低点时间在空间分布上的主要特征是随着经度变化而变化。为了求出这种变化关系的解析式,首先使用国家地磁台网的数据计算甘肃省近三年13个地磁台站的低点时间序列和低点时间的期望,并绘制了低点时间序列的频次分布图和概率密度曲线;然后对低点时间与台站经度的关系做线性回归,并指出这个线性回归方程应无限趋近于"格林尼治时间-经度"关系式。文章第一次提出台站经度与地磁Z分量低点时间的关系式,并提出它的趋近方程。各台站低点时间的期望就是地磁低点时间的正常背景值,它是判定地磁低点时间异常与否的参考标准。本文的工作完善和发展了丁鉴海先生的地磁低点位移法。

    • 滇西南地区孟连断裂晚第四纪走滑速率的厘定

      2019, 41(3):770-780. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.770

      摘要 (477) PDF 46.69 M (961) 收藏

      摘要:通过卫星影像解译和野外实地调查,获得滇西南地区孟连断裂的几何特征和活动性参数。孟连断裂总体走向NE-NEE向,不具有明显的分段性,连续性较好。断裂从单侧控制着沿线的勐滨、孟连和勐马三个新生代盆地的发育。断裂沿线地貌以线性较好的断层谷、断层崖和断层陡坎为主,并发育多级左旋位错的河流、冲沟和阶(台)地等,观测到的最小左旋位错约为7 m。采用高精度Li-DAR测量方法,对4处典型水平位错地貌进行精细测量,根据获得的相应地貌面年代,得到孟连断裂晚第四纪以来平均左旋走滑速率为2.2±0.4 mm/a。其结果与滇西南地区其他NE向左旋走滑断裂滑动速率相当,反映了区域构造活动的整体协调性。根据跨断层地质体最大左旋位错量9.5±1.8 km,估算断裂开始左旋走滑的时代为距今4.7±1.6 Ma左右,即中新世中晚期。

    • >岩土抗震
    • 高速铁路地震监测系统中降低信号远程传输失真的技术探讨

      2019, 41(3):781-787. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.787

      摘要 (551) PDF 1.45 M (499) 收藏

      摘要:当前信号远程传输方法,没有实现传输通道能量与传输通道信号并行,导致信号远程传输失真性较高。为提高地震信号远程传输的效率,提出新的高速铁路地震监测系统中信号远程传输技术。采用信号传输通道中地震信号能量的并行方法,通过信号传输通道中信号并行传输结构,实现信号在传输通道中双向传输;利用高频阻波电路阻断信号的高频载波通过谐振补偿电容,确保传输通道能量传输不受干扰;根据通道能量传输结构与信号传输过程,实现传输通道能量、信号并行,完成高速铁路地震信号远程传输中的失真控制。实验结果表明,所提方法丢包率较低,均值约为3%,远程传输时延仅为0.9 s,是一种低误差、高效率的高速铁路地震信号远程传输方法。

    • 物联网技术在地震受困人员应急搜救中的应用研究

      2019, 41(3):788-792,806. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.788

      摘要 (531) PDF 1.31 M (808) 收藏

      摘要:为能在搜救地震受困人员时,实时监测灾区情况,增强实时性及降低搜救误差,研究物联网技术在地震受困人员应急搜救中的应用,设计基于物联网的地震应急搜救系统,采用RFID识读器将采集的数据通过互联网传输至数据处理中心服务器上,再反馈至灾区信息处理子系统中的监测防御模块中,若出现异常情况则开启射频模块,命令现场报警装置响应报警应急搜救信号;通过蚁群算法获取最优搜救路线,及时搜救地震受困人员。实验结果表明,设计系统可有效搜救地震受困人员,且系统的吞吐率高达90%,搜救准确率均值高达97.6%,耗时均值仅为0.88 h,具有较高的搜救准确率和搜救效率。

    • 基于Matlab层次分析法的震后恢复重建项目质量评价研究

      2019, 41(3):793-799. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.793

      摘要 (450) PDF 2.09 M (724) 收藏

      摘要:以提高震后恢复重建项目质量评价的准确性,提出一种基于Matlab层次分析法的震后恢复重建项目质量评价体系。层次分析法是进行准确决策的一种有效方式,但在重建项目质量评价中,评价指标繁多,数据处理分析难度较大,单独应用层次分析法的计算效果欠佳。将层次分析法与Matlab软件相结合,并经过一些技术的处理,能在短时间内获取准确的分析结果,并建立一套新的评价指标,为震后恢复重建项目的快速评估提供一种新方法、新思路,本研究对提高震后恢复重建项目质量评价的智能化水平具有一定的参考意义。

    • 高层抗震结构造价的改进控制模型研究——基于一恢复重建高层的实例分析

      2019, 41(3):800-806. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.800

      摘要 (471) PDF 1.23 M (620) 收藏

      摘要:采用WSR模型分析建筑工程抗震结构造价控制问题时,存在造价控制效果差的弊端。通过设计的高层建筑工程抗震结构造价控制模型构建造价控制的递阶层次结构,获取高层建筑工程造价控制的多种方案,从多种方案中通过三标度法和权重向量法获取造价控制的最优方案;另外采用质量量化QoS调度方法进行高层建筑工程造价效益控制约束均衡设计,以获取最优方案中高层建筑工程抗震结构造价控制的结果。实验结果表明,所设计模型可有效分析高层建筑的质量化特征,可改进控制高层抗震结构工程造价,预估消耗成本可控制在1.8万元以下,且分析耗时均值为0.15 h,具有节省成本和效率快的优势,控制效果较好。

    • 震后桥梁挠度测量方法的设计与实现

      2019, 41(3):807-812. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.807

      摘要 (459) PDF 2.44 M (635) 收藏

      摘要:对震后桥梁稳定性与安全性检测过程中,挠度是一项重要检测指标,但是测量这一参数较为复杂,干扰较多,结果存在较大问题。设计一种震后桥梁挠度测量方法。根据实际桥梁设置相关参数,采用共轭梁法计算震后桥梁固定点的初始挠度,结合震后桥梁挠度曲线函数,获得欲求解的桥梁截面挠度值;修正桥梁截面挠度值时,将监测点高程差同基准点高程差间的差值问题替代挠度偏差问题,分析倾斜传感器获取维护点倾斜传感器的理论值和基准点倾斜传感器的理论值,确定挠度偏差,修正震后桥梁挠度测量值。通过简支梁与连续梁实验,验证测量震后桥梁挠度时,具有更高测量精度。

    • 1856年重庆小南海地震地质灾害成因探讨

      2019, 41(3):813-822. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.813

      摘要 (632) PDF 15.48 M (986) 收藏

      摘要:基于课题调查研究,解析历史地震记载和小南海地震遗址的现存形迹,梳理前人的认识,推算重力崩塌的势能及其相当的地震震级,探讨几种可能的地震地质灾害成因,同时也提出其他可能的诱发因素,认为小南海地震地质灾害可能是多次构造地震叠加的结果,也可能是纯粹的山体自然坍塌形成的塌陷型地震,而彻底揭开小南海地震地质灾害谜团还需人类科研实践的进一步发展,也需要更广泛学科的共同探讨。

    • 结合异年倍九律鉴别前震类型

      2019, 41(3):823-826. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.03.0823

      摘要 (442) PDF 1.18 M (686) 收藏

      摘要:鉴别前震的方法甚多。该文主要运用异年倍九法(或称异年倍九律)帮助鉴别前震。鉴别的方式是在欲鉴别的小震或小震群发生地区寻找组成异年倍九律的地震,其某个第九天日期若与该小震或小震群发生日期相重或相近,则认为这个小震或小震群可能是前震。文中列举了2010年玉树大震前的小震和2008年汶川大震前都江堰小震群的实例,皆被鉴别为可能是前震。

本期文章


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行