• 2019年第41卷第4期文章目次
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    • >结构抗震
    • 变电站地震可恢复性研究

      2019, 41(4):827-833. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.827

      摘要 (945) PDF 3.58 M (890) 收藏

      摘要:提出变电站地震可恢复性等级划分方法,设立评价变电站地震可恢复性的量化指标——可恢复性指数,给出基于建筑物和高压电气设备的权重系数与震害指数的变电站可恢复性指数计算公式,确定可恢复性指数与可恢复性等级对应关系,通过变电站实际震害与恢复样本研究建立变电站可恢复性矩阵。研究结果表明:随着可恢复性指数降低,变电站可恢复性越来越差,当可恢复性指数低于0.45时,变电站达到极难恢复的阈值;变电站所处的地震烈度越高时,变电站可恢复性就越低,恢复时间也越长。在9度区,变电站可恢复性指数开始快速降低,多数变电站为可恢复和难恢复,烈度为10度及以上地区,变电站极难恢复。

    • 地震作用下不同厚度饱和砂土中直群桩结构动力响应试验研究

      2019, 41(4):834-839,852. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.834

      摘要 (731) PDF 9.42 M (967) 收藏

      摘要:基于振动台试验,设计制作2×2直群桩结构相似模型,通过输入一定峰值加速度的迁安波,对非液化砂土、300 mm厚饱和砂土和380 mm厚饱和砂土中群桩承台横向动力响应特性展开研究。研究结果表明:在迁安波输入下,非液化砂土中群桩承台加速度和位移时程与台面输入时程相比,其波形变化规律与峰值大小没有明显差异;而对于两种不同厚度饱和砂土中承台加速度放大较多,承台位移峰值较台面位移峰值相差不大。在300 mm饱和砂土中群桩承台加速度峰值较台面输入放大了约1.35倍,在380 mm饱和砂土中承台加速度峰值放大了1.42倍,说明在相同输入条件下,较厚的饱和砂土层在发生液化后群桩承台的动力响应更加显著。

    • 中强地震下建筑结构动力弹塑性损伤模型研究

      2019, 41(4):840-844. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.840

      摘要 (797) PDF 1.14 M (599) 收藏

      摘要:抗震性能是建筑设计中的一项重要指标,需要对地震作用下的建筑结构动力弹塑性损伤情况进行分析。提出一种中强地震下建筑结构动力弹塑性损伤模型研究方法。从有效应力与Cauchy应力张量、建筑材料损伤演化方程等方面对弹塑性损伤模型基本原理进行分析,以此为理论基础,分析建筑材料应变率与建筑结构损伤能释放率的相关关系,通过Bonora损伤模型获取失效建筑材料损伤指数,并计算整体建筑结构构件损伤指数,以建筑材料损伤指数和建筑结构构件损伤指数为依据,完成中强地震下的建筑结构动力弹塑性损伤模型构建。利用实例进行分析,地震加速度值为0.3g的情况下,该模型的建筑结构相对位移时程曲线与实际位移曲线拟合度较高,且具有较好的建筑结构动力弹塑性损伤模拟精度,表明该模型具有一定的可行性。

    • 地下结构抗震分析的振动法与波动法对比研究

      2019, 41(4):845-852. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.845

      摘要 (752) PDF 7.90 M (2452) 收藏

      摘要:针对地下结构抗震分析中应用广泛的波动方法与振动方法,从物理方程和有限元格式出发,明确了两种方法的区别与联系。通过标准数值试验,证明了振动方法是波动方法采用下卧刚性基岩假设和地层水平无限延伸假设,仅考虑SV波垂直向上入射的一种特例。采用波动方法模拟弹性地基,对比振动方法结果,表明弹性地基和刚性地基上地表位移响应和隧道结构内力响应均有显著差异。建议应根据具体场地条件,选择振动或波动方法进行地下结构抗震设计研究。

    • 大跨度钢、木混合结构屋盖设计并基于实例分析对抗震性能的研究

      2019, 41(4):853-859. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.853

      摘要 (602) PDF 1.79 M (792) 收藏

      摘要:为有效提高建筑中屋盖的抗震性能、节约建筑施工成本,深入研究大跨度钢、木混合结构屋盖的抗震性能。基于一个工程实例对该问题进行研究。分析从基本周期与抗侧刚度比、地震作用估算、承载力设置、抗震变形验算、连接与基础设计五个测试参数展开,在此基础上确定预应力拉索的地震响应及张拉控制应力。设计的混合屋盖是使用4道X形布置的屋面预应力主索与外柱斜拉索结构,这样是确保屋盖结构在地震下能够有效工作,根据该结构结合一工程实例展开大跨度钢、木混合结构屋盖抗震性能测试。实验结果表明,大跨度钢、木混合结构屋盖相对单一结构屋盖而言,抗震性能更强;同时实例分析表明,在多向地震输入下大跨度钢、木混合结构屋盖的各个构件中,内柱是抗震性能较弱的部位。

    • 近场地震下竖向刚度不同的混合结构动力性能分析

      2019, 41(4):860-865. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.860

      摘要 (674) PDF 8.08 M (867) 收藏

      摘要:近场地震的动力特性明显不同于远场地震,因此有必要对结构在近场地震作用下的动力性能展开研究。以上部钢结构-下部混凝土结构这类竖向刚度不同的加层混合结构为研究对象,对其在近场脉冲型地震、近场无脉冲型地震及远场地震作用下的动力响应进行研究。结果表明:在多遇、设防、罕遇地震作用下,近场脉冲型地震会使结构的层间位移角、层间剪力、加速度等动力响应均放大并出现超限的情况,而且都比罕遇地震作用下结构的响应增大更明显;在进行近场区加层混合框架结构的设计和建设时,近场脉冲效应会使结构存在不满足规范的情况,有必要对竖向刚度不同的加层混合结构在近场区的适用性进行深入研究。

    • 多维地震下考虑桩-土相互作用的曲线桥地震响应分析

      2019, 41(4):866-872. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.866

      摘要 (758) PDF 6.71 M (940) 收藏

      摘要:为研究曲线桥梁在多维地震激励下考虑桩-土动力相互作用的地震响应特性,本文建立了空间桩-土脱离、摩阻和土体压缩非线性理论分析模型。为简化计算将该非线性弹簧模型进行线性化处理,结合有限元ANSYS分析平台建立了黄土场地的曲线桥仿真分析模型,对考虑桩-土相互作用的曲线桥进行了多维多工况数值分析,对比研究了曲线主梁跨中弯矩、墩底剪力和弯矩及桥墩顶位移的地震响应。结果表明:考虑桩-土相互作用的曲线桥梁主梁跨中内力与地震波输入方向密切相关,三维地震作用下主梁内力最大;各工况地震荷载作用下桥墩底部径向剪力响应比切向剪力响应大很多,而桥墩径向弯矩比切向弯矩略小;同一工况下不同桥墩顶切向位移响应大小相当,而径向位移差异较大。在进行非规则曲线桥梁抗震设计时,应充分考虑多维和单维地震激励输入工况。

    • 设计变截面交叉柔性力学的模型在装配式钢构建筑梁柱预应力中的分析

      2019, 41(4):873-879. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.873

      摘要 (650) PDF 3.10 M (571) 收藏

      摘要:为了提高装配式钢构建筑梁柱的抗震性能,设计一种变截面交叉柔性力学模型进行截面抗震性的预应力评估。方法中采用极限承载力约束进行抗震性分析,引入抗弯刚度软化系数进行误差修正,求出钢构建筑梁柱的荷载作用力矩,通过应力评估和结构解耦性设计,实现钢构建筑梁柱的抗震性评估。构建以钢材强度、延性指标和钢框架地震易损特征为约束参量的抗震性能分析函数,建立装配式钢构建筑梁柱开裂初始预应力预测方法,实现装配式钢构建筑梁柱预应力的准确评估。试验结果表明,所提模型能够对装配式钢构建筑梁柱的应力应变关系、屈服强度以及极限承载力进行准确计算,提高配式钢构建筑梁柱的抗震性能。

    • 天津近代典型砖木结构建筑基于安全鉴定的抗震性能评价

      2019, 41(4):880-886. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.880

      摘要 (779) PDF 15.74 M (989) 收藏

      摘要:针对天津近代老旧建筑,尤其是砖木结构房屋开展了大量的安全鉴定和实际检测工作。获取了一栋近代典型砖木结构建筑的结构尺寸,检测了承重主体的强度,查明了结构的安全隐患,分析了结构的抗震性能,给出了抗震加固的建议措施,对全国近代典型砖木结构的安全鉴定和抗震加固具有一定的指导意义。

    • 考虑主余震作用的近海桥墩时变地震易损性分析

      2019, 41(4):887-894. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.887

      摘要 (778) PDF 8.12 M (848) 收藏

      摘要:基于OpenSEES平台,以某近海刚构桥桥墩为例,选取符合场地类型的地震波,并根据地震记录构造主余震序列。运用"能力需求比"分析方法建立不同服役时间节点桥墩控制截面在不同损伤状态条件下的地震易损性曲线,研究氯离子侵蚀和主余震序列对桥墩抗震性能的影响。结果表明:同一损伤状态的超越概率随着服役时间延长和PGA增大而不断变大,且随着损伤状态等级提高,超越概率逐渐降低。轻微损伤状态下,主余震序列对桥墩易损性影响较小;中等损伤、严重破坏和完全倒塌状态下,同一服役期,考虑主余震序列作用下桥墩的超越概率相比于仅考虑主震作用明显增大。

    • 基于最小二乘支持向量机算法的高层建筑结构的强震抗毁性估计模型

      2019, 41(4):895-900. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.895

      摘要 (909) PDF 1.13 M (634) 收藏

      摘要:采用现有的估计模型对混凝土建筑结构的抗毁性进行估计时,存在估计精度低、耗时长等问题。为此,提出一种基于最小二乘支持向量机的强震作用下混凝土高层建筑结构的抗毁性估计模型。该模型采用最小二乘支持向量机对混凝土结构强震损伤程度相关数据的训练样本进行训练,创建混凝土结构抗毁性估计模型;为了减少可能存在的模型误差,采用KLASSO调参模型对结构抗毁性估计模型中的参数进行调节和优化,得出可靠、稳定的强震作用下混凝土高层建筑结构抗毁性估计模型。仿真实验证明,该模型估计精度相对较高,可节省估计用时,为更好地提升建筑行业的安全检测工作效率提供很好的依据。

    • >岩土抗震
    • 考虑温度效应软黏土累积塑形应变模型及验证

      2019, 41(4):901-907,961. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.901

      摘要 (658) PDF 12.44 M (811) 收藏

      摘要:通过对宁波饱和软黏土开展应力控制循环三轴试验,研究了不同温度、动应力、初始偏应力、围压作用对累积塑性应变的影响。在试验的基础上,引入综合影响参数对试验数据进行归一化,建立饱和软黏土累积塑性应变的双曲线模型,并基于动态平衡的假设,建立了长期动荷载作用下饱和软黏土达到平衡状态后的归一化累积塑性应变预测模型及考虑温度影响的考虑温度影响的归一化累积塑性应变预测模型,模型预测值与试验结果吻合性较好,可以为轨道交通设计和施工提供参考。

    • 黑方台台塬斜坡变形破坏的结构面效应研究

      2019, 41(4):908-915. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.908

      摘要 (771) PDF 7.29 M (984) 收藏

      摘要:结构面对于黑方台台塬斜坡变形破坏的影响研究成果较多,但以单方面研究为主,较少进行系统研究,因此通过对黑方台台塬结构面类型及其组合特征以及斜坡变形破坏类型和特征的分析可知:研究区结构面类型主要包括节理裂隙、层面、接触面、断层和临空面,结构面组合类型分2大类8小类,各类型具有自身的结构特征和分布特征;结构面及其组合对黑方台台塬斜坡变形破坏类型选择和空间分布选择控制效应明显,特别是对滑坡类型选择和空间分布的影响。

    • 可液化场地大直径扩底桩的动力p-y曲线特征研究

      2019, 41(4):916-924. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.916

      摘要 (849) PDF 5.03 M (749) 收藏

      摘要:可液化场地大直径扩底桩-土动力相互作用p-y曲线研究对扩底桩抗震设计具有重要意义。基于有限差分程序FLAC3D,分别建立扩底桩和等直径桩的三维有限差分模型,通过在模型底部输入正弦波,得到可液化场地中不同埋深下扩底桩与等直径桩的桩-土动力相互作用p-y曲线,对两者的动力p-y曲线特征进行对比分析。结果表明:正弦波输入下扩底桩动力p-y曲线多呈倒"S"形,随着埋深增加,动力p-y曲线滞回圈面积及面积增长速度逐渐减小,斜率逐渐增大;扩底桩与等直径桩动力p-y曲线所围成的图形相似,两者动力p-y曲线斜率均随埋深增加逐渐增大,扩底桩动力p-y曲线滞回圈面积及面积增长速度在各埋深处均大于等直径桩,利于能量耗散,抗震性能更好。

    • 基于非确定性分析法的顺层边坡抗震性研究

      2019, 41(4):925-930. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.925

      摘要 (680) PDF 3.62 M (526) 收藏

      摘要:顺层岩质边坡的抗震性指标大部分都是非确定的,无法用固定阈值衡量。提出基于非确定性分析法的顺层边坡抗震性性能研究,将顺层岩质边坡看作若干个叠加的薄板;运用非确定性分析法计算各个薄板的动力安全系数和动力极限状态方程,并对顺层边坡动力极限状态方程进行求解,可得在地震作用力下顺层边坡动力可靠度指标与顺层边坡失效概率之间的关系;评估地震作用力下顺层边坡整体稳定性,同时综合考量顺岩边坡的最小平均安全系数以及平均失效概率,得出评估结果。实验结果显示,在地震作用力下,顺层边坡坡高、坡角、岩层倾角对顺岩边坡抗震性能影响显著,评估结果与实际结果一致。

    • 基于拟动力法的顺层岩质边坡稳定性极限分析

      2019, 41(4):931-938. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.931

      摘要 (667) PDF 5.38 M (1050) 收藏

      摘要:基于极限分析上限法的原理,结合随时间变化的拟动力法,考虑地震、水力和坡顶超载作用下建立含张拉裂缝的顺层岩质边坡极限分析模型,并推导出边坡安全系数的表达式。结构面采用合理的水压力分布形式,且强度参数采用非等比例折减,分析边坡前缘是否堵塞,水平和竖向地震系数、张裂缝积水深度和坡顶超载对边坡安全系数的影响。分析表明:边坡前缘堵塞、水平地震系数、张裂缝积水深度和坡顶超载的增加,降低边坡的稳定性;竖向地震系数的增加提高了边坡的稳定性。随着非等比例折减相关系数的增加,边坡稳定性显著提高。因此结构面参数的变化规律需要得到关注。

    • 考虑堆石料空间变异性的土石坝坝坡地震稳定性随机有限元分析

      2019, 41(4):939-948. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.939

      摘要 (700) PDF 2.86 M (688) 收藏

      摘要:本文探讨了筑坝堆石料的空间变异性对土石坝坝坡动力稳定性的影响。以新疆某在建高面板堆石坝为例,在蒙特卡洛法的框架下,采用基于局部平均细分法的随机有限元法模拟考虑筑坝堆石料空间变异性时土石坝的地震响应及坝坡滑移情况,通过对比随机有限元法和常规确定性有限元法的计算结果,提出:在地震动作用下,考虑筑坝材料空间变异性时,坝坡滑动体的数量、规模以及滑移量和滑动历时都有不同程度的增大,因而坝坡整体危险程度显著高于不考虑材料空间变异性的情况。坝坡各项动力安全性指标对筑坝材料空间变异性非常敏感;因而,考虑筑坝材料空间变异性时,各项安全性指标的离散性较大。

    • 固原重塑黄土动力特性共振柱试验研究

      2019, 41(4):949-956. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.949

      摘要 (733) PDF 16.44 M (804) 收藏

      摘要:利用GCTS共振柱测试仪研究了干密度和固结压力对固原黄土重塑土动剪切模量和阻尼比的影响及试验数据误差的基本规律。通过设计不同工况的试验条件,对比分析结果表明:相同含水率条件下,最大动剪切模量Gdmax随固结压力和干密度的增大而增大。相同干密度条件下,黄土的动剪切模量比随围压的增大而增大;阻尼比随围压的增大而减小;相同围压条件下,黄土动剪切模量比随干密度的增大而增大,阻尼比随干密度的增大而减小;不同剪应变特征点的动剪切模量比和阻尼比试验数据呈现一定的离散性,且离散程度阻尼比明显高于动剪切模量比。研究成果可为该地区场地地震反应分析及工程建设提供基础资料。

    • >地震科学研究
    • 按震兆共迁法以平凉远台地电前兆异常回顾性讨论2017年九寨沟大震的预测

      2019, 41(4):957-961. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.957

      摘要 (746) PDF 1.29 M (645) 收藏

      摘要:2017年九寨沟7级大震前平凉台上的短临地电阻率异常甚为明显,平凉距九寨沟震中360 km。如此远的震中距离只能用"震兆共迁法"预测九寨沟大震震中。

    • 2016年12月8日新疆呼图壁MS6.2地震发震构造初步研究

      2019, 41(4):962-969. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.962

      摘要 (819) PDF 15.39 M (1145) 收藏

      摘要:2016年12月8日呼图壁县发生MS6.2地震,由于初始定位误差较大,余震序列分布离散,对呼图壁地震的发震断层尚不清楚。本研究采用CAP方法反演主震及余震中MS ≥ 3.5地震的震源机制解,并采用双差定位方法对余震进行重定位,得到了637个地震的震源参数。结果显示,呼图壁地震主震的最佳双力偶节面解为:节面Ⅰ走向82°,倾角18°,滑动角61°;节面Ⅱ走向292°,倾角74°,滑动角98°。其中节面Ⅱ为本次地震的破裂面。重定位后,主震的震源位置被重定为(86.36°E,43.79°N),震源深度14 km,根据余震的分布特点、震源机制解特征和区域构造特征,呼图壁地震的发震断层并不是南倾的准噶尔南缘断裂,而是在其北边的霍尔果斯-玛纳斯-吐谷鲁断裂带上的一个反冲断层。在北天山区域内,由于构造反转的作用,存在诸多倾角在45°~55°之间的北倾的断层。根据GPS的资料显示,天山北部地区的应力在新生代晚期已开始积累,这增加了天山北部前缘的发震概率。

    • 蚁群算法在地表隐伏断裂识别中的应用的探讨——以九寨沟景区为例

      2019, 41(4):970-977. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.970

      摘要 (501) PDF 7.47 M (925) 收藏

      摘要:在发震地区,准确识别地表断裂带可为地质与地震灾害预测提供基础数据。由于断裂带一般在地表出露是不连续的,在此对基于蚁群算法的地表断裂隐伏段的识别研究进行了尝试,基于遥感图像及航测数据,获取地形、地貌要素以及可以参考的其他要素,使用改进最短对角线方法提取断层表面的图像要素特征作为识别母体,在算法上依次将断裂带三角面片全部配对连接成四面体,再采用蚁群算法进行地表隐伏断裂空间识别。在九寨沟景区中进行了实例探讨,对2017年九寨沟地震的断裂进行尝试性识别,认为该方法可用来初步作为辅助识别地表断裂时的一个参考,同时基于本文方法与其他两种识别方法进行了分析对比。

    • 利用背景噪声成像技术反演陕西及邻区地壳剪切波速度结构

      2019, 41(4):978-990. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.978

      摘要 (1253) PDF 28.92 M (1004) 收藏

      摘要:利用地震背景噪声层析成像技术处理陕西及邻区所布设的257个宽频带台站的连续背景噪声数据,采用基于射线追踪的面波频散直接反演方法获得陕西及邻区地壳(6~39 km)高分辨率剪切波速度结构。成像结果显示:(1)渭河盆地顶部形成于新生代,厚的沉积层造成其浅部显著的低速异常,盆地中、上地壳为低速结构。渭河盆地与南北两侧地质构造单元交界区域的下方存在高速与低速结合带,以及在块体间相互运动的作用下,在块体内部,特别是界带深部可能存在着物质与能量的强烈交换,为渭河盆地及邻区的地震孕育发生提供深部环境。(2)南鄂尔多斯块体并不是一个均匀的整体,块体地壳浅层东薄西厚的低速异常结构,可能与鄂尔多斯自显生宙以来的整体掀斜,以及晚白垩纪以来差异性整体抬升和受强烈而不均匀的剥蚀有关。块体中地壳速度比上地壳和下地壳较高。壳内不存在显著的低速体,说明壳内低速体并没有贯穿整个鄂尔多斯地块。我们推测南鄂尔多斯块体仍保留着稳定克拉通的属性,其地壳结构可能反映了克拉通早期形成时的结构特征,至今还未遭受明显改造。(3)秦岭造山带东、西深部结构存在显著差异,具有分段分区的特征。造山带中地壳速度较高,可能因在板块碰撞和造山过程中,下地壳物质被抬升进入中地壳,从而造成中地壳速度偏高。

    • 利用福建台网与全球其他台网计算台湾地震震源机制的对比研究

      2019, 41(4):991-998. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.991

      摘要 (574) PDF 13.99 M (1107) 收藏

      摘要:福建台网采用16个台湾台站记录的地震波形数据,选用适合台湾地区的地壳模型,通过CAP方法计算2018年2月台湾花莲海域4次6级以上地震的震源机制解。为验证计算结果的有效性和可靠性,将该计算结果分别与台湾中央气象局、美国地质调查局、Global CMT的结果进行对比研究,对比结果表明福建台网反演的震源机制解与全球其他台网的计算结果基本一致。通过本研究,进一步明确台湾区域构造动力学环境,也为福建台网日常化产出台湾地区地震震源机制解打下基础,还更加丰富福建台网对台湾地震的产品产出。

    • 地震观测无人值守台站信息智能化观测系统研究

      2019, 41(4):999-1005. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.999

      摘要 (737) PDF 4.61 M (1971) 收藏

      摘要:为了保证地震观测台站的正常运行,解决当前台站动行观测系统存在的抗干扰性不高、观测结果与实际结果不一致、资源利用不足及工作效率不高等问题,利用多种技术相结合的方式,设计一套集设备管理、地震观测无人值守台站信息采集、信息通讯、信息管理与应用为一体的地震观测无人值守台站信息智能化观测系统。考虑到地震观测台站工作任务的特殊性,分析台站运行状态观测系统应具备的功能;为了实现实时监测、及时抢修以及远程操控,采用具有双通道可切换的12 V稳压直流电源和UPS作为观测系统供电设备,采用有线、无线双线路备份的方式集成网络通信系统,并实现人机交互设计;在此基础上,重点设计包括用户管理、值班工作管理、台站设备管理、台站运行状态观测、故障预警以及故障派单及抢修等系统软件部分,完成系统设计。性能测试结果表明,设计系统能够在网络中断时继续保持信息传输连续率,工作效率较高,具有较强的抗干扰性、稳定性和可靠性,同时没有造成较大的资源浪费。

    • 基于案例分析的库仑应力变化触发地震机理探索

      2019, 41(4):1006-1016,1052. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1006

      摘要 (675) PDF 6.37 M (924) 收藏

      摘要:在许多地震触发研究案例中,不少学者都利用大地震造成的库仑应力变化研讨其对后续地震的影响,但众多结果中存在的共同规律尚未得到很好的统计与归纳。基于库仑应力变化理论,通过统计多个地震序列与典型事件中库仑应力研究结果,分别从震级、触发距离、触发地震库仑应力变化(ΔCFS)以及触发时间4个方面进行分析。结果表明,静态库仑应力的最优影响范围在5~50 km间,触发地震的应力条件多在0.01~0.4 MPa,触发地震震级与距离和主震震级无明显对应关系;动态触发的作用范围在100~2500 km间,主震震级通常较高,触发地震的震级都小于主震震级,在几个典型远程触发的事件分析中,主震震级与可触发距离呈正相关,但触发次数与其他所分析因素均无关;震后应力转移的三种机制,从理论上合理地解释了长时间尺度延迟触发的现象,但精确计算应力转移的量值可能对库仑应力变化与触发地震之间关系的更合理解释有推动作用,需引起关注。

    • >工程地震
    • 双向地震作用下锯末混合土场地动力特性分析

      2019, 41(4):1017-1025. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1017

      摘要 (676) PDF 12.85 M (831) 收藏

      摘要:在北京工业大学振动台台阵系统上开展了一系列锯末混合土地基自由场振动台模型试验,试验中模型箱采用装配式连续体刚性模型箱,试验中输入地震动时程采用El Centro地震动记录、Taft地震动记录和天津地震动记录,地震动输入方向分为水平单向和水平双向。文中,重点考察了双向地震动输入下锯末混合土模型场地的动力特性及其变化规律,主要指标包括模型场地地震动反应的峰值加速度及其动力放大系数、加速度时程及其傅氏谱。试验结果表明:随着输入地震动强度的增大,同一测点反应的峰值加速度总体上在增大,而其加速度动力放大系数总体上呈现减小的趋势,反应的频谱组成从较高频率向较低频率移动;双向地震作用下锯末混合土模型场地的动力变化规律与单向地震作用下较为一致。

    • 岷县漳县6.6级地震及余震强震动记录特征分析

      2019, 41(4):1026-1034. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1026

      摘要 (714) PDF 17.17 M (965) 收藏

      摘要:对2013年7月22日甘肃岷县-漳县地震获取的273条主余震加速度记录进行格式转换、基线校正和滤波等常规处理,分析该地震主震(MS6.6)和余震(MS5.6)两次地震记录的幅值、持时以及反应谱特征,发现MS6.6主震记录的PGA范围在0.728~177.5 gal间,MS5.6余震记录的PGA范围在0.732~69.3 gal间;将观测数据与霍俊荣和第五代《中国地震动参数区划图》地震动衰减关系进行对比,发现霍俊荣衰减关系更吻合于此次地震的主余震加速度衰减;绘制主余震5%~95%重要持时分布图,并针对主震62MXT反应谱和本地设计谱以及近些年国内主要强震震中反应谱开展比较分析;最后研究土层台、基岩台、相同台站各个震级反应谱的特征。

    • 城市密集建筑群对沉积谷地地震动放大效应的影响

      2019, 41(4):1035-1045. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1035

      摘要 (563) PDF 19.08 M (1038) 收藏

      摘要:采用有限元模拟方法建立了建筑群-沉积谷地二维模型,并在土体截断边界上施加粘弹性人工边界,在频域与时域中对比分析此体系和单独沉积谷地的地震反应,观察地震时沉积谷地与建筑群之间的动力相互作用规律。分析表明,沉积谷地中建筑群对谷地本身的地震反应具有显著影响。入射波频率较低时,由于共振效应的存在,在部分区域处建筑群-沉积谷地体系的地表位移响应幅值会大于单独沉积谷地,但随着入射波频率的增加,建筑群的存在又会对地震反应产生明显的减弱效果;建筑群对谷地的影响还与建筑高度和建筑间距有关,且不同位置处的响应也存在很大差异。计算结果可为沉积谷地中设防烈度的设置以及工程抗震设计提供部分理论依据。

    • 强震动记录自适应基线校正方法:汶川地震应用

      2019, 41(4):1046-1052. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1046

      摘要 (685) PDF 9.10 M (750) 收藏

      摘要:基线校正是强震动记录数据处理非常关键的环节之一。现有方法大都依赖主观经验,得到的永久位移值存在较大的不确定性,不能实现自动化处理。为此,提出一种自适应的强震动记录基线校正方法,以汶川地震中汶川卧龙台站(051WCW)获取的强震动记录为例叙述新方法的每个环节,并与已有方法进行比较,验证了新方法的计算准确性。最后,将新方法运用于汶川地震主震中,得到了37个强震动台站的永久位移场。通过与Wang等的研究结果比较,发现除3个台站由于数据不全无法比较外,新方法给出的24个台站的最大永久位移无论是数值还是对应方位角都与其一致。表明新方法具有一定的可靠性,同时通过对比也发现新方法存在一定的局限性,还有待进一步改进。

    • >震灾防御
    • 九寨沟7.0级地震房屋震害现场调查及其破坏特征

      2019, 41(4):1053-1059. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1053

      摘要 (618) PDF 19.37 M (898) 收藏

      摘要:2017年8月8日四川省阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,震源深度20 km,造成大量房屋不同程度的破坏,引发地质灾害。针对Ⅷ、Ⅸ区的337栋不同结构类型的房屋进行了震害特征分析,给出震害矩阵,揭示各类结构房屋的破坏机理。经过统计,所调查的房屋中3.3%的建筑保持完好,19.9%的建筑发生轻微破坏,51.3%的建筑发生中等破坏,21.1%的建筑发生严重破坏,4.5%的建筑发生毁坏。经过调查,钢筋混凝土框架结构、大跨度空间结构、钢框架结构以及采用木板作为填充墙的穿斗式木构架房屋在本次地震中表现良好。分析表明,经过合理的抗震设计,基本达到了中震可修的抗震设防目标,极大程度地保护了人们的生命及财产安全。

    • 基于ANSYS的新型乡村抗震防灾适宜性规划模型分析

      2019, 41(4):1060-1065. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1060

      摘要 (461) PDF 1.17 M (564) 收藏

      摘要:当前新型乡村抗震防灾适宜性规划分析中通常采用地质分区方法对勘测点进行分析,在分析过程中忽略了GIS空间的复杂性,且未对评价指标加权分析,导致抗震适宜性评价指标量化过程过于主观,存在计算结果与实际结果拟合度低的问题。据此,提出基于ANSYS的新型乡村抗震防灾适宜性规划模型分析。考虑到GIS的空间复杂性,采用ANSYS在GIS空间进行有限元结构场修正操作,结合Logistic非线性回归模型,对乡村土地抗震防灾适宜性规划中的二分类变量数据进行非线性回归分析。为了防止计算数值过于主观,采用组合熵系数模型对Logistic方程计算得来的评价指标加权,由此完成基于ANSYS的新型乡村抗震防灾适宜性规划模型分析。经过实例分析证明,所提方法求出的计算结果与实际结果拟合度较高,能成功完成评价指标的量化,对乡村抗震防灾适宜性规划分析更加客观。

    • 基于移动通信大数据的地震灾区人口伤亡获取与评估系统设计

      2019, 41(4):1066-1071,1097. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1066

      摘要 (584) PDF 1.61 M (679) 收藏

      摘要:针对现有评估系统存在评估准确性低、耗时长以及稳定性差的问题,提出并设计基于移动通信大数据的地震灾害人口伤亡评估系统。给出系统总体架构,结合移动通信大数据,设计震害数据采集、数据传输、人口伤亡评估以及数据统计分析等硬件模块,完成地震灾害人口伤亡数据的采集和数据统计。将第一次定位数据与经过震中烈度和当地人口密度系数修正后,得到的地震数据相比较,基于前后两次定位,若定位后数据不变,可以认定为受伤或者受困,甚至死亡,将第二次定位数据根据键-值的模式排列在表格之内,实现大数据的存储和分析,运用线性回归的原理,构建地震人员伤亡评估模型,完成地震灾害人口伤亡评估系统设计。实验结果表明,该系统评估结果较为准确,与实际评估结果拟合度较高,且该系统评估时效性较好,表明该系统具有一定可行性。

    • 高层建筑坍塌墙体修复施工安全管理定量化控制模型研究

      2019, 41(4):1072-1078. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1072

      摘要 (608) PDF 2.34 M (538) 收藏

      摘要:为了确保震后高层建筑坍塌墙体修复工程的安全性,提出一种高层建筑震后坍塌墙体修复施工安全管理方法。结合主成分分析法与信息熵法对震后高层建筑坍塌墙体修复施工管理的控制特征量进行提取,确定模型评价指标权重;根据加权学习法对坍塌墙体修复的施工进行量化控制;通过灰阶量化评估进行约束参量分析,构建安全管理控制模型;采用管理因素模糊调度算法实现施工安全管理控制,并完成优化决策。通过仿真实验验证坍塌墙体修复施工管理控制的管理效益与累积评价百分率。分析结果表明,采用该方法进行震后高层建筑坍塌墙体修复施工管理控制的管理效益最高可达83.32%,累积管理效果回报率较高,累积评价百分率平均约为75%,能够有效提高施工过程的安全管理效能,确保施工安全。

    • >其他
    • 综合BIM结合表面图像分析的钢结构无损检测方法

      2019, 41(4):1079-1085. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1079

      摘要 (605) PDF 1.36 M (643) 收藏

      摘要:采用质量脆弱性评价方法检测地震区绿色施工建筑钢结构时,易受噪声的干扰,且检测深度较浅,未能全面检测钢结构的损坏情况。提出综合BIM结合表面图像分析的钢结构无损检测方法,使用小波分解方法对建筑钢结构的检测图像进行去噪处理,通过膨胀与腐蚀处理增强检测图像的清晰度,采用红外图像技术,依据缺陷边缘处检测图像恢复的变化率,通过旋转跟踪法依次提取缺陷边缘,构建基于BIM的地震区绿色施工建筑钢结构检测模型,全面掌控地震区绿色建筑钢结构的材料、无损检测以及管理等过程,管控建筑钢结构全寿命周期,完成建筑钢结构的无损检测。实验结果表明,所提方法有效检测率为100%,检测深度高达1 499 mm,且检测结果的相对误差仅有0.000 7%。

    • 三维测量光流恢复算法结合BIM对震后建筑倾斜度测量的研究

      2019, 41(4):1086-1091. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1086

      摘要 (511) PDF 1.30 M (510) 收藏

      摘要:震后危险建筑倾斜度的移动测量过程较为复杂,常规测量方法会存在对称偏差。为了提高震后危险建筑倾斜度测量的准确性,设计三维测量光流恢复算法结合BIM的震后建筑倾斜度测量方法。采用BIM技术采集并整合全部建筑倾斜度信息,构建危险建筑信息模型;采用三维测量光流恢复算法获取所构建建筑信息模型内多个目标特征点,设计震后危险建筑倾斜度的三维测量模型。仿真实验说明,所提方法测量震后危险建筑三维坐标值误差率均小于0.4%,平均评估时间仅为2.5 s,说明该方法可提高建筑倾斜度评估效果。

    • 基于遗传算法的震后交通无线通信系统应急信号优化调度方案

      2019, 41(4):1092-1097. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1092

      摘要 (541) PDF 1.67 M (593) 收藏

      摘要:针对传统的应急信号优化调度方法存在执行任务时间较长、可靠度较低等问题,提出一种基于遗传算法的强震后交通无线通信系统应急信号优化调度方法。分别对强震后交通无线通信系统不同子节点的通信占用时间进行分割,通过判断任务调度表能否更新,构建以遗传算法的应急信号调度模型;结合模型的相关特点,引用遗传算法对应急信号调度模型进行求解,获取最优应急信号优化调度方案。仿真实验证明,所提方法对任务调度时间缩短方面进行了改善,对于应急信号调度可靠性也进行了调整。

    • 基于卫星导航的震后被困人员手机信号定位分析

      2019, 41(4):1098-1104. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.04.1098

      摘要 (692) PDF 3.43 M (705) 收藏

      摘要:针对当前被困人员手机信号定位所采用的方法中手机信号定位距离存在局限性,且信号来源方向的确定受信号传播损耗变化影响较大的问题,提出基于卫星导航的震后被困人员手机信号定位分析方法。从地震的突发性、破坏性、社会影响和防御难度四个方面分析地震的特点,设计便携式移动台,通过GPS单差模型提取手机残差信号,计算各移动台在指定区域中的手机信号平均残差,获取各个区域手机信号的均方根,将均方差代入所有地震事件的双差方程进行联立,求解手机信号强度,通过AOA测量方法实现了卫星导航定位手机信号的分析。通过模拟在地震废墟中测试手机接收信号强度指示值(RSSI)与手机信号发射强度,对采集的数据进行分析以验证该系统在大范围地震废墟中的搜寻能力。实验结果证明,提出该方法系统可以对大范围的手机进行搜寻定位,信号来源方向较为稳定。

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