• 2019年第41卷第5期文章目次
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    • >结构抗震
    • 移动荷载下高速铁路轨道-路基的动位移分析

      2019, 41(5):1105-1113. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1105

      摘要 (747) PDF 17.00 M (1356) 收藏

      摘要:建立精细化的足尺轨道-路基-地基耦合系统非线性数值分析模型,考虑岩土材料的非线性应力-应变关系、路基填筑完成后的静应力状态对其后动力计算的影响、底座板底面与路基基床表层表面之间的动力相互作用,模拟轨道与路基系统的建造过程和与8辆编组动车组轮对相对应的荷载以350 km/h的速度的移动过程。结果显示,以实体单元模拟钢轨能获得更符合事实的钢轨空间振动响应,比采用梁单元更具优势;路基各层底面的动位移具有随时间和空间变化的特征;沿路基断面横向,不同时刻的竖向动位移在轨道板宽度范围内的最大波动值约0.04 mm,可认为均匀分布;沿深度方向,竖向动位移在不同时刻的分布相似,按照指数函数衰减,最大值约为0.8 mm,小于我国高速铁路3.5 mm的控制标准;沿线路纵向,竖向动位移峰值出现的位置与该时刻移动荷载所处的空间位置对应,在同一深度条件下,不同时刻的竖向动位移分布形态相似;基床底层底面以上,同一转向架上前后轮对对应的荷载引起的竖向动位移具有可观的叠加效应。

    • 汽车冲击荷载下自行车桥墩的受力变形分析

      2019, 41(5):1114-1120,1132. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1114

      摘要 (576) PDF 2.42 M (708) 收藏

      摘要:为了解不同撞击力下厦门市自行车桥钢管混凝土桥墩的受力变形情况,基于美国AASHTO规范设计公式,计算小轿车、轻型汽车、中型汽车和重型汽车分别以40 kN/h、60 kN/h、80 kN/h、100 kN/h和120 kN/h不同撞击速度下对应的20个冲击荷载,并运用SAP2000有限元软件建立自行车高架桥三维模型进行模拟分析,结果表明:桥墩受小轿车和轻型货车冲击荷载作用时桥墩总体仍处于弹性状态;当中型货车以≥100 km/h、重型货车以100 km/h撞击时,桥墩局部进入塑性状态且最大塑性转角分别为0.28×10-3 rad和0.64×10-3 rad,但整体塑性变形在可控范围内;当重型货车以120 km/h撞击时,桥墩较大范围进入塑性阶段且很可能会直接影响桥梁的正常使用功能。

    • 减隔震桥梁设计方法及抗震性能研究综述

      2019, 41(5):1121-1132. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1121

      摘要 (981) PDF 1.17 M (1662) 收藏

      摘要:桥梁作为交通系统中的生命线工程,其抗震性能问题尤为重要。桥梁减隔震技术主要通过减隔震装置来降低结构的地震损伤,目前已发展成为提高强震区桥梁抗震能力的重要措施。为促进减隔震技术在中国桥梁工程领域的进一步发展,首先总结减隔震桥梁的设计方法,归纳其地震反应和震害情况,对采用不同减隔震装置桥梁的非线性动力性能、减隔震效果、地震随机响应、易损性及性能优化方法等研究情况进行梳理;其次,概述减隔震技术在斜交桥、曲线桥及铁路桥梁中的应用情况与研究进展,并介绍新型韧性抗震设计理念在桥梁工程领域中的应用情况和发展前景;最后,总结减隔震桥梁的试验研究情况,指出目前减隔震桥梁研究中的不足和发展趋势。

    • 无背索斜拉桥主塔受力及抗震性能分析

      2019, 41(5):1133-1140. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1133

      摘要 (542) PDF 4.69 M (1084) 收藏

      摘要:为探讨主塔横梁对无背索斜拉桥结构的静动力特性影响,以某无背索斜拉桥为原型,采用三维静、动力有限元计算方法,分析了实心横梁、大空心横梁、小空心横梁与无横梁四种主塔横梁方案的静、动力结构特性。静力计算结果表明:在最不利荷载作用下,四种对比方案中,实心横梁的拉索应力接近安全系数临界值;横梁重量越大,主梁挠度及主塔顺桥向变形值越小,且未设置横梁的方案在长期荷载作用下产生主跨侧的收缩徐变变形值。动力计算结果表明:大空心横梁方案结构横桥向刚度最大塔底轴力最大、横桥向弯矩值最大;无横梁时横桥向剪力最大,且无横梁方案使得主塔刚度较小,阵型易出现主塔横向失稳。综合考虑结构静、动力特性与施工便利性和后期维护,建议该结构采用实心主塔横梁。

    • 多层砖房底部两层框架抗震变形性能分析

      2019, 41(5):1141-1146,1176. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1141

      摘要 (651) PDF 4.23 M (741) 收藏

      摘要:为实现多层砖房底部两层框架结构的加固,需要研究其抗震变形性能。以某底部两层框架、上部四层砖房建筑为对象,通过STRAND7有限元软件构建有限元计算模型,考虑水平荷载与垂直荷载,深入分析多层砖房底部两层框架抗震变形性能。仿真结果表明,建筑结构振型受结构横向楼板刚度的影响较显著,不同振型的频率变化中,X向1阶频率与Y向2阶频率变化最快,楼板平面内弯曲频率变化最慢;整体结构在X向与Y向分别呈现线性剪切变形和弯剪变形,Y向上由于填充墙发挥抗震墙功能,底部两层框架变形较小;在7度多遇地震影响下,底部两层结构中第二层楼板变形较第一层严重,多层砖房底部两层框架建筑结构处于弹性工作状态。

    • 基于分灾模式的钢筋混凝土梁抗弯加固性能评估方法

      2019, 41(5):1147-1154. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1147

      摘要 (557) PDF 6.46 M (810) 收藏

      摘要:针对当前钢筋混凝土梁抗弯加固性能评估法未考虑不同建筑结构的抗灾差异,所求得的各项承载力参数不够客观,从而造成评估结果与实际检测结果差异大,评估精度低的问题,提出基于分灾模式的钢筋混凝土梁抗弯加固性能评估方法。计算梁底初始拉应变、梁正截面极限抗弯承载力和钢筋混凝土梁正截面荷载挠度,然后设计分灾模式的钢筋混凝土梁抗弯加固,通过分析载荷与压应变、载荷与挠度以及剪力与位移变化,得到钢筋混凝土梁抗弯加固后各项承载力参数,输入各项梁承载力参数到ANSYS通用程序,利用该程序结合钢筋混凝土梁抗弯加固性能进行评估。通过进行仿真实验,结果表明加入分灾元件的钢筋混凝土梁抗弯加固性能有明显提高。将本文方法评估结果与实验实际评估结果对比可知,提出的评估方法与实际检测结果基本一致,评估精度准确性较高。

    • 钢筋混凝土框架结构震后可存活概率预测方法研究

      2019, 41(5):1155-1160. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1155

      摘要 (624) PDF 2.06 M (650) 收藏

      摘要:针对当前钢筋混凝土震后存活预测相关方法存在预测值与实际值拟合度低的问题,提出基于有限元的钢筋混凝土框架结构震后可存活概率预测方法。利用混凝土本构模型关联数值和钢筋本构模型数值计算,实现钢筋混凝土框架材料本构模型关联数值分析。结合建筑和结构施工图实现钢筋混凝土有限元模拟,将钢筋混凝土框架有限元模型的最大竖向荷载作为结构整体构造竖向极限承载力,并引入随机Pushdown方法及随机竖向IDA法得到钢筋混凝土框架震后可存活概率。经实验证明,将有限元应用至钢筋混凝土框架结构震后可存活概率预测中切实可行;预测值与实际值拟合度高于目前常用方法。所提方法的性能完善,可为该领域发展提供可借鉴的信息。

    • 最小剪力系数及其调整方法对超高层建筑地震响应的影响

      2019, 41(5):1161-1169. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1161

      摘要 (998) PDF 9.46 M (2849) 收藏

      摘要:超高层结构地震剪力响应由振型分解反应谱法得到的结果经常不能满足规定的最小剪力系数要求。为此,文章简述剪力系数的概念和调整方法,以具有不同剪力系数的两个模型对比分析结构弹性、弹塑性地震响应差异,探讨剪力系数对超高层结构地震响应的影响。以通过强度和刚度调整使最小剪力系数满足规范要求的两个模型,分析不同调整方法引起的结构响应的合理性。结果表明:满足最小剪力系数的结构的弹性基底剪力大、层间位移角较小,结构的弹塑性位移响应也较小,受力状态优于不满足最小剪力系数的结构,安全性得到了提高。结构弹性倾覆力矩需求和弹塑性基底剪力按刚度调整大于按强度调整;结构弹塑性最大顶点位移和层间位移角响应相差不大,但出现刚度大、层间位移角也大的与抗震理论相悖的情况;在满足抗震要求的情况下,构件的受力状态则是按强度调整更优,构件截面更加经济合理。

    • 基于Revit平台设计建筑模型的钢网架结构抗震性能数值模拟

      2019, 41(5):1170-1176. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1170

      摘要 (616) PDF 7.58 M (907) 收藏

      摘要:研究基于Revit平台设计建筑模型的钢网架结构抗震性能数值模拟方法,对于提高钢网架结构抗震性能以及安全性具有重要应用价值。该方法依据标高和轴网的定位信息设计钢网架建筑构件及结构构件后,通过Revit软件平台确定实例钢网架结构建筑模型大体框架;采用绑定约束以及接触约束方法,分别实现建筑模型杆件-梁以及混凝土-型钢间的约束,并采用位移控制加载方法在得到的建筑模型杆顶以及梁与轴线方向加载轴向荷载和往复荷载。采用TurnTool虚拟仿真软件,进行钢网架结构抗震性数值模拟。结果显示:在低周往复荷载作用下钢网架结构荷载与位移的变化较为稳定;在低周往复荷载作用下的塑性阶段时,结构的纵向系杆对混凝土存在约束效果,构件间距越小该结构的延性就越好,纵向系杆能够提高实例钢网架结构的受力性;不同地震波作用下钢网架结构楼层节点位移随着楼层的增高而加大,证明了所设计模型的抗震模拟结果准确性较高。

    • 考虑材料损伤累积的型钢高强混凝土框架节点数值建模及参数分析

      2019, 41(5):1177-1185. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1177

      摘要 (544) PDF 2.85 M (824) 收藏

      摘要:为研究地震作用下损伤累积对型钢高强混凝土框架节点抗震性能的影响,基于5榀型钢高强混凝土框架节点低周反复加载试验结果,分析节点构件损伤累积过程及其对刚度和强度的影响。从材料自身损伤入手,通过引入刚度影响系数考虑循环荷载作用下混凝土的单边效应,对Faria-Oliver本构模型进行改进,进而建立适应于型钢混凝土结构的材料损伤累积本构模型。同时基于该模型采用ANSYS分析软件对地震作用下的型钢高强混凝土框架节点进行数值分析,并与试验结果进行对比分析。结果表明:采用本文建立的材料损伤累积本构模型能较好地反映地震作用下型钢高强混凝土框架节点的损伤特性。在此基础上,进一步分析构件轴压比、配箍率、配钢率等设计参数对型钢高强混凝土框架节点抗震性能的影响。研究成果可为该类结构构件的抗震设计提供理论和技术支撑。

    • 多层空心砌块房屋混凝土结构抗震性测试研究

      2019, 41(5):1193-1198,1214. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1193

      摘要 (536) PDF 4.27 M (714) 收藏

      摘要:为了研究多层空心砌块房屋混凝土结构抗震性测试,按照1∶5缩尺比例建造空心砌块房屋混凝土结构模型进行抗震性测试实验。根据实际原型参数遵从相似理论的要求选择模型参数,通过电液伺服加载装置和液压千斤顶加载水平、垂直方向荷载,对所建造模型进行动力特性测试、地震反应分析、结构最大地震反应以及位移响应进行了实例分析。结果表明,随着破坏程度加大,模型结构自振频率随之减小,阻尼比随之增大;有芯柱多层空心砌块房屋模型的抗震效果较强;强震状态下,结构动力特性变化较大,破坏层聚集了房屋结构的最大反应;当加速度为125 cm/s时,结构最大位移为2.73 mm,低于规范值,模型结构具备一定延性。

    • 同球向双球面减隔震支座关键部件力学参数影响因素分析

      2019, 41(5):1199-1206. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1199

      摘要 (617) PDF 5.47 M (2783) 收藏

      摘要:以同球向双球面减隔震支座中的剪力销与减震榫耗能器为研究对象,针对减隔震支座剪力销和减震榫力学参数的影响因素及其规律进行研究。通过反应谱分析和有限元数值模拟的方法讨论了墩高和场地类型变化对剪力销剪断力的影响和减震榫几何参数对减震榫力学性能的影响,同时分析了减震榫在屈服荷载和极限荷载作用下的应力应变分布情况。结果表明,支座剪力销剪断力受墩高和场地条件的影响较大,不能简单地取支座竖向力与某一百分数的乘积设置剪力销的剪断力;减震榫的力学性能主要受d0L1L3个几何参数控制,本文给出的几何参数对减震榫力学性能的影响规律为减震榫力学参数的初步设置提供了参考。

    • 非对称单侧混合梁斜拉桥多点激励地震响应分析

      2019, 41(5):1207-1214. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1207

      摘要 (634) PDF 10.28 M (924) 收藏

      摘要:以一座主跨为820 m的双塔非对称单侧混合梁斜拉桥为研究对象,对其进行动力特性分析。运用相对运动法进行多点激励地震响应计算,分析行波效应对塔顶、主梁、塔底等关键位置动力响应的影响,同时对比分析入射角方向(即斜拉桥两侧相对方向)对其动力响应的影响。结果表明:与一致激励分析结果相比,多点激励使得主塔内力结果偏小,而使得主梁内力结果偏大;不同入射角地震激励对非对称大跨度斜拉桥的内力也会产生较大影响,内力变化可达20%。因此,在进行该类型非对称混合梁斜拉桥设计中,应考虑非一致激励效应和地震动输入方向的影响因素。

    • >地震科学研究
    • 四川长宁MS6.0地震区域构造应力场特征分析

      2019, 41(5):1215-1220. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1215

      摘要 (896) PDF 8.05 M (1817) 收藏

      摘要:2019年6月17日在四川宜宾市长宁县(28.34°N,104.90°E)发生MS6.0地震,余震发育。本文利用区域测震台网的地震观测数据基于CAP方法计算了28°~29°N,104°~105°E范围内的14个MS>3.0以上地震的震源机制解,结合全球矩心矩张量目录和部分前人研究结果中该区域的共27个震源机制解数据,应用MSATSI软件反演了研究区域的应力场。将研究区域按0.1°×0.1°划分成25个应力网格,最终得到9个网格的应力分布结果,大多数应力场方向稳定,根据主震所在应力网格点得到主震的断层类型为主逆冲型。本文研究成果为四川长宁地区的孕震机理、活动构造以及地震趋势判定提供了可靠的参考依据。

    • 中国大陆几次强地震长波辐射异常分析

      2019, 41(5):1221-1227,1250. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1221

      摘要 (604) PDF 13.47 M (708) 收藏

      摘要:大地震前存在长波辐射异常已被许多震例所证实,为进一步分析强地震前的长波辐射异常变化特征,提取其异常的判定指标。以多年静止卫星长波辐射资料(OLR)为基础,应用小波变换和功率谱估计方法对中国大陆6级以上地震进行分析研究。结果表明,6次强地震前三个月内均出现不同程度的长波辐射异常现象,与以前震例分析结果较为一致。空间上在震中及其附近区域异常整体呈现开始-增强-极值-减弱-消失过程,异常最大值时大于多年均值的1倍标准偏差的范围面积达数万到十几万km2,异常最大值时相对功率谱幅值均在10倍以上;时间上震中附近小区域相对功率谱幅值持续偏离多年均值的1倍标准偏差,持续偏离时间介于40~75天。这些强地震的异常判定指标具有短期预测指示意义。

    • 水管倾斜仪观测频带拓展方法研究

      2019, 41(5):1228-1233. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1228

      摘要 (647) PDF 2.80 M (551) 收藏

      摘要:现有水管倾斜仪可清晰记录长周期固体潮信息,但由于其固有周期高,对短周期倾斜形变无法响应,易导致震前短临异常信息缺失。通过机械结构优化以降低仪器固有周期,拓展仪器的观测频带;采用更高精度的传感器和放大电路提高仪器信噪比,保证固体潮观测正常;最后通过连续对比观测,分析仪器频带拓宽后的观测数据差异。

    • 黄河阶地特征与地震动参数的相关性研究

      2019, 41(5):1234-1241. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1234

      摘要 (590) PDF 12.30 M (812) 收藏

      摘要:在分析已有资料的基础上划分了兰州盆地与建设工程分布密切相关的T0、T1、T2、T3和T4级黄河阶地,建立201个土层地震反应模型。通过一维等效线性化计算和反应谱分析,得出兰州盆地沉积阶地50年超越概率10%地表地震动参数,分析阶地高度和vS≤500 m/s覆盖层厚度特征与地震动参数峰值加速度Am和加速度反应谱特征周期Tg的相关性。表明兰州盆地T0~T2阶地覆盖层厚度与50年超越概率10%Am呈正相关,T3及以上阶地覆盖层厚度对Am增大有明显的减小作用。Tg值随T0~T3阶地覆盖层厚度的增加而变大,当覆盖层厚度进一步变大,Tg值不再同步增大,阶地覆盖层厚度对Tg的影响是有限的,阶地海拔高度与地表50年超越概率10%地震动参数没有关系。

    • 宁河-昌黎断裂基于浅层地震勘探资料研究

      2019, 41(5):1242-1250. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1242

      摘要 (962) PDF 27.75 M (893) 收藏

      摘要:宁河—昌黎断裂长约170 km,为燕山隆起、山海关隆起与黄骅拗陷的分界断裂,断裂西南起自宁河,向东北经南套南、大夫庄南、杨家坨,过昌黎转向东入海,断裂走向NE50°~70°,倾向SE,为上陡下缓的铲形正断层,该断裂为一条地壳基底深断裂,控制了南侧黄骅坳陷北段中、新生代沉积。河北省工程地震勘察研究院于2007年、2014年先后在昌黎、滦南、唐海、丰南布设了4条浅层地震勘探测线对宁河—昌黎断裂进行了探测,浅层地震勘探应用美国GEOMETRICS公司STRATAVISOR NX96高分辨数字地震勘探系统,采用70 kg冲击震源,单边激发多次覆盖观测系统,覆盖次数12次。应用Vista地震处理软件系统,通过对数据进行真振幅恢复、地表一致性振幅补偿等处理方法,获得高质量的地震勘探时间剖面。为获得断裂活动时代的重要信息,通过浅层地震勘探处理过程中的中间数据获得地震剖面时—深转换速度参数,从而获得地震勘探深度剖面,结合测线附近地层层序资料,与地震勘探深度剖面进行对比分析,从而获得断裂的上断点埋深和最新活动时代认识。浅层地震勘探剖面揭示,宁河—昌黎断裂浅部由一条主断层和一条次级断层组成;断层上断点埋深40~110 m,断裂活动时代具有分段活动特征,断裂北段活动时代为晚更新世早期,南段为晚更新世中期;断裂走向为北东的段落,为正断层,走向为北西的段落,以走滑运动为主。

    • 双重约束条件下的连续重力观测非线性漂移改正方法分析

      2019, 41(5):1251-1258,1273. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1251

      摘要 (577) PDF 15.45 M (720) 收藏

      摘要:连续重力观测去除固体潮后所得重力残差结果,除了受仪器故障、自然因素、人为因素以及供电系统干扰外,弹簧重力仪的长期漂移也成为重力变化的重要影响因素,故漂移改正不可忽略。本文以高台地震台近5年的连续重力观测资料为数据基础,采用多阶多项式拟合法,并以驰豫分析结果和流动重力场结果为约束,研究弹簧重力仪的非线性漂移特征及其漂移改正的合理性。研究结果表明:高台重力仪的线性和非线性漂移特征明显,严重影响了其他微弱重力信号的提取,而驰豫分析处理结果和流动重力场成为有效地辅助约束手段,在其双重制约下进行非线性漂移改正,使所得重力非潮汐结果更为准确可靠,为地震预测预报提供较为准确的参考依据。

    • 基于重力异常反演的三维地震波速度结构分析方法研究

      2019, 41(5):1259-1265. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1259

      摘要 (493) PDF 10.95 M (836) 收藏

      摘要:利用重力异常反演测试三维地震波速度结构,存在解不唯一、可靠性不高的问题。将面波反演充分融合到重力异常反演方程中,降低传统反演方法的非唯一性,并提升可靠性。以川滇地区为例,采用融合后的重力异常反演方法分析三维地震波速度结构。通过速度和密度的关系转换,得到对应的重力异常数据。由于面波频射数据主要对地震波横波速度敏感,因此将重力异常数据和初始横波速度相连,依据地震波速度和岩石密度之间的关系,获取重力异常反演方程,用于分析速度结构。选取21.6°~34.2°N、97.1°~105.9°E范围内的川滇地区活动块体作为实验数据,经过实验分析发现:使用该方法迭代反演川滇地区地壳上地幔顶部横波速度,重力异常数据和面波频射数据的残差值分别是6.24 mGal和0.027 km/s,实际拟合效果较好;分析该地区不同深度切面横波速度发现,在24 km深度处,上地壳中含有相对低速层,在44 km深度处,中下地壳中存在低速层;且该方法分析川滇地区三维地震波速度结构解的分辨率较高。

    • 跨断层形变监测标石地岩土分类探讨

      2019, 41(5):1266-1273. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1266

      摘要 (434) PDF 1.53 M (824) 收藏

      摘要:分析了跨断层形变监测标石地岩土分类、地表岩土分类、影响监测场地标石稳定因素以及不同监测标石地监测实例变化等。结果表明:现有监测标石地岩土分类需要完善;重新分类了监测标石地岩土并给出了监测标石命名方法,以期促进跨断层形变监测工作进一步发展。

    • 改进高分辨率遥感影像测量断裂错动空间尺度的探讨研究

      2019, 41(5):1274-1279,1373. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1274

      摘要 (495) PDF 5.91 M (646) 收藏

      摘要:为避免在进行高空遥感影像活动断裂空间尺度测量分析时采用较多的外业控制点,降低测量过程的繁琐性,提高测量精准度,提出利用空中三角测量的遥感影像空间定位方法。通过有理多项式系数模型精准表示平面坐标系中相应像点和地面点三维空间坐标之间的数学关系,选取活动断裂区域中重叠率较高(概率较高)的控制点,忽略其他控制点以减少外业控制点的需求量;以控制点地面坐标、像点坐标作为已知值,将活动断裂区域的地面坐标以及可以精确表达卫星影像物方的几何旋转关系的定向参数作为待定量,根据有理多项式系数模型的误差方程,以最小二乘为准则确定活动断裂区域的地面坐标,定位区域遥感图像主要活动断裂解译标志包括线性标志、垂直错动和水平错动标志;依据不同标志中的两侧色调反差、阴影色调以及扭曲变形程度,将活动断裂的活动性分成强、中、弱三个等级,实现对断裂空间尺度的分析。实验结果表明,该方法测量的空间尺度精准性较高,解译和判断的断层形态与实际相符。

    • 2017年8月9日精河MS6.6地震序列震源机制解及震源处应力场特征

      2019, 41(5):1280-1289. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1280

      摘要 (590) PDF 21.69 M (831) 收藏

      摘要:基于新疆测震台网的宽频带观测记录,利用CAP方法反演2017年8月9日精河MS6.6地震及早期14次MS≥3.0余震的震源机制解,应用MSATSI软件反演震源处应力场。结果表明,此次地震为逆断型,结合震源机制解和附近地质构造背景,推断此次地震的发震构造为库松木契克山前断裂的东段,节面Ⅰ走向89°,倾角43°,滑动角91°为发震断层面。14次余震中有11次为逆断型地震,1次为正断型地震,2次为走滑型地震。P轴在近NS向有明显的优势分布且倾角较小,T轴倾角较陡,表明震源处主要以近NS方向的水平挤压作用为主。反演得到的震源深度分布在12~21 km,深度优势分布为15~20 km,略小于主震的震源深度21 km。应力场的反演结果与震源机制参数统计结果一致,均显示震源处主要受近NS向水平应力场控制。

    • >岩土工程
    • 基于经验参考场地的广义线性反演方法

      2019, 41(5):1290-1298. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1290

      摘要 (564) PDF 8.40 M (885) 收藏

      摘要:为了克服广义线性反演方法(GIT)中理想的参考场地难以找到的局限性,本文将四分之一波长法计算的平均场地放大系数和谱衰减法计算的高频衰减参数作为GIT方法的经验参考场地(ERS)。以2008年5月至8月间28个强震动台站记录的95个汶川8.0级地震余震的615组强震动记录为例,通过与其他方法的比较,验证了ERS-GIT的合理性,并讨论了各类方法之间差异的原因。结果显示,ERS-GIT方法、传统GIT方法和非参数化GIT方法计算得到的平均应力降依次为1.15 MPa,0.78 MPa和0.52 MPa;ERS-GIT方法和传统GIT方法得到的品质因子分别为Qf)=75.02f1.27Qf)=65.56f1.22。以场地的卓越频率为分界,ERS-GIT方法得到的局部场地响应在长周期和高频部分分别与H/V谱比法和传统GIT方法更为接近。

    • 大口径有压埋地管道穿越活动断层的非线性分析

      2019, 41(5):1299-1307. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1299

      摘要 (579) PDF 10.73 M (801) 收藏

      摘要:基于ABAQUS软件平台,建立穿越断层的管道、有压液体及周围土体的三维有限元模型,分别在静力荷载作用和地震作用下,对不同运动形式断层(走滑断层、正断层、逆断层)中的管道进行模拟,并对管道内有无有压液体进行对比分析。分别得到管道在静力荷载作用下和地震作用下空管道与有压管道的变形特征,将其进行对比分析,得到管道内液体的质量和压力在静力荷载作用及地震荷载作用下对管道的不同影响。结果表明:在静力荷载作用下管道内液体的质量和压力提高了管道的抗变形能力,使管道更安全;而在地震作用下管道内液体的质量和压力削弱了管道的抗变形能力,使管道更容易被破坏。

    • 大型振动台试验土质边坡模型材料相似性及评价

      2019, 41(5):1308-1315. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1308

      摘要 (563) PDF 1.04 M (684) 收藏

      摘要:大型振动台模型试验是边坡动力响应和破坏模式研究的重要手段,其中相似材料的选择是决定试验能否成功的关键。以黄土地区2类典型边坡为研究对象,在对滑坡体原状土样开展室内土动力学测试的基础上,提出6种相似比条件下振动台模型试验相似材料的配比方法;对2种相似比条件下相似材料的参数进行量纲分析,依据相似判据、相似准则的约束,以模糊数学理论进行优化,并提出大型土质边坡振动台试验的材料相似性评价体系。

    • 土、结构特性对饱和土-地下综合管廊动力相互作用影响分析

      2019, 41(5):1316-1323. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1316

      摘要 (557) PDF 15.41 M (1045) 收藏

      摘要:将土体视为固-液两相介质,基于饱和土体有效应力原理,建立饱和土体-地下综合管廊结构体系相互作用动力模型:在地应力平衡的静力状态下,采用Duncan-Chang非线性弹性本构模型,在地震波作用的动力状态下,采用Davidenkov非线性黏弹性本构模型;考虑饱和土体黏弹性动力人工边界条件,并将地震动作用转化为作用在人工边界节点上的动力荷载。模型考察不同土体材料、结构特性以及土-结构接触摩擦对结构地震响应的影响,得出如下结论:(1)地震波的卓越周期与场地卓越周期相近时,引起结构上的变形最大;(2)综合管廊结构管廊壁厚越薄,埋深越深,结构尺寸越大,结构刚度越小,结构变形越大;(3)不考虑土-结构接触面的状态非线性将会增大结构变形。

    • 新疆乌鲁木齐地区vS30经验估计研究

      2019, 41(5):1324-1331. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1324

      摘要 (591) PDF 4.19 M (724) 收藏

      摘要:从新疆乌鲁木齐市2004—2015年得到的841个钻孔中选择深度达30 m以下且钻孔资料记录完整的有效钻孔123个,通过计算5~30 m范围内不同深度的等效剪切波速,分别利用线性拟合、二次拟合和三次拟合对各深度vSd)及其vS30进行拟合。通过对比发现,三个方程的拟合误差都随深度的增加而减少,且三次拟合方程的误差始终小于同深度的线性拟合和二次拟合方程,因此推荐使用三次拟合方程来估计新疆乌鲁木齐市钻孔的vS30值。同时将此结果和Boore的结果进行比较后发现,不同深度处的等效剪切波速vSd)和vS30具有地域差异性;Boore得到的结果在钻孔深度小于20 m时明显高估vS30值,拟合曲线偏离实际数据点较远,所以本文拟合结果更适用于新疆乌鲁木齐市。综合比较可知,三次拟合得到的研究结果可以为新疆乌鲁木齐市钻孔深度不足30 m的地区求解vS30值提供参考。最后,利用新疆克拉玛依市2004—2015年钻孔资料检验三个拟合公式对克拉玛依市的适用性,发现深度越接近30 m,误差越小;线性模型和二次模型相对来说比较可靠,平均误差接近于0,并且对深度大于10 m的钻孔有高估现象;三次模型相对来说误差比较大,并且几乎在所有深度都有低估现象。

    • 考虑土-结构相互作用时地铁高架车站结构横向地震反应分析

      2019, 41(5):1332-1338. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1332

      摘要 (505) PDF 7.39 M (951) 收藏

      摘要:基于ABAQUS软件平台,建立了土-桩-高架车站结构非线性动力相互作用的整体有限元分析模型,考虑输入地震动的频谱特性,系统分析了地铁某上部高架车站结构的横向地震反应规律,给出了不同地震条件下车站结构地震横向变形、结构加速度反应和柱底动内力反应程度及其规律。结果表明:由于高架车站结构顶层质量集中较为严重,使得上层结构的动力反应明显大于下层结构,尤其是上层柱底的最大剪力和弯矩都大于下层柱底的对应值。同时,具有明显近场地震动脉冲特征的地震波更易增强结构的地震反应。分析结果能为类似轨道交通高架车站结构的地震反应分析和抗震设计提供有效的参考和指导。

    • 基于OpenSees的地震动对软土震陷影响研究

      2019, 41(5):1339-1346. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1339

      摘要 (489) PDF 6.49 M (1210) 收藏

      摘要:软土具有高灵敏度、低强度等特性,在地震过程中极易产生震陷。基于OpenSees数值模拟方法对软土场地的震陷反应进行非线性动力有限元分析,通过改变地震动峰值加速度、频谱特性、输入方式来研究其对软土震陷的影响。结果表明,地震动峰值加速度对地基土的不均匀震陷有显著影响,地震动峰值加速度越大,震陷量显著增大,震陷影响深度更大,对水平地表造成的破坏范围也更大;地震动频谱特性对软土震陷有重要影响,当地震动卓越频率与场地自振频率相近时,其幅值越大,产生的震陷越严重;水平、竖向同时输入地震动的方式能更好地反映土体的振动及震陷响应。该研究成果对探索软土震陷的机理有一定的指导意义。

    • 等吸力三轴剪切试验中非饱和黄土强度变形及水量变化特性

      2019, 41(5):1347-1354. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1347

      摘要 (541) PDF 3.51 M (642) 收藏

      摘要:通过饱和原状黄土常规三轴试验和非饱和原状黄土等吸力三轴试验研究吸力和净围压对非饱和黄土强度变形的影响,并用HUANG等、胡冉等和方祥位等提出的土水特征曲线模型分析剪切过程中排水规律。研究结果表明:等吸力下原状土样固结剪切体积变形随净围压增大而增大;等净围压下原状土样固结剪切体积变形量随吸力的增大基本呈减小趋势。p-q平面内饱和土CSL线逐渐超过低吸力下非饱和土CSL线,原因在于随着p值增大,相对于非饱和土,饱和土孔隙比越来越小,较小孔隙比对抗剪强度的贡献逐渐大于非饱和土吸力对抗剪强度的贡献。应用固结稳定的数据拟合出HUANG等和胡冉等提出的模型参数,并预测剪切过程中的排水量,发现剪切速率对排水量有影响,这两种模型适用于剪切速率慢,排水充分的情况,而方祥位等提出的模型对不同剪切速率会拟合出不同的参数。

    • >震灾防御与综合
    • 基于多元自回归样条的液化侧移灾害评估模型

      2019, 41(5):1355-1360. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1355

      摘要 (590) PDF 3.03 M (594) 收藏

      摘要:为了将液化侧移计算方法本土化,本文基于Youd等人收集的液化侧移数据库,采用擅长处理复杂参数维度问题的多元自适应样条回归法(MARS)建立液化侧移计算模型。经验证,该方法建立的模型精度和可靠性都可以通过检验。本文主要内容包括:(1)在本土化过程中,本文选取峰值加速度PGA作为地震动参数,替代现有模型中的M和R,计算结果并未影响液化侧移计算精度;(2)在MARS方法进行建模过程中,对临空和缓坡两种情况的影响因素进行重要性程度计算和筛选;(3)建立两种情况下的液化侧移计算模型,并用F检验法和t检验以及新西兰2010—2011年系列地震中液化侧移数据进行检验,证明本文方法的合理性和可靠性。本文的结果能满足我国相关规范、工程师以及岩土地震工程防灾减灾等方面的需求,还可为地震液化侧移灾害小区划提供理论基础。

    • 地震前后景观格局的变化研究——以四川都江堰地区为例

      2019, 41(5):1361-1366. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1361

      摘要 (560) PDF 6.53 M (898) 收藏

      摘要:景观是保护生态环境的关键所在,考虑地震灾害对景观格局的破坏影响,模拟景观格局在地震作用后的变化情况,对于找到景观设计脆弱点意义重大。提出地震前后景观格局的变化研究,以四川都江堰地区为研究对象,基于遥感图像、ArcGIS软件和Fragstats景观计算软件,以景观单元特征指数、景观格局指数作为指标,分析该地区在2007—2008年地震发生前后景观格局的变化,为该地区的震后重建以及未来的景观规划提供参考。

    • 基于震灾图像维度分析下景观带毁损程度评估的探讨

      2019, 41(5):1367-1373. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1367

      摘要 (525) PDF 6.67 M (677) 收藏

      摘要:地震灾害是所有自然灾害中破坏程度最为严重的灾害之一,当景观带遭到地震破坏时,景观带中的规则建筑结构发生改变,景观带毁损程度评估是城市避震减灾体系研究的重点内容,因此对景观带中规则建筑毁损程度研究有重要意义。为深入探讨景观带毁损程度评估的问题,基于震灾图像维度分析下对景观带毁损程度的评估方法进行尝试。根据规则建筑震灾图像质量,按图像维度的变化特征对规则建筑结构的破碎程度进行划分,获取破碎概率分布,根据破碎概率划分最佳阈值,采用分数维方法提取图像维度特征,根据提取到的规则建筑震灾图像维度特征,将毁损的规则建筑空间自相关程度转换成正态分布曲线,进而构建评估模型对规则建筑毁损程度进行评估。针对实例分析,实现基于震灾图像维度分析下景观带毁损程度评估方法并进行了探讨。

    • 地震灾害后区域生态环境修复三维建模与仿真

      2019, 41(5):1374-1379. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1374

      摘要 (514) PDF 4.79 M (998) 收藏

      摘要:地震灾区生态环境复杂,区域修复效果容易受到关联信息的影响,导致修复过程复杂,形成修复碎片化,修复效果不理想。为此设计基于激光扫描的地震灾害后区域生态环境修复的三维模型,通过三维激光扫描原理,获取自然景观和设施的详细位置原始数据;引入平面特征图像分割方法,对原始数据几何纠正,并完成整体数据纠正匹配,根据修正后的生态环境数据,采用法向量实行最小化,获取拼接匹配信息;根据匹配信息进行重采样,完成三维网格模型的构建,获取区域地震灾害后生态环境整体信息;并依据模型构建地形刷物理区域,修复区域地震灾害后的破损地形环境。将该方法应用于某灾区震后生态环境修复工作中,验证得出其可控性较强,且修复后的生态环境破碎化与缩小率都低于其他修复方法,具有一定使用价值。

    • 利用遥感图像对震损建筑结构变形检测的识别研究

      2019, 41(5):1380-1384. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.05.1380

      摘要 (590) PDF 6.49 M (968) 收藏

      摘要:为识别震后建筑变形损坏状况,提出震损建筑结构变形检测的遥感图像识别分析方法。利用无人机采集震灾区域的遥感图像,将建筑结构变形检测问题转变为构件间坐标测量问题,提取所采集遥感图像中样本矢量点,将其划分为不同种类区域,在此基础上对图像进行聚类分割,以获得震后图像的不同类别建筑结构特征,实现识别不同样本矢量点的地震受灾情况。通过实验分析发现,所提出的图像识别分析方法在一定程度上可以识别出损毁建筑物,但仍需要进一步研究,以提高其识别精度。

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