• 2019年第41卷第6期文章目次
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    • >专题与综述
    • 纪念《西北地震学报》创刊40周年

      2019, 41(6):1385-1393. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1385

      摘要 (592) PDF 7.23 M (1022) 收藏

      摘要:

    • 从灾害链角度讨论1920年海原8.5级地震

      2019, 41(6):1394-1395,1481. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1394

      摘要 (642) PDF 1.09 M (879) 收藏

      摘要:1920年12月16日海原发生8.5级大震。在该年前期,冀、鲁、豫、晋、陕五省大旱。与大旱有关的副高,其边缘引张环作用于旱区西边,对海原大震有中短期促发作用。临震前有西伯利亚寒潮传出的脉动触发了该大震,待寒潮大风来到震区时已在震后一天。这对灾民也是一种附加灾害。

    • 2019年甘肃张掖M5.0地震余震序列重定位

      2019, 41(6):1396-1401. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1396

      摘要 (572) PDF 5.33 M (851) 收藏

      摘要:本文使用祁连山主动源台网和甘肃省数字测震台网记录到的地震资料,应用双差定位方法和遗传算法对2019年甘肃张掖M5.0地震及其余震进行重定位,获得了30个地震事件的重定位结果,双差定位显示主震位置为38.502°N,100.254°E,震源深度14.7 km。重定位结果显示余震分布在昌马-俄博断裂,较为集中,震源深度主要分布在5~15 km范围内,余震序列沿SW-NE向空间分布。

    • 甘肃张掖M5.0地震前气枪信号走时变化研究

      2019, 41(6):1402-1406. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1402

      摘要 (475) PDF 11.42 M (928) 收藏

      摘要:利用祁连山主动源观测系统记录的气枪激发信号资料,通过滤波、叠加、反褶积、互相关等处理,获得了观测系统各台站P波不同震相走时变化数据,发现2019年9月16日张掖M5.0地震前震源区附近台站存在一定的P波走时变化,表明震源区地下结构在震前存在应力状态的改变。

    • 断裂带首波研究进展

      2019, 41(6):1407-1418. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1407

      摘要 (526) PDF 19.37 M (1005) 收藏

      摘要:断裂带首波是沿着存在物性差异界面传播的一种地震折射波,在传播过程中携带了断裂带的重要信息,对分析和研究断裂带以及附近区域的精细结构提供了一种新的分析方法。本文主要阐述断裂带首波的产生原理、波形特征、识别及分析方法等,介绍目前国际上识别及利用断裂带首波开展断裂带特征方面的研究现状,并针对地震危险区域存在物性差异的断裂带,提出可结合密集台阵观测技术,利用断裂带首波进行断裂带精细结构探测及其变化监测研究,提高潜在孕震环境及发生机理的认识水平。

    • 机器学习在地震检测与震相识别的应用综述

      2019, 41(6):1419-1425. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1419

      摘要 (1606) PDF 1.15 M (1680) 收藏

      摘要:在地震学研究中地震检测与震相识别是最基础的环节,其拾取速度和精度直接影响其在地震精确定位以及地震层析成像中的应用效率和精度。近年来,机器学习在地震学领域中引起广泛关注。机器学习可以改进传统地震检测和震相识别方法,使它们能达到更加准确,识别率更高的效果。把机器学习方法按照监督学习和无监督学习分类介绍,并对机器学习方法流程进行总结,并对目前在地震检测与震相识别方面应用较为广泛的机器学习方法(卷积神经网络、指纹和相似性阈值、广义相位检测、PhaseNet、模糊聚类)进行综述。结果表明:机器学习在地震事件检测和震相识别将会是主要的手段。数据驱动的机器学习在地震学中的应用和物理模型的联合运用将是未来的发展趋势。

    • >结构抗震
    • 地震动多点差异输入对架空管道地震响应影响研究

      2019, 41(6):1426-1431. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1426

      摘要 (614) PDF 8.25 M (787) 收藏

      摘要:架空管道由于地震波传递、地震动衰减以及场地不均匀产生各支撑点地震动差异,为了研究这种差异对架空管道地震响应的影响,通过有限元软件ADINA建立架空管道有限元模型,利用MATLAB软件编写具有相干效应的人工地震波,计算分析了多点地震动相干函数法输入、行波输入与一致输入下地震响应。结果表明:①随着视波速的增加管道轴向应变变小,有接近一致激励情况的趋势;②同一相干函数模型,考虑和忽略场地效应,管道轴向应变最大值存在差异;不同相干函数模型,管道轴向应变最大值也存在差异。结论认为,如果场地比较均匀且管段较短,可采用行波法进行地震输入;长柔管道应采用相干法进行地震响应分析,场地不均匀的长柔管道,应同时考虑场地效应。

    • 基于向量式有限元的黏滞阻尼减震结构抗竖向连续倒塌动力反应分析

      2019, 41(6):1432-1439. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1432

      摘要 (548) PDF 11.29 M (1074) 收藏

      摘要:向量式有限元是以向量力学为基础的一种新的结构分析方法,在处理结构大变形等复杂行为时具有较大的优势。基于向量式有限元理论建立了黏滞阻尼单元,对附加黏滞阻尼器的平面钢框架结构进行了抗竖向连续倒塌动力分析,结合拆除构件法,采用MATLAB编制可以考虑初始变形的瞬时卸载法程序,实现结构在构件拆除前的静力分析和构件拆除后动力分析的全过程统一。研究了阻尼器布置位置和参数在结构抗竖向连续倒塌中的性能需求,以失效点竖向位移时程曲线、梁端转角、动力放大系数和结构塑性铰分布为参考指标,对比分析布置阻尼器前后钢框架结构的抗连续倒塌能力。结果表明向量式有限元是一种研究结构竖向连续倒塌动力响应的有效方法,合理布置阻尼器能够有效控制剩余结构的变形和振动,降低构件内力,减少塑性铰个数,较大地提高结构的抗竖向连续倒塌能力。

    • 层间隔震偏心结构双向地震耦合响应研究

      2019, 41(6):1440-1447. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1440

      摘要 (676) PDF 15.15 M (751) 收藏

      摘要:建立双向地震作用下层间隔震双向偏心结构侧扭耦联分析模型;考虑上部结构及下部结构的弹塑性模型,隔震支座采用双向耦合非线性Bouc-wen模型模拟;分析偏心参数对层间隔震双向偏心结构的影响规律;评价双向地震作用下我国抗震规范给出的扭转影响系数静力预测值的准确性。结果表明,双向地震作用下设置中间柔性隔震层可以减小上、下部结构扭转的耦连效应;下部结构存在双向偏心会对隔震层和下部结构扭转反应带来不利影响;LRB耦合效应对层间隔震地震响应影响较小;当下部结构偏心率较大时现行规范计算扭转系数偏于不安全。

    • 车辆行驶振动对古长城影响分析及评价

      2019, 41(6):1448-1453. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1448

      摘要 (532) PDF 6.64 M (2057) 收藏

      摘要:交通振动会对周边古建筑产生不利影响,研究振动规律对古建筑的稳定性评价非常重要。为此,利用振动探测仪采集古长城因周边道路车辆行驶引起的振动数据。通过解译振动波形了解场地的振动强度衰减过程及大小,确定振动强度及对长城的影响,以及各因素与振动强度的关系。以国家古建筑允许振动规范对波形解译结果进行评价,为解决此类文明遗址的保护问题提供了技术支撑。分析结果表明:不同路况,振动衰减规律不同,路况较好振动强度衰减迅速;行驶车辆的车速、荷载及行驶道路质量均可影响长城水平振动强度,车速越快、荷载越大、道路质量越差,长城水平振动强度越大;长城不同位置对车辆行驶产生的振动响应不同,长城脚水平振动强度大于长城顶水平振动强度。

    • 自然腐蚀环境下钢筋混凝土梁疲劳应用性能试验研究

      2019, 41(6):1454-1459. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1454

      摘要 (485) PDF 5.83 M (716) 收藏

      摘要:在海岸与近海结构工程中被广泛应用的钢筋混凝土构件,由于长期处在有海水腐蚀、干湿交替和循环荷载的严酷环境中,导致钢筋因侵蚀结构严重损伤。本文对6根钢筋混凝土试验梁进行了腐蚀与循环荷载作用下的疲劳试验研究,循环荷载幅值设计为2%~40% Pu和2%~60% Pu两种,对试验梁在大气环境中、淡水环境中和海水腐蚀环境中疲劳破坏情况进行试验探索,研究在三种环境与循环荷载作用下钢筋混凝土构件的力学性能及刚度损伤演化规律,同时分析了破坏形态、裂缝宽度、挠度的发展规律和疲劳寿命。结果表明:腐蚀与循环荷载共同作用下,短期内腐蚀溶液不会对梁内部钢筋造成显著影响从而降低耐久性;在循环次数达到一定范围内,试验梁耐久性降低42%,其中两个试验梁在循环荷载上限为0.6Pu时的耐久性分别降低54%和37%。

    • 基于隔震就位连接技术的高层钢框架结构建筑抗震技术研究

      2019, 41(6):1460-1465. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1460

      摘要 (530) PDF 4.01 M (686) 收藏

      摘要:以抗震设防7度区的某高层钢框架结构建筑为研究对象,研究基于隔震就位连接技术的高层钢框架结构建筑抗震技术。对研究对象采用抗震就位连接技术,通过在隔震层中设置弹性滑板支座、厚层橡胶隔震支座化黏滞阻尼器等隔震装置提升研究对象自振周期,降低其上部结构受地震作用的影响程度,增强抗震性能。对研究对象进行模态分析与时程分析,结果显示,所研究隔震技术在显著提升研究对象自振周期,使其摆脱场地特征周期的同时,也能够延缓扭转振型的形成,显著降低地震作用对研究对象上部结构的影响,说明所研究技术的运用具有较好的抗震效果。

    • 点支式玻璃建筑结构地震损伤评估模型研究

      2019, 41(6):1466-1471. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1466

      摘要 (456) PDF 3.44 M (552) 收藏

      摘要:地震对建筑结构的损伤轻则影响建筑完整性,重则导致建筑崩塌。近几年,地震损伤评估问题得到地震工程研究领域的高度重视,但对点支式玻璃建筑结构的损伤评估研究较少。为此,构建一种点支式玻璃建筑结构地震损伤评估模型。采用基于HHT变换的结构损伤部位识别方法判断地震中点支式玻璃建筑损伤部位,建立点支式玻璃建筑结构地震损伤评估多元联系数模型,评估点支式玻璃建筑损伤部位的损伤情况。结果表明,该评估模型对某地区点支式玻璃建筑结构地震损伤评估情况与实际结果一致,且该模型可控性较强,评估范围全面,评估效率明显优于其他评估模型,应用价值较高。

    • 基于自由场局部变形的地下结构抗震Pushover分析方法

      2019, 41(6):1472-1481. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1472

      摘要 (586) PDF 2.77 M (593) 收藏

      摘要:对地下结构抗震Pushover分析方法进行了改进,采用自由场局部变形峰值作为目标位移,局部变形峰值时刻对应的土层水平加速度作为等效惯性加速度输入。给出了局部变形峰值和等效惯性加速度确定方式,详细介绍了基于自由场局部变形的地下结构抗震Pushover分析方法实施步骤、使用方法和功能特点。该方法更有针对性地考虑了强地震作用下不同埋深地下结构与土体的非线性特征以及两者之间的相互作用,通过分析变形和受力情况可以得到完整的能力曲线,更好地评估地下结构抗震性能。使用本文方法对3种埋深的地下结构进行计算,并与动力非线性分析结果进行对比研究。结果表明:本方法在计算稳定性和模拟精度方面优于基于自由场整体变形的Pushover方法;对于不同的输入地震波,能力曲线的吻合程度更高;在强震和罕遇地震情况下,对于深埋地下结构,计算结果略大于动力非线性结果,对实际工程而言更加安全。

    • 地震作用下钢框架高层结构的抗震性能研究

      2019, 41(6):1482-1487. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1482

      摘要 (549) PDF 6.03 M (876) 收藏

      摘要:钢框架高层建筑结构是当前高层建筑设计中使用最为广泛的技术,为提升其抗震性能,本文研究将调谐质量阻尼器安装在钢框架高层建筑结构顶部,考虑到建筑空间需求、防止集中荷载和提升控制效果等因素,在相同楼层或同顶部接近楼层中设置数个较小的、频率一致的子控制装置,通过设置调谐质量阻尼器受控结构等效阻尼比求极值的方法,获取最优刚度与最优阻尼系数;将获取的结果在有限元软件中进行模态分析获取模态质量,实现钢框架高层建筑结构扭转振动的减振控制。实验结果表明,地震荷载下,该方法使得建筑结构顶层角位移峰值和角加速度峰值分别降低50%和30%左右,建筑结构响应下降19%~26%,提高了高层建筑结构的稳定性。

    • 再生钢筋混凝土柱疲劳性能多尺度研究

      2019, 41(6):1488-1492. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1488

      摘要 (497) PDF 12.31 M (910) 收藏

      摘要:再生混凝土是一种绿色、可循环建筑材料。当其用于结构构件时,可能会因遭受荷载作用而发生疲劳现象。因此,针对不同再生骨料掺合比(0,50%,100%)的再生钢筋混凝土试件进行疲劳强度试验,通过多尺度(微观和宏观)观察并分析试件,分析受轴心和偏心疲劳荷载作用下不同掺合比的再生钢筋混凝土试件疲劳性能差异。此试验方法和数据结果可为研究、分析其在工程中的运用提供基础依据。

    • 遗址建筑结构在不同地震作用下安全性能分析

      2019, 41(6):1493-1498. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1493

      摘要 (461) PDF 2.48 M (581) 收藏

      摘要:以往通过专家经验判断遗址公园建筑结构地震安全性时存在一定误差,可信性低,因此提出新的遗址公园建筑结构的地震安全性鉴定方法。构建材料本构模型,判断遗址公园建筑结构损伤情况;使用局部损伤指数评价模型,计算遗址公园建筑结构局部损伤指数;通过局部损伤指数获取遗址公园建筑整体结构损伤指数,以此为依据判断遗址公园建筑结构地震安全性。以古罗马遗址公园建筑结构为例,进行地震安全性分析。结果显示,当地震波幅值达到800 gal时,该遗址公园建筑结构地震安全性最差,损坏程度为高度损坏,且此方法的分析结果精度极高,可信性强。

    • 基于振动法的建筑墙体装饰抗震裂综合设计研究

      2019, 41(6):1499-1505. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1499

      摘要 (444) PDF 4.29 M (556) 收藏

      摘要:为了解决传统建筑墙体装饰抗震裂设计方法中存在稳定性较差、强度折减系数较低的问题,提出了一种基于振动法的建筑墙体装饰抗震裂综合设计方法。分析建筑墙体结构,构建面向数据提取的建筑墙体结构对象模型,根据建筑墙体装饰抗震裂设防的具体要求,以建筑底部框架抗震墙结构为基础,制定出墙体装饰抗震加固设计基本方法。结合具体施工方法,综合考虑了底部框架抗震墙结构的刚度、强度以及延性的影响,实现了建筑墙体装饰的抗震裂设计。实验结果显示,该方法的稳定性比传统方法提高2%,且在不同密度条件下,最大应力和强度折减系数均远大于对比方法,充分说明了加固后能够保证建筑墙体装饰具有较好的抗震裂能力。

    • 考虑劣化屈服老化裂纹后混凝土水库堤坝排水边坡抗震性研究

      2019, 41(6):1506-1513. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1506

      摘要 (545) PDF 5.86 M (615) 收藏

      摘要:针对在水库堤坝排水边坡混凝土裂纹的抗震性研究中,未考虑岩土体抗剪强度参数的劣化屈服效应以及混凝土裂纹的老化,存在抗震性判断结果准确率较差等问题,提出水库堤坝排水边坡混凝土考虑老化后产生裂纹的抗震性能研究方法。模拟强震下边坡混凝土的开裂破坏过程,根据D-P屈服准则,实现对闸墩混凝土材料的屈服判断。采用薄层整体单元模拟和分离式裂纹单元,实现混凝土裂纹的数值模拟,加载地震波后,获取混凝土裂纹的强震响应规律与破坏特征。实验结果可知,本文方法对坝体位移变化的研究精度高,得到的混凝土裂纹扩展范围更为准。运用本文方法对水库堤坝排水边坡混凝土的抗震性研究准确率以及可信度较高,说明本文方法具有一定的可取性。

    • 基于典型工程实例对剪力墙抗震性能动力时程分析的提高研究

      2019, 41(6):1514-1520. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1514

      摘要 (514) PDF 4.26 M (602) 收藏

      摘要:为提升剪力墙抗震性能分析精度,以某高层建筑工程楼体剪力墙为背景,将静力弹塑性分析方法与能量等效准则相结合,确定房屋剪力墙结构沿2个主轴方向的三线性恢复力参数,通过参数构建房屋剪力墙相近层模型。使用三维有限元模型模拟房屋剪力墙工程楼体,并采用相近层模型模拟该楼体三维有限元模型抗震性能的动力时程。结果表明,随着地震水平和楼层的增加,房屋剪力墙层间侧移角包络值和顶点侧移角包络值都在明显增加。设置黏滞流体阻尼器可改善房屋剪力墙受两种地震波的作用,在Ⅸ度罕见地震作用下,房屋剪力墙结构的X向减震效果比Y向好,房屋剪力墙X向和Y向层间位移角的最大减震率分别约为38%与18%。

    • >地震科学研究
    • 基于地热钻孔资料探讨北京黄庄-高丽营断裂的构造活动特征

      2019, 41(6):1521-1528. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1521

      摘要 (504) PDF 10.34 M (925) 收藏

      摘要:根据地热深井的地层资料,绘制了横穿黄庄-高丽营断裂带的地质剖面图,对断裂带的深部构造特点进行了探讨。结合已有研究成果分析,发现黄庄-高丽营断裂曾经至少有过4次正、逆构造转换,具有反复震荡性。认为断裂的成因是区域板块开裂,后由于板块间的水平运动方向多次转变,形成拉张与挤压的反复转变,不断产生上盘的下降及逆冲运动,而呈现出构造活动的反复震荡特征,分析认为其断裂形成时代约在1.6~1.4亿年间的晚侏罗世(J3)。后来岩体的活动产生局部挤压和抬升,使得南、北两端上盘活动受限,产生掀斜抬升现象;而中段断块的活动自由度相对更大,根据水准监测当前中段上盘平均每年下降3 mm左右。结合构造特征及历史地震结果分析,认为应当注重对断裂带两侧板块的水平运移状况加以监测。

    • 龙门山断裂带南段岩石圈磁场变化分析

      2019, 41(6):1529-1535. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1529

      摘要 (443) PDF 7.25 M (752) 收藏

      摘要:根据巴颜喀拉块体东部2011-2014年3期岩石圈磁场年变化情况,结合地壳应力资料,重点分析龙门山断裂带南段的岩石圈磁场变化与应力积累的关系。该区域2011-2012年和2012-2013年岩石圈磁场变化明显弱于周边区域,实测地壳应力结果反映汶川MS8.0地震震后应力积累水平很高。压磁效应分析认为汶川MS8.0地震后该区域高应力积累、低应变率的动力学背景是控制该区域岩石圈磁场弱变化的主要因素。此外,芦山MS7.0地震及康定MS6.3地震前震中区存在局部岩石圈磁场水平矢量的弱变化现象,尤其是2012-2013年水平矢量大小和方向均与周边区域相比存在明显差异,这可能是两次地震的前兆异常。

    • 宜昌台三类地倾斜仪观测数据的对比研究

      2019, 41(6):1536-1544. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1536

      摘要 (541) PDF 15.63 M (1392) 收藏

      摘要:研究采用宜昌地震台水管倾斜仪、VP型垂直摆倾斜仪、VS型垂直摆倾斜仪三类地倾斜仪的观测数据,进行潮汐响应函数和非潮汐参数和地震响应对比。结果显示:(1)三类倾斜仪M2波潮汐因子NS向普遍小于EW向,NS向容易受局部观测环境的影响;三类倾斜仪EW向潮汐速率略大于NS向,VS仪漂移最大,其次VP仪,而水管仪三者中漂移最小。总的来说,仪器的稳定性和精度方面,水管仪最好,VP倾斜仪次之,垂直摆最低。(2)三类倾斜仪易受观测环境干扰,数据产生不同程度噪声,由于不同仪器的性能差异,造成三类观测数据不同步,为鉴别真实的地壳形变信息,应对观测数据做去干扰处理,将不同观测的物理量互相验证,对数据质量较差的观测系统应进行合理化改造。

    • 基于PMC方法的辽宁测震台网监测能力评估

      2019, 41(6):1545-1552. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1545

      摘要 (478) PDF 12.82 M (809) 收藏

      摘要:为获得辽宁测震台网科学准确的监测能力评估结果,分析辽宁及周边地区的地震监测能力时空分布特征,为测震台网的优化提供科学依据。本研究首次将"基于概率的完整性震级"(PMC)方法应用到辽宁测震台网,通过计算获得辽宁地震台网37个台站的单台检测概率、测震台网合成检测概率以及基于概率的最小完整性震级MP。单台检测概率表明:PMC方法能够客观地反映台站对地震事件的检测能力;营口-海城老震区周围的台站对较小震级的地震有较高的检测能力,受台网布局影响,位于辽宁边界地区台站的检测能力较弱。MP时空分布特征显示:辽宁中部沈阳-辽阳-本溪-鞍山-盘锦地区1.5 ≥ MP ≥ 1.2。辽宁南部大连一带监测能力较低MP ≥ 3.0,辽宁西部与河北交界地区3.0 ≥ MP ≥ 2.5,辽宁其他区域2.5 ≥ MP ≥ 1.8。研究结果表明,为进一步提高辽宁地震台网监测能力,需在辽宁东部、东南部建设台站以提高该区域台站密度,在辽宁西部地区建设部分台站和重新规划需要引入的河北共享台站,以提高该区域的台站密度及改善台站空间布局和该区域的监测能力。

    • 基于三维应变格林函数反演中小震震源机制

      2019, 41(6):1553-1559. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1553

      摘要 (553) PDF 8.15 M (2356) 收藏

      摘要:随着复杂速度结构反演的发展和高性能计算能力的提升,基于高精度3D介质模型计算格林函数反演震源机制更具可行性。中小地震因具有更好的覆盖和近似点源效应,在区域结构成像中有着广泛的应用。基于波形类的反演方法如波动方程层析成像、全波形反演都需要震源机制解,而传统的震源机制反演方法不能很好地应用于中小地震。采用有限差分法构建应变格林张量(Strain Green Tensor,SGT)数据库,将合成波形和实际波形按震相截窗并滤波到不同的频带范围,先通过最小化互相关走时差来进行震源重定位,再通过最小化波形残差反演震源机制。通过合成数据测试验证方法的正确性,随后将该方法应用于青藏高原东部边缘龙门山地区,反演一系列MW3.4~5.7的中小地震震源机制。由于应变格林张量数据库可预先构建,该方法可以应用于(近)实时震源机制解反演。

    • 基于AlphaGUARD P2000F测氡仪利用水中溶解氡对DDL-1型气氡仪校准的实验研究

      2019, 41(6):1560-1567. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1560

      摘要 (554) PDF 2.17 M (629) 收藏

      摘要:对测氡仪器进行定期校准是保证测量结果准确性和可靠性的关键。基于用国际公认的计量传递仪器AlphaGUARD P2000F作为氡气溯源仪器及其自带水氡测量组件对三套DDL-1型电离法测氡仪使用水中溶解氡进行校准实验。实验结果和用固体氡源校准三套仪器的结果与仪器出厂校准结果进行对比,两种校准方法的K值相对误差均小于5%,达到目前地震监测氡观测技术要求。实验结果表明,水中溶解氡代替固体氡气源校准,可以解决目前固体氡源校准中存在的运输困难、维修技术要求高、国家环保部门监管严格等问题,为地震氡观测仪器校准技术找到了一种新的途径

    • 2013年岷县-漳县6.6级地震震前地磁异常分析

      2019, 41(6):1568-1573. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1568

      摘要 (489) PDF 9.46 M (789) 收藏

      摘要:区域地磁在一定范围内,在排除空间环境、仪器本身故障等因素的前提下,各地磁台所观测到的地磁曲线是具一定相关性的,但强震孕震过程中会引起电导率等电磁性质发生改变,从而改变台站间地磁本应呈现出来的相关性,因此地磁异常可以为震前地震预报提供有用信息。以2013年7月22日岷县-漳县6.6级地震为研究对象,对其震前地磁前兆异常进行研究。分析表明:震前有明显的低点位移异常现象,且在此次异常后36天发生了6.6级地震;地磁Z值的每日一值空间相关分析也出现了明显异常,从空间上看,相关系数与地震震中有很好的对应关系,震中刚好处在相关系数最低的位置;且地磁台的密集程度对计算区域相关系数具有较大影响。

    • >岩土抗震
    • 结构-土-结构动力相互作用对结构系统频率的影响

      2019, 41(6):1574-1580. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1574

      摘要 (519) PDF 5.12 M (695) 收藏

      摘要:采用间接边界元法,研究结构-土-结构动力相互作用对结构系统频率的影响。数值分析表明,与不考虑相邻结构的结果相比,结构-土-结构动力相互作用可能增大或减小结构的系统频率,SH波垂直入射时,影响程度达5%,SV波垂直入射时,影响程度达3%。随着结构间距离的增大,结构-土-结构动力相互作用对结构系统频率的影响程度并不单调下降,还与场地的动力特性和结构的动力特性有关。结构-土-结构动力相互作用对结构系统频率的影响可能对结构健康监测结果造成一定影响,值得注意。

    • 复杂地基条件下桩-土-核岛结构相互作用模型研究

      2019, 41(6):1581-1586,1606. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1581

      摘要 (482) PDF 4.21 M (816) 收藏

      摘要:合理有效地模拟桩-土-结构动力相互作用是软土地基条件下核岛厂房结构抗震适应性分析及地基处理的关键环节。以某拟建核岛厂房实际工程为研究背景,结合SuperFLUSH软件平台,以Goodman单元模拟桩与桩周土间的接触效应,采用等价线性法描述近场软土地基非线性特性,并在模型底部和侧面引入黏性边界模拟半无限地基辐射阻尼效应,从而建立土质地基条件下桩-土-核岛结构相互作用分析模型。进而,通过对原状地基和嵌岩桩处理地基条件下核岛厂房的楼层反应谱、结构节点相对位移(绝对值)的对比分析,探讨考虑桩-土间接触效应的嵌岩桩基对核岛厂房结构的影响规律。研究成果可为实际工程中类似土质地基条件下核岛厂房结构的地基处理提供参考。

    • 基于Pasternak地基模型和Adomian分解方法的扩底桩水平动力响应分析

      2019, 41(6):1587-1596. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1587

      摘要 (485) PDF 12.65 M (1054) 收藏

      摘要:工程上广泛采用基于Winkler模型的层状地基反力系数法对桩土水平动力响应进行分析,该方法忽略了地基土剪切作用的影响,与工程实际有一定偏差。另外,对桩土的非线性相互作用和如扩底桩、楔形桩等变截面桩问题常用的传递矩阵法或中心差分法,计算过程较为繁琐。基于Pasternak地基模型和Adomian分解方法,提出一种考虑地基土剪切作用的桩土水平动力相互作用近似计算方法,该方法计算简便且结果精度较高,对变截面桩问题有很好的适用性;并基于该方法,对扩底桩水平动力响应问题和影响因素进行分析。结果指出,扩底半径和上部桩周土弹性模量对扩底桩水平动力响应影响较大,随着扩底半径的增加和桩周土弹性模量的增大,扩底桩水平振动位移幅值逐渐减小。另外,在较低频率的荷载激励下,应考虑土层对桩的剪切作用。

    • 基于试验的多年冻土典型路基形变研究

      2019, 41(6):1597-1606. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1597

      摘要 (456) PDF 17.42 M (1020) 收藏

      摘要:多年冻土塑性形变特性是理解其应力响应性态及过载退化的关键,也是近年来冻土工程和岩土工程学科研究领域的热点问题。基于三轴试验测得9%、12%和15%含水量条件下-1℃、-2℃多年冻土弹性模量、黏聚力和内摩擦角等土层物理力学参数,建立典型铁路路基模型,分析天然地震荷载作用下多年冻土区铁路路基在温度升高、强度退化作用下的塑性形变规律。结果表明:随着温度升高冻土强度退化,-1℃的塑性形变大于-2℃各坡脚、路基中心处的塑性形变;左右坡脚处塑性形变具有对称性分布规律;典型铁路路基试验土层地温由-2℃升高到-1℃,9%含水量试验土层塑性应变左坡脚放大3.5倍、右坡脚放大4.9倍,12%含水量试验土层塑性应变左坡脚放大1.6倍、右坡脚放大2.5倍。多年冻土退化条件下12%含水量的试验土层表现出良好的稳定性,在同等受力条件下塑性变形增长最小。

    • 宝兰客专天水市王家墩滑坡地震稳定性分析

      2019, 41(6):1607-1614. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1607

      摘要 (519) PDF 8.32 M (780) 收藏

      摘要:天水市秦安县王家墩滑坡为宝兰客专沿线巨型古滑坡群,宝兰客运专线秦安隧道穿其而过。以王家墩滑坡为研究对象,围绕工程中静、动力抗滑稳定性问题,通过室内试验、现场调查对影响王家墩古滑坡稳定性的地质构造、场地工程条件等内在因素进行分析评价,在此基础上通过有限元动力分析,对王家墩古滑坡在地震载荷下的动力响应进行分析,明确地震荷载作用下,王家墩古滑坡失稳影响因素、地震荷载与滑坡失稳破坏间的关系。采用动力有限元法和强度折减法相结合的方法,开展动力抗滑稳定性分析方法研究;采用位移突变的方法来确定边坡动力失稳及动力安全系数,分析结果表明:地震作用时的水平推力对王家墩古滑坡的稳定性有很大影响,表现为上部坡体的整体滑移和隧道入口段黄土堆积层局部失稳滑塌;在天然状态下坡体处于稳定状态,在遭遇未来该区域中强地震作用时,该斜坡会发生失稳,黄土斜坡的整体滑动最容易出现在第三阶坡体,沿着塑性应变最大的滑移面整体滑移;给出了坡体动力稳定性安全系数Fs=0.92。

    • 筑坝料动力变形特性试验与颗粒流模拟

      2019, 41(6):1615-1622. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1615

      摘要 (465) PDF 2.12 M (537) 收藏

      摘要:对筑坝反滤料进行室内中型动三轴试验研究,探讨残余变形等动力特性,在此基础上,运用二维颗粒流方法,对相关试验进行数值模拟,为筑坝料的动力特性研究提供一种新的思路和途径。试验结果表明:(1)应力水平对关系曲线斜率无影响;(2)初期体积应变的读数会出现偏小的现象;(3)围压和动应力值过大,会导致模拟结果产生较大误差;(4)正确的细观参数应依据特定的试验结果反复推敲逼近而得。

    • 循环荷载作用下红黏土累积变形研究

      2019, 41(6):1623-1629. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1623

      摘要 (575) PDF 7.45 M (711) 收藏

      摘要:通过GDS动三轴设备对赣南红黏土进行了一系列排水条件下的大次数循环试验,研究不同循环应力比、固结应力比及围压对赣南红黏土累积变形特性的影响。结果表明:在不同固结应力比、固结压力和循环应力比条件下,红黏土的累积应变都呈现出先迅速累积,后增长变缓,最终稳定的趋势;在一定的循环次数之后,不同初始固结应力和不同初始应力比条件下累积应变与循环次数之间的变形规律呈现为线性关系,且初始固结应力和初始固结应力比越小,其线性相关性越好;不同循环应力比下赣南红黏土的平均累积应变速率与循环次数之间也呈现出明显的线性关系。此外,基于以上关系建立了赣南红黏土在长期循环荷载作用下的累积变形预测模型,并通过对比验证了该模型的可行性。

    • 近断层速度脉冲地震动的三维有限差分模拟

      2019, 41(6):1630-1636,1678. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1630

      摘要 (636) PDF 14.41 M (974) 收藏

      摘要:根据台湾西部地质地貌特征和1999年集集MW7.6地震的研究成果,建立三维速度结构模型和震源模型,并采用三维有限差分法对双冬断层可能产生的近断层脉冲型地震动进行数值模拟。结果表明,方向性效应引起的双向速度脉冲集中在垂直于断层滑动分量的方向上,而滑冲效应引起的单向速度脉冲则集中在平行于断层滑动分量的方向上。受方向性效应和上盘效应的共同调制,近断层脉冲型地震动反映出不对称带状分布的特征,速度脉冲主要分布在距离断层面约10 km的范围内。凹凸体的特性影响着地震动的时空分布,由地震波场显示南投和台中处于强地震动危险区。近场脉冲型地震动的研究对分析速度脉冲形成机理以及地震危险性有一定的参考意义。

    • >震灾防御及其他
    • 地震状态下高层建筑物安全防护避让距离的估计研究

      2019, 41(6):1637-1642. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1637

      摘要 (565) PDF 3.85 M (536) 收藏

      摘要:高层建筑物在地震作用下易出现倒塌状况,严重影响人身安全,因此高层建筑物地震安全防护距离的预测至关重要。设计以基础数据库为核心的高层建筑物地震安全防护距离预测系统,通过高层建筑物基本信息系统采集高层建筑物高度、宽度、结构类型等基本数据信息,并将这些信息存储到震害数据库系统中;地震危害模型分析系统依据数据库系统中存储的这些建筑物基本信息,分析地震危险性后,通过研究地震时高层建筑上部结构水平、底部及顶部先接触地面三种落地状态情况下,计算得到薄弱层和薄弱层上部结构高度的安全防护距离。实验验证在人工地震波作用下,利用该预测系统可有效获取实验小区高层建筑物的安全防护距离界定示意图,且其能够准确分析地震作用下高层建筑物晃动时"飞石"安全距离,以及三种地震波作用下建筑物地震安全防护距离分布规律和主要影响范围,其预测效果好。

    • 商业建筑室内地震应急避难场所空间设计

      2019, 41(6):1643-1649. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1643

      摘要 (758) PDF 3.67 M (661) 收藏

      摘要:城市商业建筑避难所对保障人们生命安全和财产非常重要。室内应急避难所的空间布局和责任分区是一个涉及人口密集程度、建筑内环境、疏散方式和商业场所的适应性等因素的问题,我国针对该项目的设计和研究尚不完善,这对商业建筑受灾时人员的安全有很大威胁。本文提出商业建筑室内地震应急避难场所空间设计,从疏散效率角度出发,设计一个以P-中值模型为基础的避难所最佳分区模型,通过对模型分析和计算,得出商业建筑隔震层的最佳位置,在确定隔震层位置后,对应急避难所的室内空间进行设计,最后通过分析避难所的可达性,判定该避难所设计是否合理。通过仿真实验验证,本文设计的应急避难所辐射面积广,服务人数较大,总体性能较好,可为商业建筑避难设计领域提供有力的帮助。

    • 基于GIS的社区地震应急避难场所配置模型构建——以银川市育林巷社区为例

      2019, 41(6):1650-1658. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1650

      摘要 (526) PDF 14.07 M (829) 收藏

      摘要:在快速城市化下,城镇人口密集,地震应急避难场所配置成为社区防灾减灾规划研究的重要研究内容。本文基于当前社区空间结构,立足于社区地震应急避难需求,应用LA模型理论和GIS空间分析方法,构建社区地震应急避难场所配置模型。选择银川市育林巷社区为对象开展实证研究,结果表明:当避难路径长度为700 m时,避难场所服务区域可覆盖所有避难需求点;通过配置模型优化,目前的避难场所可满足社区90%居民的有效避难需求,但仍存在避难需求缺口;社区的总体避难空间有待改、扩建,按照居民区布局增加有效避难空间。该研究可为城市社区防震减灾规划的避难设施优化配置提供理论基础。

    • 利用遥感图像数据基于模板匹配的震毁灾损研究

      2019, 41(6):1659-1664. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1659

      摘要 (527) PDF 10.92 M (837) 收藏

      摘要:有效评估震灾损失可及时、可靠地了解地震灾区实时情况,提高破坏性地震下人们的反应能力,满足应急指挥需求。为提高震灾损失评估精度,对所获取遥感图像进行滤波及局部灰度调整处理,提出基于遥感图像模板匹配的震毁灾损研究。首先获取震区的遥感影像,考虑所获取图像与模板图像的偏移状况对图像进行模板匹配,提取与模板匹配后特征区域的特征值,获取空间网格点上的成像值,依据成像点自动评估震灾损失,其中能量最大的点即为震害受损最严重的位置,对图像所有内廓像素点结果进行遍历,确定提取地震灾区整体的受损特征结果。仿真实验发现,所提方法可提取出震灾损失状况,初步为地震灾害损失评估提供参考借鉴,但仍需要进一步研究,以提高方法的普遍适用性。

    • 基于实例分析的绿色钢结构抗震与环保性能研究

      2019, 41(6):1665-1670. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1665

      摘要 (454) PDF 4.81 M (554) 收藏

      摘要:为优化绿色钢结构建筑的安全性能与环保性能,基于一40层框架-支撑钢结构建筑实例进行抗震性能与环保性能分析。根据实际建筑参数构建该绿色钢结构建筑剖面图,基于时程分析法记录不同地震波作用下建筑水平位移随时间变化情况,基于Pushover分析法分析方钢管混凝土组合异形柱在罕见地震中的基底剪力和弹塑性变形,基于对比实验方法验证其环保优越性,并得出以下结论:建筑的方钢管混凝土组合异形柱符合国家抗震性能要求,整体建筑的抗震性能随楼层的增加而减弱;与钢筋混凝土结构、砖混结构相比,钢结构能有效节约施工水电用量、降低施工噪声,是一种抗震性强、环保性能优的绿色建筑形式。

    • 震后混凝土缺陷加固修复构件性能实验分析

      2019, 41(6):1671-1678. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1671

      摘要 (508) PDF 4.47 M (595) 收藏

      摘要:为避免震后建筑工程加固不合理导致再次受损,并为加固修复工程提供合理化建议,促进震后救灾工作顺利开展,提出震后建筑工程混凝土缺陷加固修复方法的研究。首先,对混凝土梁试件和混凝土柱试件进行设置,研究基于碳纤维布或外包钢套加固方法对混凝土梁和混凝土柱试件展开循环荷载试验;其次,通过混凝土梁试件滞回曲线、骨架曲线、延性及耗能情况,分析不同加固修复方法的混凝土梁试件抗震性能;最后,通过混凝土柱试件延性及耗能、刚度退化和承载力退化情况,分析采用不同加固方法修复的混凝土柱试件抗震性能。试验结果显示:高配筋率可提升混凝土梁试件滞回特性,外包钢套加固混凝土梁试件滞回饱满程度较高、耗能较少,碳纤维布加固梁试件可将加载位移由10 mm延缓至30 mm,提升延性;碳纤维布加固可提升混凝土柱延性,外包钢套加固重度缺陷混凝土柱可以良好抑制其刚度和承载力退化。试验结果验证了碳纤维加固可提升震后建筑工程混凝土结构延性,外包钢套加固可抑制混凝土结构刚度、承载力退化。

    • 震后建筑群修复施工阶段工程造价动态预控系统

      2019, 41(6):1679-1684. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1679

      摘要 (485) PDF 3.15 M (564) 收藏

      摘要:震后建筑群修复施工阶段工程造价动态控制比其他阶段更具有变动性,需要高精度和高灵活性的预控系统的运用才能保证工程造价不出现偏差。在此文中,设计震后建筑群修复施工阶段工程造价动态预控系统。相关人员可在用户登录模块进入系统界面,在系统的工程信息管理模块中,采用改进遗传算法构建震后建筑群修复工程造价模型,完成震后建筑群修复工程造价动态预控系统的设计。实验结果验证,本文所设计的基于改进遗传算法的造价动态预控系统能够有效实现震后建筑群修复施工阶段的工程造价动态预控,伴随造价样本数目的增多,误差率会逐渐降低,预控性能较好;且预控灵活性始终大于95%,使用局限性仅有0.04,实用性较高,能够为震后建筑修复施工部门的工程造价控制给予借鉴。

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      2019, 41(6):1685-1700.

      摘要 (394) PDF 798.91 K (691) 收藏

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