• 2021年第43卷第2期文章目次
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      2021, 43(2):0-0.

      摘要 (204) PDF 308.85 K (395) 收藏

      摘要:

    • >地震研究
    • 利用GPS观测研究山西断陷带现今构造应力场变化与地震活动

      2021, 43(2):251-258. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.251

      摘要 (303) PDF 13.07 M (1131) 收藏

      摘要:基于1999—2007年山西断陷带GPS站点位移速率,采用格林函数法计算了山西断陷带地壳10 km深处的最大主应力和最大剪应力变化,并与区域地质构造、中强地震活动及其震源机制解等对比分析,结果表明:山西断陷带中强地震活动受区域构造应力场的控制,现今应力场变化强烈的区域,地震活动水平相对较高,地震震源机制与构造应力场变化特征一致性较强;构造应力场变化和中强地震活动还受构造相关区强震活动的影响,2009年以来忻定盆地原平段至石岭关隆起区中强地震活跃可能与汶川8.0级地震影响有关;山西南部尤其是运城盆地具有较高的背景应力水平,应进一步关注该区域的地震危险性。

    • 甘肃塌陷地震震相识别研究

      2021, 43(2):259-263. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.259

      摘要 (347) PDF 6.31 M (2903) 收藏

      摘要:选取甘肃省测震台网测定的甘肃平凉地区塌陷地震、甘东南地区天然地震各50个,同地区的30个地震事件为待测事件。采用近年来计算机领域里较先进的图像识别方法——卷积神经网络识别两种地震事件类型,设定波形通道总数的80%为地震事件分类阈值,超过分类阈值的设定为"0"或"1",即可判定该待测事件为对应的事件类型。将地震事件作为原始图像,提取图像中最具代表性特征点;接着提取图像特征进入池化层,池化层会对该图像特征点进行归类压缩,提取最具代表性的图像特征,最后输出识别图像。结果表明:塌陷地震最终分类准确识别率为86.7%,天然地震准确识别率为93.3%,总识别率为90%,为今后平凉地区塌陷地震事件类别识别工作提供了可靠的参考价值。

    • 辽宁地区波速比分布特征及构造意义

      2021, 43(2):264-271. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.264

      摘要 (228) PDF 10.01 M (1201) 收藏

      摘要:利用辽宁数字台网2001年以来的观测报告,采用单台和达法计算辽宁测震台网34个台站的平均波速比,重点分析辽宁地区波速比的空间分布特征。结果显示,辽宁地区的波速比空间分布呈横向不均匀性,下辽河盆地的波速比平均值低于整个辽宁地区波速比的均值,而辽西隆起和辽东隆起区的波速比却明显高于下辽河盆地的波速比和辽宁地区的均值。研究也发现,辽宁地区5级以上地震多发生在波速比低值区或高低值过渡区。计算所得的各区平均波速比对以后辽宁地区波速比值的变化分析有一定的参考作用。

    • 临夏地震台观测到的临震预滑和震颤震相

      2021, 43(2):272-278,305. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.272

      摘要 (235) PDF 6.24 M (778) 收藏

      摘要:对临夏地震台的YRY-4分量应变仪、水位仪和地震仪记录数据分析后发现:2008年5月12日汶川MW7.9地震前,在3种不同学科的观测记录上,在相近时间段内均记录到了预滑震相Xp和震颤震相Tp。总结Xp震相和Tp震相记录特征的基础上,试图用实验室做的小尺度黏滑实验结果来佐证和解释所记录到的临震预滑和震颤震相的物理机制。结果表明:临震前的2008年4月18日和5月6日,临夏台所处的地块发生了2次较大幅度的预滑错动,在预滑发生前后还伴有N次震颤现象发生。临震前这2次较大幅度的预滑错动有可能引发了汶川MW7.9地震。

    • 华北地区高光谱气体影响因素分析

      2021, 43(2):279-286. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.279

      摘要 (195) PDF 14.14 M (983) 收藏

      摘要:基于高光谱遥感数据分析CH4与CO的影响因素,应用于京津冀地区异常性质判定。通过不同地形高光谱气体与水汽、温度、长波辐射、气压等参数进行相关系数计算。发现陆地与海洋具有不同的特性,CH4与CO呈较强的负相关,且相关系数盆地大于山区大于平原;CH4与水汽、温度、长波辐射呈负相关,与气压呈正相关,且相关系数平原大于山区大于盆地。分析认为在陆地环境CH4浓度受水汽、温度、气压等气象因素影响较大,CO因为海洋源的影响,与不同参数相关系数较低。通过RST算法提取近期京津冀地区高光谱气体异常,发现北京西南与河北交界地区在6月有明显的高值异常,通过回归方程检验,认为该异常是气象因素引起的可能性较大,为震情跟踪判定提供了依据。

    • 唐山及邻区双差层析成像研究

      2021, 43(2):287-295. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.287

      摘要 (227) PDF 22.92 M (1248) 收藏

      摘要:收集唐山及邻区2010—2018年76个固定地震台站的震相数据,采用双差层析成像的方法,联合反演了唐山及其邻区中上地壳的震源位置和P波三维速度结构。结果表明:在浅层研究区P波速度的变化特征与地表地质构造和活动断裂的展布具有较好的一致性。唐山断裂两侧速度差异明显,其附近P波速度结构横向不均性显著;中地壳存在明显的低速异常,推测可能与幔源物质侵入有关。重新定位后震中位置更加集中,ML3.0以上地震主要位于P波高、低速变化较强烈的区域。

    • 甘肃张掖MS5.0地震前山丹地电异常探讨

      2021, 43(2):296-305. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.296

      摘要 (274) PDF 3.08 M (637) 收藏

      摘要:2019年9月16日在甘肃省张掖市甘州区发生MS5.0地震,震前山丹地电阻率和地电场观测资料出现了较为明显的短临异常,震中距63 km。本文对该异常进行分析总结,排除周围观测环境,观测系统,自然环境,磁暴等因素外,认为该异常是较为可信的地震前兆异常。地电阻率观测资料异常形态NS测道表现为转折快速上升-缓慢下降,EW测道为转折缓慢上升,N45°W测道为缓慢下降-转折缓慢上升。地电场观测资料异常形态长极距NS道、长极距N45°E道、短极距NS道表现为转折同步缓慢上升,长极距EW道和短极距EW道转折同步缓慢下降,短极距N45°E道异常不明显。地震在异常持续过程中出现转折变化或上升(下降)速率发生改变时发生。

    • 2020年龙泉山断裂带MS5.1地震成因综合分析

      2021, 43(2):306-315,330. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.306

      摘要 (364) PDF 19.42 M (1219) 收藏

      摘要:2020年2月3日四川省成都市青白江区发生MS5.1地震,震中烈度为Ⅵ度。该地震事件震中位于龙泉山断裂带上,距离成都市中心38 km,是龙泉山断裂带历史上非常罕见的5.0级以上地震事件。针对该事件成因进行了综合分析与研究,具体内容包括:(1)通过收集历史地震资料讨论龙泉山断裂带的地震活动性;(2)利用高质量的波形数据对主震位置进行重定位;(3)根据地震层析成像获得的三维vPvS以及泊松比(σ)模型分析了孕震构造和流体影响,以及(4)利用固体潮理论模型分析了固体潮与地震触发的相关性。结果表明,本次MS5.1地震发生在龙泉山断裂带北段,震中坐标为(30.732°N,104.529°E),震源深度为15.12 km;震源位于高-低泊松比过渡带附近,并伴随着大范围的低速异常,初步推断与深部流体有关;同时,固体潮在断层面上产生的剪切应力变化,也可能与本次地震的触发密切相关,暗示着在地震发生前龙泉山北段的地震危险性已经达到了较高水平。因此深部流体侵入作用、强震同震效应以及特定孕震构造环境的综合影响可能是导致本次地震触发的主要因素。

    • 2018年新疆伽师MS5.5地震的发震构造初探

      2021, 43(2):316-321. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.316

      摘要 (199) PDF 4.60 M (723) 收藏

      摘要:运用CAP方法反演2018年9月4日新疆伽师MS5.5地震及MS≥3.0余震的震源机制解,计算得出伽师MS5.5地震的震源机制解为:节面Ⅰ:走向48°,倾角83°,滑动角3°;节面Ⅱ:走向318°,倾角87°,滑动角173°;主压应力P轴方位角为3°,倾角为3°,主张应力T 轴方位角273°,倾角为7°;矩震级为MW5.3。使用双差定位法对主震及余震共计129个MS≥1.5地震进行重新定位,并对震源机制解和重定位结果进行综合分析,发现此次重定位地震结果与CAP方法反演结果的展布方向一致,地震集中分布在NEE向,因此认为节面I是此次地震的主破裂面;重定位后NS、EW和UD方向的平均相对误差分别为0.25、0.23及0.09 km,平均走时残差为0.026 s,震源深度集中分布在5~15 km。此次地震及其余震附近地表无明显的断层出露,所以初步判定2018年新疆伽师MS5.5地震可能受控于柯坪断裂带附近的隐伏断裂。

    • 基于压缩感知的信号重建方法及在气枪震源信号处理中的应用

      2021, 43(2):322-330. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.322

      摘要 (266) PDF 14.03 M (946) 收藏

      摘要:在气枪源探测过程中,由于各种干扰因素的影响,导致部分有效信号缺失或受随机干扰严重,为了重构出连续完整的数据,依据气枪源信号在傅里叶变换域中具有稀疏性的特点,构建了一种基于压缩感知(Compressive Sensing,简称CS)的缺失信号重建方法。首先进行数值模拟,并将该方法与传统的插值方法处理效果进行对比,对重建效果进行均方根误差及信噪比(SNR)分析,结果显示:压缩感知方法重建前后信号的波形吻合度高、振幅一致性更强、同相轴清晰且连续性相同,对噪声压制较好。综上表明:该方法重建效果优于传统的三次样条插值方法。将该方法应用于实际资料,结果显示受干扰的有效信号能够得到很好的恢复重建。

    • 垂直和平行于断层方向的脉冲参数特性分析

      2021, 43(2):331-344. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.331

      摘要 (455) PDF 24.25 M (939) 收藏

      摘要:如何实现速度脉冲参数化并对其参数进行特性分析是一个值得深究的问题。从NGA-West2强震动数据库选取126组近断层脉冲型地震动记录,采用速度脉冲模型,基于最小二乘法拟合得到水平分量的速度脉冲模型特征参数,研究震级、断层距、场地类别对脉冲参数的影响,并对比垂直和平行断层分量脉冲参数的特性差异。结果表明:垂直断层分量的脉冲峰值随震级和断层距的变化速率均快于平行断层分量的相应值,场地条件对脉冲峰值随震级和断层距的变化规律具有较大影响;半脉冲周期与主脉冲周期存在强线性相关性,两者随震级的变化规律存在差异;当震级相同时,基岩场地上的脉冲峰值时刻小于土层场地;对于集集地震来说,较小的形状参数主要分布于靠近破裂断层处,随着断层距的增大,不同分量之间的脉冲形状参数的差异也随之变大。

    • 一种基于自适应方法的地震烈度圈自动勾画关键技术研究

      2021, 43(2):345-352. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.345

      摘要 (190) PDF 6.69 M (2428) 收藏

      摘要:地震烈度分布是震后灾害损失快速评估、应急救援和恢复重建工作开展的重要依据。目前地震烈度圈主要是由专家根据现场实地调查获得的烈度调查点,结合预评估烈度圈,采用GIS软件进行手动勾画得到。这种传统方法耗时耗力。提出一种基于自适应方法的地震烈度圈自动勾画方法,首先根据余震展布、居民地分布、断层属性等判断宏观震中位置,结合断裂带走向确定烈度圈长轴方向。在此基础上,利用星机地多源灾情信息融合后的最高离散烈度点生成包络线,将最高烈度与烈度圈面积的统计关系作为约束条件,运用自适应算法扩距得到最高烈度圈。在最高烈度圈的基础上,结合各级离散烈度点,基于上述方法,从高到低依次得到其他烈度圈。最后以九寨沟7.0级地震为例,实验结果表明,利用该方法能够自动生成烈度圈,利用震后获得的星机地多源灾情信息融合得到的离散烈度点生成的烈度圈准确度高于80%,有效提高地震烈度圈勾画的效率,可以为地震应急救援工作的快速开展提供支持。

    • >地震工程
    • 含微生物气泡高饱和砂土循环三轴剪切CFD-DEM模拟

      2021, 43(2):353-360. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.353

      摘要 (282) PDF 12.58 M (981) 收藏

      摘要:为探究砂土液化的微观机理,根据室内试验中微生物反硝化反应气泡的生成速率,建立数值模拟的时效性关系,分别制取微生物处理0天、2天、3天和5天的高饱和砂土试样,采用CFD-DEM耦合方法模拟不同工况下砂土试样的循环三轴不排水剪切试验。依据砂土试样的力链分布、抗液化振次、孔压比、轴向应变和力学配位数在加载过程中的变化情况,从宏微观角度分析砂土试样的抗液化能力。模拟结果表明:含微生物气泡高饱和砂土的抗液化强度较饱和砂土有所提升;随着微生物处理时间的增加,砂土试样的饱和度降低,孔压比和轴向应变的累积变慢,抗液化能力增强。

    • 不同应力分量耦合模式下天津滨海饱和黏性土变形特性研究

      2021, 43(2):361-368. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.361

      摘要 (190) PDF 5.90 M (667) 收藏

      摘要:地基土单元体在地震荷载作用下将产生主应力轴连续旋转,不同的应力耦合模式对土的强度、孔压以及变形等特性影响显著。利用GCTS空心圆柱扭剪仪,对天津滨海软土场地饱和黏性土进行K0固结下的不同应力耦合模式的循环剪切试验。着重对比相同应力路径下竖向和扭剪双向耦合加载模式,内外围压和扭剪的三向耦合加载模式以内外围压、竖向和扭剪的四向耦合加载模式条件下饱和黏性土的变形特性、循环软化特性。试验结果表明:在相同的动强度下,四向耦合应力模式更容易破坏且变形特性以及软化特性较双向、三向耦合下发展更加迅速;剪应力分量对试样软化变形特性的影响更加显著。

    • 近断层地震作用下RC框排架结构易损性研究

      2021, 43(2):369-374. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.369

      摘要 (210) PDF 8.34 M (1639) 收藏

      摘要:为研究近断层地震作用下框排架结构破坏的可能性,以某钢筋混凝土框排架结构为原型建立有限元非线性分析模型,选取16条近断层地震波及8条远场地震波,采用增量动力分析方法绘制易损性曲线。结果表明:对于远场地震,8度多遇地震及基本地震时,结构正常使用、基本使用、修复后使用、生命安全及防止倒塌五个极限状态均未超越,满足"小震不坏,中震可修"的抗震要求;8度罕遇地震时,仅超越正常使用极限状态的概率为2.08%,满足"大震不倒"的抗震要求。而近断层地震时,在8度多遇地震时结构前四个极限状态均被超越,基本地震时结构超过修复后使用的极限状态概率为16.62%,有2.40%的概率达到生命安全的极限状态,罕遇地震时接近倒塌的概率为15.4%。研究结果可为近断层地区框排架结构地震风险评估提供参考。

    • 基于SVM与SRM耦合的抗剪强度参数随机场模拟

      2021, 43(2):375-379. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.375

      摘要 (217) PDF 1.27 M (587) 收藏

      摘要:实验数据表明土体参数具有很大的空间变异性,而随机场理论为模拟土体参数空间变异性提供了有效途径。因为传统的谱表示法(SRM)无法正确模拟多维多元随机场参数间的互相关性,提出支持向量机法(SVM)与SRM耦合的方法。SVM是基于统计学习理论和结构风险最小化原理基础上的通用机器学习方法,它在解决小样本、非线性和高维模式识别问题中表现出诸多优势。以土体抗剪强度参数:黏聚力c和内摩擦角φ为例,通过实验证明二者之间存在天然负相关性,即为二维二元随机场。结果表明,在样本数量较少的条件下,基于耦合算法模拟随机场不仅能有效地描述变量的自相关性,而且能够准确地描述变量间的互相关性,为解决小样本条件下模拟多维多元随机场提供了一种有效的方法。

    • 黏滑断层隧道刚柔并济抗减错技术研究

      2021, 43(2):380-385,395. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.380

      摘要 (188) PDF 3.06 M (572) 收藏

      摘要:为提高强震区黏滑断层隧道的结构安全性和稳定性,以都汶高速友谊隧道F1黏滑断层段为研究背景,对黏滑断层隧道采用刚柔并济抗减错技术进行研究。研究结果表明:采用结构加强措施抵抗断层黏滑错动影响,结构位移抗减错效果不显著,结构内力的平均抗减错效果在23%~33%之间;施设减错层有利于消减断层黏滑错动对隧道结构的影响,其拱顶沉降、边墙收敛抗减错效果分别达到20%以上,结构内力平均抗减错效果在37%~47%之间,优于结构加强措施;刚柔并济抗减错措施在抵抗及消减断层黏滑错动影响方面效果显著,其拱顶沉降、边墙收敛抗减错效果均能达到30%以上,而结构内力平均抗减错效果达到80%以上。研究成果可为强震区黏滑断层隧道抗震减灾设防设计提供参考。

    • 地震-列车移动荷载耦合作用下高铁路基振动特性研究

      2021, 43(2):386-395. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.386

      摘要 (204) PDF 6.01 M (4481) 收藏

      摘要:基于轨道结构-路基-地基动力相互作用理论,建立考虑地震-列车移动荷载耦合输入的轨道结构-路基-地基动力学模型,研究高速铁路路基及轨道在耦合荷载作用下的振动响应问题。通过编制DLOAD子程序并与ABAQUS有限元计算程序联立,实现地震荷载与列车移动荷载耦合作用的施加,以高速铁路桩承式路基及自由式路基为研究对象,对地震-列车移动荷载耦合作用下两种路基系统的动力响应进行数值计算并比较两者的振动响应差异。结果表明,耦合荷载对桩承式路基动力响应影响显著,该荷载作用下桩承式路基会发生共振现象,使得桩承式路基中轨道和路基振动位移幅值均大于自由式路基的振动位移幅值;桩承式路基不会影响路基系统的振动频率,但会改变路基系统的振动大小,桩承式路基中轨道X方向加速度、路肩边及路基坡脚处的竖向加速度分别减小6.2%、50%、28.6%。

    • 相对密实度对含黏粒砂土动剪切模量与阻尼比影响的试验研究

      2021, 43(2):396-403. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.396

      摘要 (240) PDF 9.48 M (808) 收藏

      摘要:利用GCTS共振柱系统开展一系列含黏粒砂土的动力特性试验,研究相对密实度对含黏粒砂土动剪切模量和阻尼比的影响,并探讨其影响规律。试验结果表明:相对密实度对动剪切模量、动剪切模量比、阻尼比、最大动剪切模量均有影响。动剪切模量随着相对密实度的增加而变大,但动剪切模量增大的幅度更大;当黏粒含量较小时,动剪切模量比随相对密实度的增加而变大,当黏粒含量较高(≥16%)时,相对密实度对动剪切模量比基本没有影响。阻尼比随相对密实度的增加逐渐变小;最大动剪切模量随相对密实度的增加而增大,但黏粒含量不同,其最大动剪切模量增大幅度不同,同时建立最大动剪切模量随相对密实度变化的关系式,并给出相关参数。

    • 层状地基分界面对于空沟隔振效果的影响分析

      2021, 43(2):404-411. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.404

      摘要 (161) PDF 6.34 M (792) 收藏

      摘要:为研究层状地基的分界面对于空沟隔振效果的影响,采用模型试验,选取三种不同深度的空沟,分别为小于分界面深度和等于分界面深度以及超过分界面深度的三种深度,分析在改变空沟宽度、空沟位置(固定振源即传感器位置,仅改变空沟所处位置)以及激振频率时对三种深度空沟隔振效果的影响。结果表明:当宽度和激振频率发生改变时,深度等于土层分界面处深度的空沟隔振效果变化最不明显;当宽度和空沟位置发生改变时,沟深小于分界面深度的空沟受到的影响最为明显;在激振频率的改变下时,沟深大于土层分界面深度的空沟所受影响最大;当固定其余参数,逐渐增加空沟深度时,深度在变化到分界面处时会有Ar值发生增加现象,该现象受到激振频率影响,激振频率越低,则上升幅度越大,低频的上升区间也最长,即Ar值从出现上升趋势至恢复减小趋势的距离为上升区间。综上结论,在选择隔振沟时应注重上述因素的影响,合理设计隔振沟,使其达到最佳隔振效果。

    • 液化场地区间隧道地震响应分析

      2021, 43(2):412-420. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.412

      摘要 (234) PDF 13.36 M (752) 收藏

      摘要:为研究液化场地区间隧道的动力响应,利用FLAC3D软件分析一致激励、局部液化和行波激励对隧道结构动力响应的影响。计算结果表明:地基土液化改变了隧道衬砌的受力状态,衬砌的破坏位置由非液化场地的拱肩和拱脚处转成了液化场地的仰拱和拱腰位置;与液化场地相比,隧道穿越局部可液化土层时,破坏位置扩展到衬砌整个断面;与一致激励相比,行波激励使衬砌的主应力增大、主应力分布改变并承受扭转作用。

    • 楼板及其配筋在RC框架结构实现抗震延性机制中的作用分析

      2021, 43(2):421-429,452. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.421

      摘要 (191) PDF 20.87 M (844) 收藏

      摘要:总结采用梁有效翼缘来考虑楼板及配筋对"强柱弱梁"机制形成的影响的实验和数值仿真研究。基于SAP2000采用三种侧向加载模式对RC框架结构不带楼板、不带楼板考虑梁刚度放大、带楼板的三个模型进行pushover分析,对力与位移的关系曲线、塑性铰的出铰顺序以及顶点位移与层间位移等方面进行探讨。结果表明:三个模型的"强柱弱梁"现象不带楼板的纯框架结构最明显,考虑梁刚度放大的模型次之,带楼板结构最不明显,证明负弯矩承载力和刚度等反映"强柱弱梁"的参数及塑性铰的出现顺序与楼板、板内配筋存在明显的对应关系;楼板及配筋影响框架结构的整体变形性能和塑性耗能能力,是抗震延性机制实现的重要影响因素。在后续的结构设计中,建议考虑实际楼板和钢筋建模进行计算分析。

    • 静力作用下夯土遗址根部掏蚀失稳机制实验研究

      2021, 43(2):430-437. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.430

      摘要 (291) PDF 22.82 M (1107) 收藏

      摘要:根部掏蚀是土遗址坍塌的主要因素。关于土遗址掏蚀失稳机理已有众多研究成果,但主要基于数值模拟和理论分析,等比例进行根部掏蚀实验的研究较少。基于夯土遗址掏蚀调查研究,制作1∶1夯土墙体模型,通过墙体根部掏蚀实验和数值模拟对其失稳机制进行研究。实验结果表明:掏蚀深度小于20%时,墙体应力变化很小;掏蚀深度大于20%时,墙体出现偏应力,并且快速增大;掏蚀深度为45%时,墙体发生倾倒破坏。在实验过程中,墙体应力重分布主要发生在掏蚀阶段,掏蚀稳定后应力变化不明显;墙体倾倒破坏过程非常迅速,整体表现为刚性倾倒,从夯层根部层界面拉裂是主要破坏模式,其应力应变特征与数值模拟结果相吻合。研究成果可为夯土遗址根部保护和夯筑支顶加固提供参考依据。

    • 地铁车站与隧道连接处地震响应分析

      2021, 43(2):438-444. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.438

      摘要 (159) PDF 11.67 M (718) 收藏

      摘要:结构截面刚度突变处是地下结构抗震的薄弱部位,为研究地铁车站与隧道连接处的地震响应,本文建立有限差分数值模型,分析地震作用下车站与隧道连接处的薄弱部位、连接处附近的侧墙变形分布特征以及地表沉降分布特征,重点探究埋深、地震动特征以及周围土体刚度对连接处隧道应力的影响。结果表明:连接处端墙底部跨中、端墙洞口的顶部和底部是抗震的薄弱部位;连接处端墙存在对侧墙变形分布、地表沉降分布有一定影响;结构埋深,地震动频谱、幅值对连接处隧道应力响应有较大影响,结构周围土体的刚度在一定范围内对连接处隧道应力有较大影响。

    • 考虑动态临界加速度的地震边坡永久位移预测模型研究

      2021, 43(2):445-452. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.445

      摘要 (179) PDF 3.89 M (774) 收藏

      摘要:在区域边坡地震危险性评价中主要采用永久位移预测模型进行地震边坡永久位移计算。永久位移预测模型以Newmark滑块理论为基础,通过大量实测地震时程记录统计拟合得出。针对Newmark理论中滑动面抗剪强度参数保持不变和已有位移预测模型的计算位移小于实测位移的问题,利用动态临界加速度理论,分别构建含有峰值加速度和阿里亚斯强度的两种位移预测模型。对该模型计算出的永久位移合理性进行讨论,发现永久位移计算结果符合滑坡实测位移的数量级。采用本文模型计算的永久位移更加接近地震滑坡位移实际大小,可以解决一直存在的预测位移小于实测位移的问题。在更进一步讨论发展的基础上,本文模型可满足更多的理论应用和工程实际,为区域边坡地震危险性评价提供思路。

    • 铁尾砂抗剪强度参数随固结度变化规律研究

      2021, 43(2):453-458. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.453

      摘要 (205) PDF 4.34 M (1280) 收藏

      摘要:为了探究铁矿尾矿砂抗剪强度参数随固结度的变化规律,分别对不同固结度、不同干密度的铁矿尾矿砂进行三轴固结不排水试验(CU试验),以总应力法和有效应力法得到尾矿砂的抗剪强度参数及有效抗剪强度参数。分析表明,对于同一干密度的尾矿砂,随着固结度的增加,抗剪强度指标及有效抗剪强度指标均逐渐增加。固结度的变化对黏聚力c及有效黏聚力c'影响较小,对内摩擦角φ以及有效内摩擦角φ'影响较大。φφ'随着干密度的增加成线性增长趋势,且不同固结度下的γd-φ曲线、γd-φ'曲线拟合度较高。因此,在尾矿坝稳定性评价及安全管理中,考虑尾矿砂的抗剪强度随固结度的不同而变化,可使尾矿坝稳定性分析更符合实际情况。

    • 振冲挤密加固深厚吹填珊瑚礁砂地基试验研究

      2021, 43(2):459-467. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.459

      摘要 (227) PDF 9.26 M (933) 收藏

      摘要:针对沙特吉赞新建的围海造陆货物堆场的地基处理,基于珊瑚礁砂的疏浚工程特性,开展了用两种振冲挤密法加固该处不良级配疏松礁砂地基的有效性及确定其相应工艺参数的现场试验。先完成选定小区试验,后由SPT检验其效果,再分析确定最优振冲工艺并指导了大面积工程施工。通过比对场区地基加固前、后的CPT检测结果,用Iwasaki液化指数法对振后地基做进一步液化判断,同时采用极限法(基于CPT)和施莫法(基于SPT)对加固地基进行了沉降分析并对比两种计算结果,验证本试验研究所确定的加填料振冲方案与施工工艺合理性,加固后地基的承载及抗液化能力得到有效提高且完全能满足工后沉降控制要求。研究成果可供珊瑚礁海域的类似工程参考或借鉴。

    • 地下空洞的面波场地效应数值模拟研究

      2021, 43(2):468-475. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.468

      摘要 (191) PDF 12.33 M (936) 收藏

      摘要:工程中存在大量的地下空洞结构,这些空洞会影响地震波的传播从而产生场地效应。通过数值模拟方法研究分析地下空洞对面波传播的影响和场地效应。结果表明:面波在传播中遇到地下空洞会发生散射和反射,产生反方向传播的反射面波和向空间传播的转换体波,使得空洞的远源侧中部和下方能量大幅增强,远源侧地表及近地表处能量有所减弱,近源侧能量稍有增强。空洞的场地效应一般随空洞埋深的增加而减小,随空洞直径的增加而增加,总体来说地震动水平分量的场地效应比垂直分量更大。

    • 高速铁路路堤中WIB减隔振效果研究

      2021, 43(2):476-481,490. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.476

      摘要 (218) PDF 6.50 M (903) 收藏

      摘要:为研究高速铁路路堤中WIB(波阻板)的减隔振效果,构建了简易的铁路路堤原理性试验模型,获得了在WIB底面与路堤顶面垂直间距不同时、在路堤面上的简谐荷载作用下引起的振动波在模型表面的传播衰减规律,分析了铁路路基中WIB底面与路堤顶面垂直间距不同时的减隔振效果;构建了高速铁路路基三维动力数值仿真分析模型,并进行对比分析,验证了模型试验的合理性。结果表明:在高速铁路路堤的基床底层中设置WIB,越靠近路堤顶面,减隔振效果越好;在基床底层的顶面设置WIB的减隔振效果优于在基床表层设置WIB。

    • 基于振动台试验的黄土塬边斜坡变形失稳模式研究

      2021, 43(2):482-490. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.482

      摘要 (192) PDF 16.23 M (808) 收藏

      摘要:以甘肃省平凉市的典型黄土塬斜坡为原型,开展含裂隙黄土塬边斜坡与不含裂隙黄土塬边斜坡的振动台对比模型试验,研究不同强度地震作用下两种黄土斜坡的变形失稳特征。结果表明:两种不同结构的斜坡在不同强度地震作用下的破坏特征显著不同,裂隙的存在降低了含裂隙斜坡的抗震稳定性。随着输入地震波幅值的增加,含裂隙斜坡的变形破坏过程为:坡顶裂隙处先后发生裂隙前缘崩塌、坡面溜土、临空面方向大位移、坡面中部和坡脚鼓胀、剪切滑移、发生多级滑动,同时坡体后缘产生新的拉张裂隙;无裂隙斜坡的破坏过程为:坡顶形成拉张裂缝、坡面溜土、坡脚鼓胀、发生单级滑动。两种结构边坡的变形破裂包括倾倒—拉裂与剪切—滑移两种模式,斜坡的变形演化是两种模式相互作用的结果。

    • 移动车辆荷载环境微振动的排桩隔振参数分析

      2021, 43(2):491-500. DOI: 10.3969/j.issn.1000-0844.2021.02.491

      摘要 (219) PDF 12.97 M (1080) 收藏

      摘要:为满足精密仪器振速控制要求,提出"群桩基础+隔振排桩"与空气弹簧的两级组合隔振措施。主要研究路面移动车辆荷载经过时,第一级隔振中排桩的隔振效果。实测土体小应变动力参数,通过编写车辆-路面耦合单元(VRI)子程序引入路面不平顺,并基于三维有限元法建立了道路-排桩-地基动力模型。将模拟振速经1/3倍频程滤波与实测进行对比,并对隔振排桩进行了参数分析。研究结果表明:两级隔振体系可满足VC-E微振动控制要求;排桩的间距、桩长和排数是影响隔振效果的主要因素,且竖向隔振效果较水平向好。研究成果可为今后环境微振动工程的设计与施工提供有益参考。

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