摘要:可控摇摆提离桥梁是新型桥梁抗震体系中的重要研究方向,通过双柱式高墩在横桥向交替升降,使桥墩产生横向提离摇摆以控制传递到细长钢筋混凝土桥墩上的地震作用,同时在桥墩底部摇摆界面处设置消能器以限制墩柱摇摆提升及相应桥台面横向移位。文章首先介绍了自复位摇摆桥梁结构和可控摇摆系统设计理念,对采用可控摇摆提离技术的南兰吉提克铁路桥的设计思想、构造及连接设计、实验研究,以及摇摆桥梁动力行为等进行了系统介绍和总结;然后,概括总结了南兰吉提克铁路桥筒体、桥墩及箱梁等主要构件的施工过程;最后总结了典型可控摇摆提离高墩桥梁的应用前景。研究表明:摇摆结构的自振周期与振幅相关联且非固定,自振频率在一定范围内变化且非平稳存在,不能利用模态正交性分解结构的运动;可控提离高墩桥梁具有较好的地震稳定性,摇摆提离过程中的滞变阻尼效果相当明显,墩柱提离摇摆碰撞及附加消能减震装置可进一步抑制桥梁的地震响应,减小残余位移,增强桥墩自复位能力。该研究可为我国强震区韧性抗震桥梁设计及建造提供经验借鉴。

摘要:为研究损伤古砖塔的地震响应与破坏模式,利用有限元软件ABAQUS建立陕西省彬县开元寺塔的数值模型,输入El-Centro波、Taft波和兰州人工波3种地震波。植入4种损伤模式后,计算各损伤古砖塔结构的地震反应,并分析塔体结构的动力特性,得到各工况下的塔体沿高度方向的加速度放大系数、层间位移角变化曲线。通过结构的受拉损伤及塑性应变分布特征,研究开元寺塔在不同损伤状态下的地震破坏模式及薄弱部位。结果表明,在地震作用下灰浆层首先开裂破坏,而后延伸至楼层角部。其中，塔体第2层与第7层损伤最严重,为薄弱层;塔体破坏状态与初始损伤的关系密切,当第4层设置初始损伤30%时破坏最严重,第4层初始损伤20%及第1层初始损伤20%次之；未设置初始损伤时破坏最轻。

摘要:土-岩接触面滑坡中界面土体的剪切力学特性是研究此类滑坡致灾机理的关键。2019年9月14日,甘肃省定西市通渭县常家河镇小庄村发生黄土-泥岩接触面滑坡局部复活,形成新滑坡(简称常河滑坡)。该滑坡灾害主要由前期持续强降雨作用引发，其致灾机制为：降雨渗透导致老滑坡应力状态改变，致使土体抗剪强度劣化，最终触发滑坡失稳。为探究土-岩接触面滑坡中土体和土-岩接触面处应力-应变关系,阐明在内外部因素影响下土体内部剪切力学特性变化规律,选取常河滑坡中土体和全风化泥岩,开展不同含水率、渗透条件、剪切速率及地层岩性结构影响下的岩土体直剪试验;试验结束后对数据进行拟合处理,分析土体内部剪切力学行为。结果表明:原状土、重塑土和土-岩接触面试样的剪切应力均随含水率增大而减小，其峰值抗剪强度与含水率均呈负相关;原状土表现出应变软化特征,重塑土和土-岩接触面试样均表现出应变硬化特征。在渗透条件差异影响下,原状土、重塑土和土-岩接触面试样透水时的剪切应力高于隔水时,其中，原状土和重塑土的抗剪强度差值大于土-岩接触面试样,这与土-岩接触面结构的渗透性特征有关。随着剪切速率增大,重塑土和土-岩接触面试样的剪切应力逐步减小,其抗剪强度与剪切速率呈负相关。不同地层岩性结构影响下,土-岩接触面试样的抗剪强度在多数情况下大于土体试样,但当含水率接近液限时,两种试样的抗剪强度差值缩小。

摘要:为探究节理黄土裂纹扩展的细观机制,采用颗粒流程序PFC2D模拟了非贯通型节理黄土的单轴压缩试验,数值模拟结果与试验结果吻合较好。基于此,对不同加载阶段下的裂纹扩展演化规律作进一步研究,并从应力场、位移场以及能量角度分析其裂纹扩展机制。研究结果表明:单轴压缩下节理黄土的裂纹扩展过程分为3个阶段，Ⅰ、Ⅱ 阶段裂纹扩展中翼裂纹占主导地位;第 Ⅲ 阶段中翼裂纹停止扩展,次生裂纹迅速扩展贯通;翼裂纹在拉应力作用下沿着竖直加载方向扩展,次生裂纹在拉压应力共同作用下产生;翼裂纹为DF-Ⅱ型位移场驱动下产生的张拉裂纹,次生裂纹由多种类型位移场驱动扩展贯通,形成拉剪破裂带;裂纹快速增长的过程是弹性应变能快速释放以及耗散能指数增长的过程。

摘要:为降低地震作用下建筑物的应激震动行为,考虑减震执行器输出力约束问题,提出保证H∞性能指标的主动减震控制方法。首先,基于楼层传感器获取应激相对位移和速度状态信号,将地震激励建模为描述能量有限的外源不可控扰动,建立建筑物可控模型；进而,将减震器输出力约束转化为执行器力限幅的饱和控制问题,设计主动减震控制器；最后,通过Lyapunov稳定性分析,提出兼顾饱和约束和H∞性能的控制器计算方法。仿真数据表明,在某11层建筑物顶层和次顶层分别布置2个最大输出6kN的减震执行器,可将El-Centro地震作用下的建筑物应激震动位移和速度响应均降低约45%,验证了所提方法的有效性。

摘要:土层剪切波速是岩土体的固有属性,有显著的地域特征,对土层地震反应分析有重要影响。文章基于黑龙江地区重大工程场地地震安全性评价工作中的土层剪切波速资料,分别采用线性模型、二项式模型、幂函数和幂函数常数组合模型对各类土、粉质黏土、黏土、砂土、卵砾石土和风化岩进行统计回归,得到不同模型的拟合参数及拟合优度指标,给出了黑龙江地区常见土类的剪切波速与埋深的关系。剪切波速测试产生的系统误差对土层地震反应计算结果会造成一定的影响,以黑龙江地区为例,探讨了在不同强度地震作用输入下,不同场地剪切波速变异对土层地震反应结果(场地放大系数F_PGA,反应谱平台值β和特征周期T_g)的影响。结果表明:(1)土层剪切波速随着土层埋深的增加而增大;(2)总体而言,场地剪切波速负向变异使得F_PGA、β减小,T_g增大,正向变异与之相反;(3)剪切波速负向变异对F_PGA、β和T_g的影响明显远大于正向变异;(4)T_g对剪切波速变异最为敏感,F_PGA次之,β最低;(5)输入地震动越强,剪切波速变异引起的误差越大;(6)场地较软时,剪切波速测试准确性不可忽视,当测试结果偏大时,将对长周期建筑造成严重后果。

摘要:针对在临近河倾斜互层地层条件下，深基坑开挖过程中的坑底局部范围内渗水问题,提出合理的地下水及变形控制方案有待进一步研究。以兰州市安宁区紧邻黄河的深基坑工程为例,针对倾斜隔含水互层特殊性,提出利用倾斜隔水层与法向隔板相结合实现分区降水的方案。通过数值计算,对比分析有无分区工况下的支护结构变形、基坑内部地下水渗流及周边地表沉降等规律的差异。结果表明:在分区工况下,基坑内部在倾斜隔水层与隔板的封闭止水效应影响下,地下水位快速下降并沿隔板位置呈现“梯形锯齿状”。同时,在降水井停止抽水后仍能较长时间保持设计底水位,高效处理了坑内区域渗水等问题。从对支护结构变形、坑内孔压及周边地表沉降等的综合控制效应来看,分区降水工况均全面优于传统不分区工况。

摘要:南山佛法身舍利塔是一幢新建于国家4A级旅游景区南郭寺内的地标性观光仿古塔建筑,为RC和SRC构成的框架-核心筒结构,设计工作年限为100年。设计文件显示,在罕遇地震设计中,没有充分考虑场地和设计工作年限两大因素的影响。文章运用MIDAS Gen建立有限元模型,选取2条天然波和1条人工波,对结构进行罕遇地震作用下的调整后动力弹性和弹塑性时程分析,弹塑性分析中采用纤维模型,分析结构的剪力与倾覆弯矩、变形、屈服状态与滞回耗能和能量响应。结果表明:南山佛塔结构的层刚度变化与楼层结构布置和构件形式的变化相一致;弹塑性层间位移角均满足规范限值1/100,最大层间位移角出现的位置与结构的布置相一致;核心筒剪力墙会发生中等程度的屈服损伤破坏,耗散大量地震能量,外框架体系屈服损伤则较轻微;结构抗震耗能性能优越,抗大震的能力强。综合分析发现,虽然南山佛塔结构在罕遇地震设计中未充分考虑场地和设计工作年限两大影响因素,但经强化建筑抗震概念设计和抗震措施后,结构安全可靠,抗震耗能性能优越,其结构体系对类似结构的设计具有参考价值。

摘要:三峡库区香溪河、咤溪河流域滑坡灾害频发,对库区人民生命财产及水陆交通安全造成了极大威胁。为探究该区域滑坡发育情况及成因,选取高程、高差、坡度、坡向、工程地质岩组、斜坡结构、涉水度、距水系距离、距道路距离、降雨量、土地利用等11个影响因子,以斜坡单元为评价单元,基于ArcGIS，以信息量-逻辑回归耦合模型开展滑坡易发性评价。结果表明:(1)降雨量和岩组与滑坡发育呈正相关,且相关性最大;(2)因地质构造和岩组的差异,两河流域的滑坡易发性显著不同,香溪河右岸较高,左岸南段较高、北段较低,而咤溪河两岸均为高易发及以上;(3)易发性等级与距河流距离呈现出显著负相关;(4)人类活动频繁的区域易发性等级大多较高;(5)经受试者工作特征曲线检验,评价结果精度为0.840,表明该模型能较为准确地预测滑坡的发生,以斜坡单元作为评价单元与实际情况更加贴合。

摘要:针对近断层地震下铁路自复位桥墩墩顶易产生较大位移的问题,提出了三种墩顶位移控制方法,分别为增大扩大基础尺寸、增设预应力钢筋及耗能钢筋。以某铁路桥梁为工程背景,将其18号墩设计为自复位桥墩,基于OpenSees平台建立分析模型,输入7条近断层地震动记录,进行非线性时程分析,探究三种方法对自复位桥墩墩顶位移反应的控制效果。结果表明:三种方法均可实现对墩顶位移的控制,耗能钢筋方案的控制效果最佳，增加扩大基础尺寸方案的控制效果次之，预应力钢筋方案的控制效果较弱。三种方法实现对墩顶位移控制的同时均会增大墩底地震弯矩。

摘要:基于地理信息系统(GIS),利用有限断层模型计算2008年四川汶川MS8.0地震地表库仑应力变化及同震位移,并结合高程、坡度、坡向等地形因素,对同震滑坡分布规律进行研究。结果表明:同震滑坡主要分布于坡度较高、地形起伏较大的区域,且存在一个优势高程区间和优势坡向角,使得滑坡发生的概率最大;地表库仑应力增加区相比于库仑应力降低区更容易发生同震滑坡;在同震位移较大的区域,滑坡数量通常较多;而在同震位移相近的情况下,坡度较高且水平位移方向与背景地形坡向相近的区域更容易发生同震滑坡。基于此,震后地表位移特征可作为确定滑坡风险区的参考,为减轻同震滑坡灾害损失提供科学依据。

摘要:探究多年冻土区桩侧冻土含冰量差异对桩基础承载性能的影响,不仅有助于冻土区桩基础的设计施工,而且对桩基础变形防控有重要指导意义。利用ABAQUS有限元软件,模拟计算桩侧不同含冰量分布模式下桩基础的荷载传递和承载力。桩侧含冰量分布模式设置为:倒梯形(含冰量沿桩深减小)\,灯笼形(含冰量沿桩深先增大再减弱)和正梯形(含冰量沿桩深增大)。结果表明:尽管桩侧总体含冰量相同,桩基础的承载性能受桩侧土体含冰量分布差异的影响显著。取荷载为26 MN进行分析,倒梯形、灯笼形及正梯形工况对应位移依次为0.026、0.030及0.032 m;在相同荷载下,桩侧土体含冰量倒梯形分布时的桩顶沉降要小于正梯形分布时的沉降,而灯笼形分布情况介于二者之间;桩侧摩阻力整体呈现上大下小的趋势。研究成果可为寒区基础工程设计与施工提供理论参考。

摘要:利用ABAQUS软件,对一种新型开孔三重方(矩)形钢管屈曲约束支撑(PTRBRB)进行循环往复加载试验,研究其力学性能和耗能能力,重点分析开孔位置、开孔个数、开孔率、钢管间隙与端部连接方式对其性能的影响规律。研究结果表明:PTRBRB构造合理,其滞回曲线饱满且对称性和稳定性好,具有定点屈服和多点同时耗能的优点。腹板开孔的PTRBRB,开孔个数、端部连接方式和钢管间隙对其力学性能和耗能性能的影响不明显;开孔率变化会影响其力学性能,但对耗能性能的影响不明显:当开孔率过小时，试件的最大等效塑性应变出现在端部连接段；当开孔率过大时,其核心单元开孔段会发生面内失稳现象。相比在钢管腹板开孔,在钢管棱开孔的PTRBRB的滞回曲线不饱满,耗能能力和受压承载力下降,因此建议PTRBRB在腹板开孔,开孔率取35%~50%。

摘要:为系统研究不同类型纤维及其组合方式对黄土力学性能的影响机制,以青海省西宁市某地黄土为研究对象,开展玄武岩纤维、聚丙烯纤维及二者混合纤维的加筋效果对比试验。通过常规三轴试验,确定出适合西宁地区单体纤维的最佳掺量和混合纤维的最佳掺量比,并探讨在不同含水率 (10%、12%、14%、16%、18%) 和不同冻融循环次数影响下素黄土和混合纤维加筋黄土的力学和热学特性;通过扫描电子显微镜(SEM),从微观结构的角度评价加筋黄土的加固机理。研究结果表明:(1)在B∶P=3∶2时,混合纤维加筋相较于玄武岩和聚丙烯单体纤维加筋,土体强度分别提升了23.2%和13.2%。(2)随含水率增加,混合纤维加筋黄土的黏聚力和弹性模量均表现出先升高后降低的变化趋势,当含水率为14%时,土体强度提升最大,加筋效果最好;混合纤维加筋黄土的内摩擦角随含水率增加呈下降趋势,但相较于素黄土,其变幅较小。(3)在冻融循环影响下,试样的黏聚力、内摩擦角、弹性模量及导热系数均随冻融循环次数的增加呈下降趋势;当冻融循环次数达到20次时,混合纤维加筋黄土与素黄土的强度损失率差值达到最大(9.8%)。研究成果可为混合纤维加筋黄土的工程设计提供一定的理论依据和科学参考。

摘要:利用多种途径搜集到的地震灾害信息,整理2024年全球地震活动和受灾情况,绘制2024年灾害地震分布图,分析形成重灾年的地震震级特征;对导致人员伤亡的地震灾害信息和损失情况进行全面汇总,并对重大地震灾害进行深入分析,总结2024年全球地震灾害的主要特点。相较于往年,2024年全球地震活跃度较低,未出现8级或更高级别强震,7级及以上地震的发生频率也有所下降。2024年全球地震灾害表现出伤亡轻、灾害地震多发生在环太平洋地震带、重大灾害分布集中,以及伤亡原因明确的特征。针对该年度地震灾害伤亡原因和21世纪以来灾害地震活动情况,提出一系列地震灾害预防措施和建议,并强调未来地震防御工作中需要重点关注的方面。

摘要:构造震颤是慢地震的一种,主要发生在环太平洋俯冲带下地壳与上地幔转换带的板块交界面,其时空分布状态能很好地描述板块俯冲的动态过程。大地测量和地震学的联合研究表明,构造震颤与低频地震、短期慢滑移在一些区域存在时空对应关系。最近，沿北美主要走滑断层、俯冲带以及阿尔卑斯—喜马拉雅碰撞带的其他主要断层发现了构造震颤活动。除了自发的构造震颤,还有由不同形式的应力扰动触发的震颤,其中远震的面波最具触发潜力。触发震颤不仅能用来推测研究区域是否存在构造震颤,而且能更好地约束震颤行为及其发生机制。文章对构造震颤和触发震颤的研究进展进行梳理,从基本概念、物理机制、观测进展、检测定位方法四个方面进行介绍,为我国开展相关研究,优化观测布局提供参考。

摘要:北京时间2025年1月7日9时5分,西藏自治区日喀则市定日县发生6.8级强烈地震,造成大量人员伤亡和财产损失。针对中国地震局工程力学研究所强震动观测中心提供的35组地震动记录,首先对原始数据进行基线校正与滤波处理,绘制水平和竖向加速度反应谱;随后开展峰值加速度(PGA)和周期0.2 s谱加速度[S_a(0.2 s)]空间分布,累积绝对速度(CAV)和Arias强度(I_A)等广义强度参数分布，以及显著持时(DS)分布的系统分析,最终完成三向地震动脉冲特征识别。研究结果表明:(1)本次地震事件对自振周期0.2~0.7 s的建筑结构破坏效应显著,其中拉孜县台站XZ.D0007记录的南北向加速度反应谱峰值超出8度极罕遇地震设计谱限值;(2)CAV和I_A参数在水平向和竖向呈现相似空间分布特征;(3)定结县台站XZ.D0004和拉孜县台站XZ.D0007处的CAV值超过相关规定阈值,拉孜县台站XZ.D0007处的I_A值超过相关规定阈值;(4)地震动呈现典型上/下盘效应,上盘区域S_a(0.2 s)与PGA较高而持时较短,下盘区域呈现相反特征;(5)基于Baker脉冲辨识准则,确认本次地震动均不是脉冲地震动。研究结果将为揭示地震动的强度分布特征提供科学依据,为西藏地区日后工程结构的抗震设防提供参考。

摘要:近场地震动相较于远场地震动对建筑结构破坏更大,因此对二者进行合理界定于抗震设计意义重大,而目前相关研究尚有欠缺。以7.0级地震为例,收集417条7.0级地震波数据,分析峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)、PGV/PGA、相对持时与震中距的相关性。基于地震动预测方程(GMPE)和俞言祥模型,分析不同场地条件下的地震动衰减规律,并以拟合相关性为依据,提出新的近、远震地震动界定参数——地震动峰值加速度与相对持时之比(PGA/S)。在双对数坐标系中绘制不同场地分类条件下的PGA/S与震中距分布关系图,提出7.0级近\,远场地震动分类标准。研究结果可为不同震级、不同场地条件的地震动界定分类提供参考价值。

摘要:基于2016—2021年流动地磁矢量数据和岩石圈磁场年变,结合2017—2022年发生的MS≥3.0地震,对河北及邻区的中小震震磁特征进行量化、统计分析。结果表明:(1)震中多位于震中位于，或者地震发生在“震中发生在”这个组合是错的磁偏角(D)、磁倾角(I)、总强度(F)的零变线附近,其中震中距D、I、F的零变线≤50 km的震例,分别占总数的75.0%、50.0%、46.4%,磁偏角最为显著。(2)统计震中磁偏角、磁倾角、总强度三要素变化量,最大幅值分别为1.37′、0.69′、8.52 nT,其中，60.7%的震中磁偏角变化量在±0.40′之间,60.7%的震中磁倾角变化量在±0.25′之间,75.0%的震中总强度变化量在±3.50 nT之间;各要素的极值区均无震中分布。统计震中矢量模、水平矢量模量值，结果显示震中的量值分布较分散,但震中量值小者占比相对较多。(3)绘制震级与震中岩石圈磁场变化量散点图并计算相关性系数,结果显示,震级与震中岩石圈磁场变化量无显著相关性。

摘要:以渭河断裂西段及其周边区域为研究区,综合以往探测资料,建立震源模型和地下速度结构模型;采用统计学格林函数与三维有限差分相结合的复合计算方法,对渭河断裂的破裂过程进行模拟,得到研究区强地震动场分布结果。结果显示:当渭河断裂发生M_S7.0地震时,研究区大部分地区的强地震动场峰值加速度(PGA)大于200 gal,最高可达450~480 gal;峰值速度(PGV)高值区沿断层呈东西向展布,最大可达36 cm/s;峰值位移(PGD)围绕断层呈条状带分布,东强西弱,最高值可达约14.5 cm。研究区烈度基本在Ⅵ度以上,最高可达Ⅸ度。在震源区及其周边很大区域内,一定周期频带范围内的地震动水平超过了一般建设工程的设防水准,较大区域达到或超过50年超越概率2%的罕遇地震设防水准,可使建设工程发生区域性破坏。今后应加强研究区震害预测和抗震工作。

摘要:文章采用单台和达法波速比计算方法,研究2010—2022年南北地震带及周边地区19次MS≥6.0地震波速比预测效能,通过调整不同的计算半径、预测半径和预测时间等参数,使用R值评分方法计算在不同参数组合下的R值和R₀值,并检验其预报效能；确定最优预报参数为预测时间为240 d、预测半径为160 km,最优预报效能R值为0.397 5,R₀值为0.246 9。结果表明，地震单台波速比异常预测指标在南北地震带及其周边地区具有较好的预报意义,为该方法在震情跟踪过程中的应用提供可靠的依据。

摘要:为系统考察张家口—渤海构造带地震活动的分段特征,利用定性和定量相结合的方式评估张—渤构造带的检测能力,并采用反映能量释放程度的矩加速释放（AMR）模型、应力累积水平(b值)的OK1993模型、频度变化的力矩比（MR）模型以及区域地震综合活动水平的区域-时间-长度(RTL)算法,联合开展张—渤构造带地震活动性的分段研究工作。研究结果表明:张—渤构造带地震序列的完备性震级随时间变化并不显著,呈现较小的浮动变化,最小完备性震级可取2.0级;各种地震活动模型计算结果在各区段存在一定的差异性,如张家口段和北京段的AMR相对较高,张家口段和北京段处于应力累积状态,张家口段和唐山段的地震异常活动水平较高;通过对地震活动模型的加权分析来看,张—渤构造带各分区的地震危险程度较低,而张家口段为未来需要重点关注的地段。

摘要:博格达山是东天山的重要组成部分,其北麓发育的博格达北缘断裂为博格达北麓与准噶尔盆地的分界构造。该断裂西段(阜康断裂)晚第四纪活动强烈,而东段活动特征尚缺乏定量约束。为研究断裂晚第四纪活动特征,首先开展断裂几何学与运动学调查;继而基于无人机获取的数字高程模型(DEM)数据对地形剖面进行测量,同时采集年代学样品测定地貌面年龄,最终定量限定断裂晚第四纪以来的活动特征。研究结果表明,博格达北缘断裂以向北逆冲为主,晚第四纪以来平均垂直滑动速率为(0.30±0.04) mm/a；与北天山山前断裂带西段相比,其活动强度显著减弱,这与天山整体自西向东变形速率递减的趋势一致。