简述几种常用结构形式的多道防线设计概念

我国建筑抗震设计采用两阶段设计方法来实现抗震设防的三个水准目标,其中,第一阶段设计的主要内容是采取抗震概念设计来实现第二、第三水准目标。在某种意义上,建筑的抗震设计仍然是一门"艺术",依赖于设计人员的抗震设计理念。对于结构在强震下的安全性,多道防线是很重要的。本文就工程中常用的几种结构形式对抗震设计中的多道防线这一概念作一些简单介绍。     

软土地下工程抗震数值模拟的若干关键问题

针对我国地下工程建设项目抗震安全性能设计和评估的需求,并基于目前缺少完善的地下结构抗震分析方法和专门的地下结构抗震设计规范的现状,重点阐述了采用有限元方法进行地下工程数值模拟和分析时需要特别关注的三方面问题：计算范围、土一结构动力相互作用和边界条件。着重分析了有限元网格的划分、土一结非线性接触问题和不同边界条件的适用性,以及这些建模条件对计算结果可靠性的影响。对基于数值手段开展地下工程抗震安全性能的计算、分析和评价,制定地下结构抗震设计规范或规程,可提供有益参考。     

高地震区公路隧道地震动力响应分析

基于土一结构相互作用理论,对高地震区一实际重大工程的公路隧道洞口段结构进行了抗震计算,得到了衬砌结构各控制点的位移、加速度及内力响应规律。结果表明：在人工合成地震波条件下,衬砌墙脚、拱腰为抗震薄弱位置;结构的加速度波形与输入波形相似;这些结果为抗震设计提供了一些依据。     

专家把脉西攀高速公路桥梁及构造物抗震设计——中科院院士林皋、中国工程院院士范立础等出度研讨会

近日,四川省交通厅公路设计研究院邀请国内结构抗震专家、中国科学院林皋院士,桥梁抗震专家、中国工程院范立础院士及西南交大、北方交大、成都理工大学、交通部公路规划设计院、省地震局等的知名工程结构和抗震专家9人,对该院承担的西昌至攀枝花高速公路桥梁及构造物抗震设计技术问题进行研讨。     

隧道洞口浅埋偏压段两种围岩注浆措施的抗震效果分析

为进一步提高隧道洞口浅埋偏压段的震时安全性,依托某铁路隧道洞口段工程,利用有限差分数值计算软件对两种围岩注浆抗震措施的抗震效果进行了研究,对比分析了围岩采用接触注浆与间隔注浆两种抗震措施对隧道衬砌结构位移以及内力的影响。研究结果表明:围岩采用接触注浆抗震措施后,二衬结构横向及纵向位移分别减小了86.7%、38.1%,轴力及弯矩平均减小了45.12%、64.20%,最小安全系数平均提高了61.36%;围岩采用间隔注浆抗震措施后,二衬结构横向及纵向位移分别减小了49.3%、23.8%,轴力及弯矩平均减小了39.42%、44.90%,最小安全系数平均提高了43.11%;围岩采用接触注浆抗震措施的抗震效果优于间隔注浆抗震措施。研究成果可为隧道洞口段抗震技术的发展提供参考。     

基于性能的边坡支护结构抗震设计探讨

汶川地震造成大量的边坡支挡结构的破坏,边坡抗震设计必须进行新的考虑。提出基于性能设计的原则为边坡抗震设计方法,即边坡支挡结构抗震设计应该按照3级设防的要求规定如下:遭遇多遇地震时候,边坡处于稳定状态,要求稳定系数达到1.2; 遭遇设计地震时候,边坡处于基本稳定状态,要求稳定系数达到1.15; 遭遇罕遇地震时,边坡处于欠稳定状态,要求稳定系数达到1.05。采用上述抗震设计方法,结合具体算例,采用强度折减动力分析法进行了算例边坡抗震设计,结果表明基于性能设计的方法,既满足抗震设计总的原则,又具有很强的可操作性,对边坡支挡结构抗震设计具有重要意义。     

水电站地下厂房结构抗震计算方法探讨

地下结构是水电站地下厂房抗震设计的关键,我国现行规范尚未对其抗震设计方法作出明确规定。结合汶川地震中映秀湾地下厂房结构震灾调查,采用拟静力法、反应谱法和时程法分别进行结构受力计算。结果表明,3种方法均能在一定程度上反应映力荷载作用下地下结构的破坏情况,为抗震设计提供理论依据。拟静力法计算结果偏安全,但其对顶拱、牛腿等局部结构计算有一定不合理之处;反应谱法能展现结构的薄弱部位,便于抗震加固,但在与围岩接触的结构分析中存在较大误差;时程法能精细反映地下结构的地震受力过程,计算结果与震害调查吻合较好,便于更为经济的工程设计。建议对安全级别高、规模大或处于高地震烈度区域的地下厂房结构采用时程法进行计算。     

含初始缺陷地铁隧道的抗震动力学行为研究

针对含初始缺陷的既有地铁隧道受邻近穿越隧道施工影响的首都地铁隧道工程背景,基于有限差分方法,通过对既有地铁车站结构受邻近隧道穿越后的抗震性能研究,揭示其抗震动力响应机理。结果表明,在邻近隧道穿越影响下,含初始缺陷的既有隧道各薄弱控制点在地震作用下位移和应力动力时程的波动趋势具有相似性,说明衬砌结构是整体运动的,其位移、应力较穿越前均有所增加,边墙和仰拱在穿越后抗震性能影响最大,剪切破坏主要以车站结构周边土体为主,新线穿越后其剪切破坏分布范围有所增大,应进行注浆加固处理,与自身结构刚度相匹配,提高抗震能力。     

浅埋明挖地铁车站结构的抗震性研究

通过模型试验，研究了浅亘明挖地铁车站结构的抗震性能，给出了两种覆土厚度条件下单层三跨地铁车站结构的动力反应和抗震薄弱部位。     

地下结构地震破坏静-动力耦合模拟研究

地下结构地震破坏过程模拟是研究地下结构抗震性能的有效手段,通过人工边界条件设置将围岩土体的自重应力作为动力响应模拟的初始状态,实现了地下结构地震响应静-动力耦合数值模拟。基于有限元分析软件ABAQUS,将极限剪应变作为破坏标准,采用生死单元法模拟了地下结构的地震破坏过程,通过结构埋深考虑了初始地应力对地下结构抗震性能的影响。模拟结果表明,地下结构的抗震性能存在一个最不利埋深,即最容易地震破坏的埋深,当结构的埋深超过最不利埋深时,结构的极限抗震能力增强,若结构产生地震破坏,则结构埋深越深即初始地应力越高其破坏程度也越强。     

Effect of adjoining structures on seismic response of tunnels

In this paper the seismic behaviour of buried concrete tunnels is studied using the finite element method. The numerical tool employed is the well-known soil–structure interaction computer program FLUSH and thus analyses are carried out in the frequency domain. The seismic environment is supposed to consist of vertically propagating shear and compression waves that reproduce artificial accelerograms of a broad frequency content at selected control points. The effect of near or adjacent massive structures, such as those of nuclear power plants, is evaluated showing their influence on tunnel response. The results calculated for acceleration levels, internal structural loads, response spectra, etc., are analysed and compared either with those obtained from soil free-field response or with others computed using an alternative simplified methodology, providing useful information for preliminary design purposes.     

浅议超限的高层现浇钢筋混凝土框架-筒体结构设计分析

结合实际工程,就上海菜超限高层现浇钢筋混凝土框架-筒体结构工程进行概念设计分析、建立合理的结构计算模型,通过结构软件计算、优化分析和抗震构造措施,合理的解决超限的高层现浇钢筋混凝土框架-筒体结构的工程设计问题。     

基于损伤塑性模型的地下洞室结构地震作用分析

基于损伤力学原理,通过引入损伤变量的方法,详细推导了ABAQUS中的损伤塑性本构模型,描述混凝土后继屈服阶段及其卸荷后的损伤机制和力学行为。此本构模型可考虑循环荷载条件下材料刚度退化和应变率的影响,适用于类似混凝土材料的脆性材料,如岩石等。以某水电站地下厂房洞室结构为例,进行二维动力时程非线性分析,考虑不同的刚度恢复权重因子和应变率相关性对结构损伤的影响。多个数值算例表明：洞室混凝土结构和其周围一定深度的围岩的损伤是一个渐进积累的过程;材料的率相关性效应并不是在地震动作用开始时就立即产生,而是在一段时间后,结构经历一定程度的损伤后才慢慢体现出来;此损伤塑性模型适合地震荷载等循环荷载作用下地下洞室结构的动力时程非线性分析,尤其是强震下采用此损伤塑性模型是合理和必要的。     

Seismic microzonation of a nuclear power plant site with detailed geotechnical,geophysical and site effect studies

This paper highlights the seismic microzonation carried out for a nuclear power plant site. Nuclear power plants are considered to be one of the most important and critical structures designed to withstand all natural disasters. Seismic microzonation is a process of demarcating a region into individual areas having different levels of various seismic hazards. This will help in identifying regions having high seismic hazard which is vital for engineering design and land-use planning. The main objective of this paper is to carry out the seismic microzonation of a nuclear power plant site situated in the east coast of South India, based on the spatial distribution of the hazard index value. The hazard index represents the consolidated effect of all major earthquake hazards and hazard influencing parameters. The present work will provide new directions for assessing the seismic hazards of new power plant sites in the country. Major seismic hazards considered for the evaluation of the hazard index are (1) intensity of ground shaking at bedrock, (2) site amplification, (3) liquefaction potential and (4) the predominant frequency of the earthquake motion at the surface. The intensity of ground shaking in terms of peak horizontal acceleration (PHA) was estimated for the study area using both deterministic and probabilistic approaches with logic tree methodology. The site characterization of the study area has been carried out using the multichannel analysis of surface waves test and available borehole data. One-dimensional ground response analysis was carried out at major locations within the study area for evaluating PHA and spectral accelerations at the ground surface. Based on the standard penetration test data, deterministic as well as probabilistic liquefaction hazard analysis has been carried out for the entire study area. Finally, all the major earthquake hazards estimated above, and other significant parameters representing local geology were integrated using the analytic hierarchy process and hazard index map for the study area was prepared. Maps showing the spatial variation of seismic hazards (intensity of ground shaking, liquefaction potential and predominant frequency) and hazard index are presented in this work.     

跨断层隧道可变形抗减震措施振动台试验研究

跨断层的隧道结构在汶川地震中破坏严重,这说明传统的抗减震技术已不能保证高烈度地震区隧道结构的安全。为此,研发了可变形抗减震措施。通过振动台模型试验,考察了采用该类型措施的隧道结构地震响应特征与震后破坏形态。结果表明：跨断层隧道结构设置减震缝,可以有效减小结构的内力值和应变值;套管式可变形结构可以有效保护主套管上部结构和被套管,但主套管下部结构破坏严重;套管式可变结构提高了隧道的防水性且震后易于修复,整体性能优于减震缝;采用可变形抗减震结构的同时,必须提高衬砌混凝土的强度;不论采用何种抗减震措施,隧道结构的拱脚和仰拱是抗震加固的重点部位。研究成果可以为高烈度地震区隧道结构的抗震设防提供参考。     

大型火电厂场址稳定性研究的基本途径——以江西新昌火电厂场址为例

以江西新昌火电厂场址稳定性研究为例，阐述了大型工程场址稳定性研究的必要性。场址稳定性研究的主要内容和方法包括：进行区域地质构造背景分析；场址区断裂构造及新构造运动研究，这要根据具体地质构造情况采用地质、地貌、新构造、遥感、地球物理以及钻探等多学科相结合的综合调查分析方法；分析区域地震资料、规律及对场址区的影响；基于上述研究可作出场址稳定性评价。     

滑坡治理中的抗滑桩设计

抗滑桩因其抗滑能力强,适用条件广泛,对滑坡的根治性能好等突出优点而被广泛地应用于滑坡治理中。但由于以往“表格”计算方式的限制,在其设计应用中存在一些不尽如人意的地方。对滑坡治理中抗滑桩的应用、桩身形变、内力、钢筋混凝土桩的结构设计进行分析,给出了不同地基系数条件下的桩内力表达式、不同位移及转角边界条件下桩身变形,以及钢筋混凝土桩的结构形式。编制了从滑坡推力计算至桩结构设计的全套应用程序,从而使抗滑桩的分析快捷、准确、实用性更强。     

以标贯试验为依据的砂土液化确定性及概率判别法

核电厂址非基岩场地的地基液化问题是核电厂选址的关键问题,亟需建立核电厂址地基液化判别方法。回顾了以标贯试验和地表峰值加速度为依据的砂土液化判别方法的演化历史,依据Idriss-Boulanger确定液化临界曲线的基本方法,提出了确定液化临界曲线的基本原则,分别依据美国液化数据库、中国抗震规范液化判别式所用的液化数据及综合两者的液化数据资料,给出了相应的液化临界曲线,验证了液化临界曲线的位置对不同的细粒含量、有效上覆压力、现场试验方法的液化数据的合理性,分析了测量或估计土层循环应力比和修正标贯击数各种因素的不确定性对液化临界曲线的敏感性,结果表明：所提的液化临界曲线不易受各种因素的影响。利用Monte Carlo模拟、加权最大似然法和加权经验概率法,给出了液化临界曲线的名义抗液化安全系数与液化概率的经验关系式及概率等值线,并对核电厂Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类抗震物项地基,给出了相应的液化临界曲线。