饱和多孔介质近场波动分析的一种黏弹性人工边界

采用有限模型数值方法求解能量开放系统中的波动问题时,虚拟人工边界的处理方式对计算结果的准确性和精度具有重要的影响.本文针对无限域饱和多孔介质中波传播问题的人工边界处理方式进行了研究,提出了饱和多孔介质近场波动分析的一种黏弹性人工边界处理方法.在考虑多孔介质中固相和液相的相互作用的情况下,通过在人工边界处分别施加反映固相和液相介质波传播效应的弹簧及阻尼来模拟饱和多孔介质中波的能量辐射效应影响.算例表明,本文建议的黏弹性人工边界具有较好的模拟效果.     

横向非一致激励下土层地震响应的振动台模型试验研究

针对自由场土体的非线性地震响应问题,采用悬挂式连续体模型箱,开展了横向一致激励和非一致激励下砂土自由场土体的振动台试验。通过试验,研究了不同地震动、不同地震强度作用下自由场土体的地震动反应特性及其变化规律,包括场地土体的动力特性、加速度地震响应、剪应力-剪应变以及土体的沉降。研究结果表明:土体的非线性发展程度不仅与地震动记录有关,还与地震动输入方式、加载等级有关;与一致激励相比,非一致激励下土体运动的不一致性引起了更强的土体结构性变化,频率降低,阻尼比增大,土体的加速度峰值和频谱峰值均有降低,土体的非线性发展相对较快。土体剪应力-剪应变曲线和沉降曲线的变化规律一定程度上也反映了土体的塑性发展情况,所得结论和自由场地震反应宏观现象一致,彼此佐证了结论的合理性。     

地震动峰值位移和峰值速度对地下结构地震反应的影响

针对3类不同的典型场地条件下的单层双跨地铁车站结构,采用土-地下结构整体动力时程分析方法,分析了地震动水平输入时峰值位移和峰值速度差异对地下结构地震反应的影响。结果表明,地震动峰值速度差异对地下结构地震反应的影响,在硬土场地条件下较大,中硬场地条件下次之,软土场地条件下最小;地震动峰值位移差异对不同场地条件下的地下结构的地震反应无明显影响。     

斜入射条件下地下结构时域地震反应分析初探

通过采用平面波和远场散射波混合透射的应力人工边界条件,得到了地震波斜入射的解析方式,以此为基础建立了地震波斜入射条件下,土体与地下结构动力相互作用的时域计算分析模型。以实际建设的南京地铁某车站结构为研究对象,应用大型通用有限元分析软件ANSYS,进行了地震波斜入射条件下地下结构时域地震反应的计算和分析。初步结果表明:在地震波斜入射的情况下,地下结构的动力反应与地震波垂直入射时有较为明显的差异。     

北京地区粘性土分类指标与力学指标关系回归分析

通过统计北京地区7 602组粘性土土工试验数据,研究了粘土分类指标与力学指标各参数之间的相关关系,并给出了相应的一元、多元回归方程式和相关系数。分类指标回归分析结果表明:含水量与孔隙比、饱和度、液限和塑限指标相关性较好;液限与比重、孔隙比、塑限、塑性指数相关性较好;液性指数与饱和度、塑限与孔隙比、孔隙比与密度、饱和度与液性指数及塑性指数与比重相关性都较好。力学指标回归分析表明:压缩模量E2与E1相关性好;E2与E1、初始应力相关性好;E2与粘聚力、摩擦角、E1、初始应力、孔隙比相关性好;E2与E1、粘聚力、摩擦角相关性好。并不建议运用相关方程式确定指标,但对于资料欠缺的地区可以借鉴。     

强震持时对钢筋混凝土结构地震累积破坏的影响

本文在计算模型中考虑了钢筋混凝土结构的低周疲劳性能,建立了一种以退化刚度比作为破坏参数的地震破坏评估模型,此模型不仅能够反映大变形破坏,而且也能反映累积损伤效应。在此基础上,文中还研究了强震持时对钢筋混凝土结构累积破坏的影响。结果表明:对于中强长持时地震,低周疲劳效应十分明显地增大了结构的破坏程度,而且强震动持时对结构的累积破坏与结构的非线性变形的低周疲劳效应关系密切。     

瑞利阻尼介质有限元离散模型动力分析的数值稳定性

本文针对几种有一般阻尼的动力系数数值积分的显式方法，讨论了阻尼对稳定性的影响，并建议了瑞利阻尼介质有限元离散模型中动力分析数值稳定性的实用稳定判别方法。     

高轴压比足尺钢筋混凝土短柱抗震性能研究

利用40000kN的大型加载设备,对2个截面边长为500mm×500mm的高轴压比钢筋混凝土足尺短柱进行了水平荷载作用下的单调和反复加载试验,研究其破坏形态、滞回特性、变形和耗能能力等抗震性能。结果表明:对于反复加载和单调加载的短柱,分别在6Δy和9Δy之前以弯曲变形为主,而在其之后则以剪切变形为主,最终分别在8Δy和18Δy时发生了脆性剪切破坏;极限位移时,弯曲变形引起的柱端位移约占总位移的75%;峰值荷载时,P-Δ效应引起的弯矩占总弯矩的3.24%,对短柱的水平承载力影响较小,进行构件的弹性分析时可不予考虑;构件具有较强的耗能能力和变形能力,具有良好的抗震性能。     

软土场地地铁车站结构地震反应特性振动台模型试验

作为地铁车站结构地震破坏机制大型振动台系列模型试验之一,开展了近、远场强地震动作用下软弱粉质黏土场地框架式地铁车站结构体系的大型振动台模型试验。测试分析了模型地基的加速度、孔压、地表震陷和模型结构的加速度、应变、水平位移反应等。结果表明：地震波在模型地基的传播过程中呈现出自下而上低频增大、高频减小的现象;强地震动作用下模型地基的基频明显降低,呈现出明显的低频聚集（放大）、高频滤波效应;模型地基的孔压比增长较小,在不同特性地震动作用下模型地基孔压比的发展过程存在较大的差异,并显示出显著的空间效应;近、远场地震动作用下模型地下结构的加速度反应存在明显差异,模型地下结构对软土地基地震动加速度反应的影响具有显著的空间效应;模型地下结构相对变形小、未出现明显上浮现象,地震动频谱特性对其侧墙的变形模式和大小存在显著的影响;模型结构中柱为地震损伤最严重部位;模型结构整体损伤情况较轻、处于非破坏状态。