强夯引起地面振动的衰减特征

对强夯施工的现场进行了近距离的测量，得到了最大地动位移值随距离的变化特征，其衰减规律较好地符合负幂函数衰减规律，水平径向与垂直向的衰减指数分别为1．4953，0．4714。     

振动压路机地面振动对建筑物的影响

研究了振动压路机的地面振动衰减关系，指出压路机的激振力、振动频率和场地土质条件都是影响振动衰减的重要因素，提出了各类建筑物安全振动速度的标准，评价了振动压路机施工振动对建筑物的影响。     

列车振动的地震记录信号特征

在给出列车的多点运动源基本描述的基础上，对2003年3月8日在大秦铁路怀柔段的观测试验记录进行了初步分析. 分析表明:列车振动所具有的绿色环保、频谱较宽、重复性好和稳定性强的优点，除传统认识的噪声和振动干扰外，也可以用于地下结构的探测研究.如能在理论模型和信号分析处理方法，甚至观测积累方面进行深入的探索研究，将可为地球物理勘探开辟新的途径.      

打桩引起的地面振动的研究

为了对打桩引起的地面振动进行研究,应用一维应力波理论建立了粘弹性成层土中等截面弹性桩的力学模型,得到了桩中任意一点处位移的半解析解。利用桩与土的相互作用将桩对土的作用力简化到各土层面上。在复阻尼理论和纳维方程的基础上,利用分层法得到了任意荷载作用下土的位移、速度和加速度的解。从而得到了打桩引起的地面振动的衰减特性。通过实测结果和计算结果的比较说明了该方法的可行性。     

地面线城轨列车引起的地面振动预测模型研究

通过建立地面线路城轨列车引起的自由场地振动分析模型,并对模型中不同影响因素进行分析,建立地面振动预测模型。分析模型包括振源和场地两个部分,由列车运行作用于道碴上的力进行联系。影响因素包括:钢轨类型,轨道不平顺,列车速度、编组、载客量,场地土性质。利用课题组在京广铁路沿线进行的自由场地振动测试对振动分析模型进行验证,结合统计软件的相关程度来评价本文所建立的振动预测模型的适用性。     

汶川地震特大型滑坡分布特征研究

2008年＂5.12＂汶川特大地震引发了数以万计的滑坡、崩塌、危岩等次生地质灾害,对灾区人民生命财产造成了惨痛损失。尤其是破坏面积大、危害范围广的特大型滑坡,给人们生命财产造成了巨大灾难,而且潜在危险性仍然存在。笔者通过实地调查、资料查阅等方式搜集统计了汶川地震区的特大型滑坡并对其分布特征作了较为全面的归纳总结和分析研究。     

新疆吉木萨尔县大有乡木塔寺滑坡发育特征及影响因素

木塔寺滑坡位于新疆吉木萨尔县大有乡境内,多年来一直处于整体蠕动变形阶段,一旦发生滑动对坡下居民危害较大。由于本文研究的木塔寺滑坡形成有其特殊性,与新疆很多地区滑坡的形成机理有着较大的不同,而此类滑坡在新疆天山北坡低山丘陵区数量并不少见,因此研究该类型滑坡形成机理,对了解新疆同类型滑坡的形成机制及采取针对性防治措施有着较大的现实意义。     

黄土地区地震滑坡的分布特征及其影响因素分析

黄土地区极易形成地震滑坡灾害。现场调查显示，受大地构造单元、基底岩层结构、地形地貌条件、地震烈度、断裂构造和马兰黄土临空厚度等因素影响，地震黄土滑坡的展布形态较为复杂，在空间上分布很不均匀，常表现为片状、带状和线状展布，并在不同区域有不同的发育特点。在地震黄土斜坡稳定性分析和灾害预测中，必须考虑多项影响因子。     

汶川地震滑坡崩塌的空间分布特征

汶川地震发生在青藏高原东部边界的龙门山断裂带.该区域由一系列叠瓦状冲断带构成,在大地构造上是连接青藏高原与扬子地台的过渡地带.此次地震引发了大规模的滑坡、崩塌、碎屑流等地质灾害,造成严重的人员伤亡和社会经济财产损失.震后的凋查和研究结果表明,在龙门山断裂带的两侧,滑坡崩塌灾害的分布很不均匀.大多数的滑坡崩塌存在于龙门山...     

基于小波变换的地震动时-频特性研究

对美国NGA,采用一维连续小波变换得到每条记录的小波功率谱。研究了任意时间处小波功率谱最大值所对应的主频率。结果表明:地震动主频率随时间的增大逐渐减小;竖向地震动分量的主频比水平向分量随时间减小更快。分别采用线性函数模型、指数函数模型和指数三角函数模型,分析了场地、震级和震中距对主频变化曲线的影响,拟合了主频率在不同场地条件、震级、震中距等情况下随时间的变化曲线,水平向和竖向的频率时变曲线整体上都是随时间递减的,且竖向衰减得更快些,大多数情况下竖向记录的高频成分比水平向记录的相应成分要多。     

Modal identification of structures from ambient vibration,free vibration,and seismic response data via a subspace approach

This work presents a unified procedure for determining the natural frequencies, modal damping ratios and modal shapes of a structure from its ambient vibration, free vibration and earthquake response data. To evaluate the coefficient matrices of a state‐space model, the proposed procedure applies a subspace approach cooperating with an instrumental variable concept. The dynamic characteristics of a structure are determined from the coefficient matrices. The feasibility of the procedure is demonstrated through processing an in situ ambient vibration measurement of a five‐storey steel frame, an impulse response measurement of a three‐span continuous bridge, and simulated earthquake responses of five‐storey steel frames from shaking table tests. The excellent agreement of the results obtained herein with those published previously confirms the feasibility of the present procedure. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

黄土丘陵河谷场地地震动特征研究

研究黄土丘陵河谷场地在地震作用下强地面运动特征的变化情况,可以揭示强震对该类场地上震害的触发机理。结合黄土高原的地貌特征,建立具有代表性的动力数值分析模型,通过输入不同幅值、频谱特性和持续时间的地震波,对起伏地形和覆盖黄土层共同影响下的黄土河谷场地进行地震反应分析。结果表明:黄土层和地形耦合作用控制了地表的PGA变化,使其趋于复杂,在同一输入波不同振幅作用下,与基岩河谷各测点相比,黄土覆盖河谷场地的地震动频谱幅值均有所增加,并且频谱主峰均向高频移动。在不同地震波输入下,场地不同部位的固有频率受地形高程和土层影响;而地震动大小和频谱幅值不仅与场地的基本频谱和地形起伏有关,也与输入地震波的频谱成分相关。输入波PGA与地震频谱特征都不变时,同一场地输出的地震频谱形状具有相似的特征,随着地震持时增长,能量向场地基本频率附近集中,从而可能导致场地上相应频率建筑物震动幅值增加,造成累积破坏。     

黄土高填方场地地震动参数特性分析

削山造地后形成的黄土高填方场地对地震动参数特性影响较大。以实际工程项目为研究对象,构造不同填土高度的计算剖面,采用一维等效线性化方法计算土层地震动参数,分析基岩地震动输入参数和填土高度对场地地表放大效应的影响。研究表明:场地地震放大系数随填土层的高度增加呈递减趋势。在多遇地震动和基本地震动作用下,场地地震放大系数递减速度比罕遇地震动和极罕遇地震动作用下要大。当填土高度达到一定程度后放大效应趋于平稳;填土高度的变化,会改变地表加速度反应谱的形状。填土高度越大,地表反应谱长周期的频谱成分越显著,反应谱曲线向后移,反应谱峰值点均明显向长周期移动,并出现多个峰值点,反应谱特征周期值变大;下伏基岩的刚度越大,地表峰值加速度的放大效应越大。地表加速度反应谱特征值相比变小。当填土高度增大到一定程度时,下伏基岩的种类对地表地震动特性影响则不明显。该研究成果对高填方场地的地震安全评价和结构抗震设计提供参考。     

青岛地铁工程爆破振动效应分析

本文根据大量现场观测资料研究了青岛地铁施工爆破引起的地面振动效应,分析了炸药类型,药量,爆心距,施工爆破方法以及地质条件等因素对爆破振动效应的影响,总结了青岛地铁施工爆破所引起的地面振动强度的一般规律,为施工中的爆破优化设计和爆破振动控制提供了依据。     

Realistic Modeling of Seismic Wave Ground Motion in Beijing City

— Algorithms for the calculation of synthetic seismograms in laterally heterogeneous anelastic media have been applied to model the ground motion in Beijing City. The synthetic signals are compared with the few available seismic recordings (1998, Zhangbei earthquake) and with the distribution of observed macroseismic intensity (1976, Tangshan earthquake). The synthetic three-component seismograms have been computed for the Xiji area and Beijing City. The numerical results show that the thick Tertiary and Quaternary sediments are responsible for the severe amplification of the seismic ground motion. Such a result is well correlated with the abnormally high macroseismic intensity zone in the Xiji area associated with the 1976 Tangshan earthquake as well as with the ground motion recorded in Beijing city in the wake of the 1998 Zhangbei earthquake.     

汶川8.0级地震强震动特征初步分析

本文对国家强震动台网中心收集的2008年5月12日14时28分04秒汶川8．0级地震中获取的420组三分量加速度记录进行了处理和初步分析。在这次地震中布设在龙门山断裂带及其周围地区的50多个台站获得了大于100gal的加速度记录,有46组三分量加速度记录的断层距小于100km,使中国大陆近断层区域所获得的强震动加速度记录的数量成倍增加。本文依据这批数据,对汶川大地震强震动特性进行了初步分析,给出了此次地震断层附近地区的PGA衰减规律,并利用此规律模拟了断层附近的加速度峰值,绘制了PGA分布图、竖向PGA与水平向PGA比值图;给出了汶川地震断层附近的加速度反应谱、上盘效应、竖向效应、速度大脉冲效应等地震动特征,这些特征可作为抗震设计规范修订的依据并供灾区重建时参考。     

Dynamic characteristics of a base isolated building from ambient vibration measurements and low level earthquake shaking

Ambient vibration tests were conducted on a base-isolated apartment building in Takamatsu, Japan, to determine the mode shapes and the associated natural frequencies and damping ratios at very low levels of excitation. The latest developments in signal analysis for modal decomposition are used to analyze the ambient response data. A finite element model of the building and isolators was calibrated and refined using the experimental results from the ambient vibration tests. This model was then used to simulate the recorded response of the building under excitation from a small earthquake. The finite element model, calibrated by ambient vibration data and the low level of earthquake shaking, provides the starting point for modelling the non-linear response of the building when subjected to strong shaking.     

汶川地震远场地震动特征及其对长周期结构影响的分析

汶川8．0级大地震中,中国数字强震动台网获得了大量的数字强震动记录,这些记录特别是远场记录具有丰富的长周期地震动分量。本文根据东南强震动中心获取的区域数字强震动记录,分析汶川8．0级地震的远场地震动特征,研究了基岩场地及深厚软弱场地的长周期地震动及其差异;根据长周期结构的特点,选取建于深厚软弱场地上的江苏A050强震台的超长地震记录进行结构地震反应分析,研究汶川8．0级地震对远场长周期结构的影响,并结合实际震害特点,提出了长周期结构抗震及地震安全对策中一些值得注意和思考的问题。     

Effect of vehicle weight on natural frequencies of bridges measured from traffic-induced vibration

Recently, ambient vibration test (AVT) is widely used to estimate dynamic characteristics of large civil structures. Dynamic characteristics can be affected by various environmental factors such as humidity, intensity of wind, and temperature. Besides these environmental conditions, the mass of vehicles may change the measured values when traffic-induced vibration is used as a source of AVT for bridges. The effect of vehicle mass on dynamic characteristics is investigated through traffic-induced vibration tests on three bridges; (1) three-span suspension bridge (128m +404m + 128m), (2) five-span continuous steel box girder bridge (59m + 3@95m + 59m), (3) simply supported plate girder bridge (46m). Acceleration histories of each measurement location under normal traffic are recorded for 30 minutes at field. These recorded histories are divided into individual vibrations and are combined into two groups according to the level of vibration ; one by heavy vehicles such as trucks and buses and the other by light vehicles such as passenger cars. Separate processing of the two groups of signals shows that, for the middle and long-span bridges, the difference can be hardly detected, but, for the short span bridges whose mass is relatively small, the measured natural frequencies can change up to 5.4%. Supported by: the Ministry of Construction and Transportation, Korea Highway Corporation and Hyundai E&C Co. Ltd. under Project No. R&D/970003-2.