泉州盆地地震效应的二维非线性分析

基于ABAQUS显式有限元并行计算平台,采用大尺度二维精细化有限元非线性分析方法,研究泉州盆地地震效应特征.结果表明:(1)与基岩输入地震动相比,地表峰值加速度总体呈放大效应,且盆地不同位置的放大效应存在明显差异;(2)地表或基岩剧烈起伏及土层横向分布极不均匀处,地震动易产生局部聚集效应,相应地表地震动呈显著放大或缩小效应;地表加速度反应谱产生双峰甚至多峰现象.(3)在土层竖向、横向分布不均匀处,峰值加速度沿深度方向呈非单调递减,加速度反应谱沿深度存在较大差异.场地地震效应的二维非线性分析法能在一定程度上反映特殊场地条件对地震动效应的影响,该结果可为泉州盆地及类似盆地的场地设计地震动参数的确定提供参考依据.     

1994年加州北岭地震期间洛杉矶盆地非线性沉积场地反应的大小

由于难以很确切地将局部场地反应与其他较显著的效应区分开来,因此非线笥场地反应的研究存在着实际困难。我们在洛杉矶盆地选择了一个沉积层场地ＬＦ６,它具有如下特点：⑴与其他台站相比,它可利用最近的参考基岩场地,以对局部场计放大作用进行准确估计;⑵它可以揭示近地表处清晰的共振现象。我们认为：在确认可能的非线性方面,这种情况呈现出最小的不确切性。将北岭地震、１９８７年惠蒂尔纳罗斯地震和北岭余震期间的场地反应     

二维非均匀饱和土体的地震反应分析

将饱和土体视为由弹性骨架和不可压缩流体组成的两相孔隙介质,取固相位移,液相位移,孔隙水压力为场变量。从两相孔介质的动力耦合微分方程出发,利用伽辽金原理和Ｗｉｌｓｏｎ－θ法导出了三场有限元积分方法,该方法可进行二维非均匀饱和土体的地震反应分析,文中通过算例讨论了非均匀饱和土体地震反应的一些特征。     

预应力混凝土结构非线性地震反应分析

本文针对预应力混凝土与普通混凝土不同的受力特点,提出了适合于分析预应力混凝土结构抗震性能的非线性有限元模型。模型首先将混凝土结构离散为杆单元,然后对各杆单元按分层组合原理分成许多混凝土层、预应力钢筋层和普通钢筋层,计算混凝土分层单元、预应力钢筋和普通钢筋的应力和应变,最后,根据钢筋与混凝土之间的粘结－滑移关系高速钢筋变形,根据混凝土弹性模量调整结构及杆单元变形,通过对普通混凝土构件和三个预应力混凝     

拱坝非线性地震反应分析

本文根据一致粘弹性模型的概念，引入应变率的影响，将混凝土静态William-Warnke三参数模型改造成一致粘塑性William-Warnke三参数本构模型，并用这个模型对某高拱坝进行了非线性地震响应分析，与线弹性模型和应变率无关的William-Warnke三参数模型的结果进行了比较，初步探讨了应变率对拱坝地震反应的影响。     

地铁隧道地震反应非线性分析

本文对动力有限元法中的一系列问题进行了讨论,对土体动力本构模型和土-结构接触面模型的设定提出了建议．在此基础上以天津地铁1、2号线工程为实例,分别对水平地震作用下圆形盾构隧道的动位移、动应力与动应变以及地表位移等动力反应进行了非线性分析,得出了一些有益的规律和结论,从而为地铁隧道的抗震设计与研究提供参考和依据。     

多层偏心结构非线性地震反应分析

本文利用层单元模型，建立了基于层剪力-扭矩等效屈服EYST面概念的求解多层偏心结构体系双水平向地震动作用下平扭耦联非线性地震反应的简化算法，并讨论了控制偏心结构非线性扭转反应的相关结构参数；通过数值分析，初步验证了该简化方法的实用性和可靠性。     

泉州盆地地震效应特征的一维等效线性和二维非线性分析的比较

采用等效线性动粘弹性模型描述土的动力非线性特性,基于一维等效线性波传法,对泉州盆地地震效应进行了分析;同时,采用修正Martin-Seed-Davidenkov动粘弹塑性模型描述土的动力非线性特性,对泉州盆地非线性地震效应进行了大尺度二维精细化有限元分析,研究了地形地貌和土层横向不均匀性对地震效应的影响。将两种分析结果进行对比,结果表明：①随着基岩输入地震动强度增大,地表峰值加速度PGA放大效应总体呈现减小趋势,中震与小震、大震与小震的地表PGA放大系数之比依次为0.83~0.99、0.72~0.97;②该盆地Ⅲ类场地处,基岩、地表起伏不大,且土层横向分布较均匀,两种方法计算得到的地震效应特征类似;基岩或地表起伏剧烈、土层横向分布明显不均匀的Ⅱ类场地上,二维非线性分析给出的地表PGA放大系数明显大于一维等效线性结果,两种方法得到的地表加速度反应谱及PGA随土层深度的变化特征存在显著差异,二维非线性分析给出的地表加速度反应谱大多呈现双峰甚至多峰现象,且PGA在土层特定深度处存在聚集效应,使PGA随土层深度的变化呈现非单调性。     

兰州盆地最大潜在地震变形数值模拟

在分析兰州盆地及周边地震构造环境、深部地球物理特征及盆地结构构造特征的基础上,建立了马衔山北缘断层西段发震的三维地震构造模型.采用三维有限元方法计算了该断层段未来发生MS7.0地震在兰州盆地的变形影响.计算结果表明:地震产生的变形及地震应力在兰州盆地区内已有很大程度的衰减,在量值上从盆地西侧到盆地东侧总位移值从1.25 m降至0.3 m;盆地内部最大地震应力则基本保持在0.02 MPa左右,只在盆地边缘及高阶地前缘局部点达到0.2 MPa.地震应变在东、西盆地有明显的分异,但量值总体保持在10-5,只在局部异常点达到10-4,不会在盆地区内形成地表裂缝等破坏,对建筑结构的永久变形影响也较小.但应注意盆地边缘地貌单元分界处与断层附近的局部异常影响及其可能触发的次生灾害.     

水平成层场地地震反应非线性分析

本文首先推导了李小军积分格式(中心差分与Newmark平均加速度法相结合)的增量形式,并据此离散动力平衡方程,同时,采用Pyke提出的土动力本构模型以及多次透射人工边界条件,提出了一种水平成层场地地震反应非线性分析的显式有限元方法,并据此编制了计算机程序。数值实验表明,这种方法能较好地模拟土层在强地震作用下的非线性特性。     

芜湖长江大桥斜拉桥地震反应分析

详细介绍了芜湖长江大桥斜拉桥三维模型的建立和斜拉桥的模态分析，并在此基础上进行了斜拉桥的地震反应谱分析，分析结果表明，各阶振型频率的分布反映出了设计得的目的，并且当发生７度地震时，斜拉桥的安全性是可以得到保证的。     

倒虹吸混凝土管道的地震反应分析

基于土体的等效粘弹性模型,结合场地典型剖面的土体特性以及室内实验确定的各力学参数,采用时域积分和迭代的方法研究了沁河倒虹吸管道在地震作用下的反应,分析了管道截面中间底部点绝对地震位移、顶部点相对于底部点的地震动位移及管道动静综合主应力的变化规律;并根据有限元时程法的分析结果,按照混凝土承载能力极限状态设计式,对管身混凝土的抗拉、抗压安全度进行校核。结果表明,在人工地震波、调整后的E1 Centro和Pulgas地震波分别输入的情况下沁河渠道倒虹吸管道均满足抗震要求。     

考虑坝体材料非线性的混凝土拱坝地震反应分析

本文基于可信概率水准的破坏性强震作用,针对小湾高拱坝进行了考虑坝体材料非线性的拱坝地震反应分析。在分析模型中,同时考虑了无约束域地震能量辐射效应和近域地基材料非均匀性的影响。为了实现非线性条件下的静、动力组合分析,利用显式有限元结合修正的黏弹性人工边界的开放系统时域静、动力统一分析方法进行了求解,对在自重作用下的初始静力解计算采用了动力松弛技术。     

粘弹性阻尼器连接的相邻结构非线性随机地震反应分析

本文用随机等价线性化方法探讨了相邻结构之间用粘弹性阻尼器连接后的非线性随机地震反应，分析发现：在小震作用下，粘弹性阻尼器对相邻结构可以同时达到较好的控制效果；但是在强烈地震作用下，安装粘弹性阻尼器有可能会在减少一个结构的地震反应的同时，增大另外一个结构的地震反应。     

二维场地地震反应有限元分析的问题探讨

本文通过数值计算,在线弹性范围内初步分析了土层地震反应随不同侧向人工边界、有限土域取值范围、土介质的阻尼系数的变化情况;采用滞后阻尼假定,探讨了在土层时域分析中如何由滞后阻尼系数形成阻尼矩阵,给出了一个阻尼系数转换频率取值的经验公式。在此研究基础上编制了二维有限元SR2D计算程序。     

华南沿海沉积盆地的新构造运动及其与地震的关系

华南沿海大多数中新生代沉积盆地属于断陷盆地，分析这类盆地的演化发育可以将其划分为完成型、继承型和新生型三类，它们的新构造运动特征，尤其是第四纪以来的活动性有明显差异。通过地质地貌方法初步估算了三类盆地的垂直构造运动的速率，在进行对比后认为，其构造运动的强度与地震活动有密切关系。指出三类盆地主要分布地区的两条地质界线对划分我国东南沿海地震可能有一定意义。     

桥梁非线性地震反应分析若干问题研究现状

评述了钢筋混凝土桥墩非线性地震反应分析模型与损伤评估、桩－土－桥梁结构动力相互作用试验与理论研究和伸缩缝处的碰撞效应等问题的研究现状，指出了进一步的发展趋势。     

二维梯形沉积盆地放大效应的数值模拟研究

盆地效应作为场地效应的一种特殊类型,其对地震动的影响仍在持续研究当中.建立二维梯形沉积盆地模型,模型边界采用透射人工边界,利用显式有限元法作为求解方法.根据Bucking-ham提出的π定理定义了多个影响盆地效应的无量纲参数,包括盆地深宽比、介质波速比、盆地深度与入射波长之比、盆地开口宽度与入射波长之比.以Ricker...     

板内盆地地震构造分析──以江苏南部为例

板内地震构造的主要控制因素是区域构造应力场和局部的特殊发震构造条件。本文提出江苏南部强地震的主要构造标志是新生代活动盆地，盆地内的隐伏发震断层与区域构造应力场的最大主应力之间的夹角正好有利于剪切破裂的发生。三维有限元数值模拟证明，盆地形成过程中产生的地壳脆弱化，导致构造应力的重新分布和局部集中，盆地内部脆弱体中的隐伏断层是潜在的震源破裂面，盆地边缘积累的弹性应变能则是地震时释放的能量来源。