建筑物不均匀震陷影响因素研究

利用以往提出的建筑物不均匀震陷简化分析方法对不均匀震陷的几种影响因素进行了综合分析,考虑土层分布、建筑物荷载分配以及输入地震波波形和大小的不同组合,得到了一些有益的结果。     

建筑物不均匀震陷简化分析方法

基于对建筑物不均匀震陷机理的新认识，借助分层总和原理，基于不规则荷载下土的残余应变模型及土体逐步软化模型，提出了一套建筑物不均匀震陷的简化分析方法。此方法较以往更合理地考虑了土、结构和地震动的共同效应，可实现对不均匀震陷的时程分析，且原理简单，方便工程应用。方法的可靠性通过大型振动台实验进行了检验。     

软弱地基土层震陷简化计算方法研究

基于震陷宏调调查资料，土力学中的分层总和法及软化模型概念，编制了震陷简化分析程序，计算结果与宏观现象和二维有限元法计算结果十分接近，可供工程部门使用。     

人工神经网络原理在建筑物震陷预测中的应用

运用人工神经网络原理，对BP型神经网络作了多方面的改进，采用改进后的BP算法，建立了建筑物震陷预测模型，研究结果表明，改进的BP网络性能良好，所建立的模型预测精度高，能满足工程要求，是一种有效可行的预测新方法。     

液化土层上多层砖房震害预测方法的研究

本文研究了计算震陷值和震害指数增量之间的关系,指出计算震陷值可以很好反映地基失效情况,但在预测房层的震害时还需考虑基础类型、建筑物特点和地震烈度等因素的影响。文中给出了液化地区房层震害预测的方法,并就如何考虑液化土层对房屋震害的影响对现行抗震规范提出了修改意见。     

黄土的湿陷和震陷

黄土的湿陷性和震陷性分别是黄土在遇水和地震作用下产生的岩土灾害。黄土湿陷性评价及防治已经相对成熟。有些专家试图联系二者,以便解决黄土震陷性的工程评价和处理。本研究中,作者分析了黄土湿陷性与震陷性之间的联系与差异。研究认为,二者的产生都基于黄土的亚稳态结构,都是黄土架空结构破坏所引起,但其触发机制却是不同的。湿陷性产生的主要原因是吸力丧失,而震陷性主要由黄土在动荷载作用下的土体剪切破坏所导致。因此,关于二者之间的联系还不存在坚实的物理基础。     

不均匀场地土液化引起的地下管道上浮反应研究

本文采用非线性增量有限元迭代法,对不均匀场地土液化引起的地下管道的上浮反应进行了研究,考虑了液化土3种不均匀的情况,给出了一些计算结果。     

关于软弱粉质粘土地震液化或震陷的判别标准

文中简要介绍了判别细粒土地震液化分析方法的发展历程,指出了工程建设中考虑细粒土地震液化问题的必要性。基于已有研究成果,阐述了可用于工程设计的软弱粉质粘土地震液化简化判别方法,并对建筑抗震设计新规范中增加的相关条款进行了说明解释。     

地震波类型对砂土震陷影响的数值模拟分析

地震波是一种随机的、不规则作用的动荷载脉冲,可分为振动型和冲击型。不同类型的地震波会对砂土液化和变形等产生重要影响,而传统的砂土震陷计算方法往往忽视这种因素,只考虑最大加速度幅值。通过编写UMAT子程序,在非线性有限元软件ABAQUS中开发亚塑性砂土边界面模型,对不同地震波类型下不同相对密度的砂土进行动单剪试验模拟,得到一系列砂土剪应变及竖向应变的时程曲线,并与室内试验结果进行对比分析。研究表明:在同一工况下,同类型的地震波引起的砂土竖向应变相近,不同类型引起的竖向应变差异明显;振动型地震波比冲击型引起的竖向应变更大。     

孕震过程中地震活动时空不均匀性的研究

在大地震的长期孕育过程中,孕震区的地震活动一般都要经历一个加速增强过程和一个异常平静过程,显示出地震活动时空不均匀性的加剧。基于这一事实,本文定量地定义了描述确定区域地震活动空间不均匀性的两项指标,即地震频次不均匀度F_d和地震能量不均匀度E_d。在阐明其理论依据的基础上,以我国近十几年内发生的8个6—7级地震为例,总结了F_d的异常时间T_f和E_d的异常时间T_e与未来地震强度的相关性。由其相关性出发,对1987年1月8日甘肃迭部发生的5.9级地震作了检验,检验效果尚好。一系列震例的总结和检验说明:运用指标E_d、F_d定量地探讨和预报某一确定区域地震发生的可能性是可行的。     

河流沉积相土层结构对砂土液化的影响研究

目前相关规范主要依据工程场地单点的测试数据进行砂土液化判别,而实际的三维土层结构可能非常复杂。研究土层结构对砂土液化的影响机制,有利于提高砂土液化判别结果准确度。分析2008 年5 月28 日发生的松原M_S地震和2010—2011 年新西兰坎特伯雷地震序列中砂土液化点的分布,结果显示:砂土液化点主要位于高弯度河流的沉积相地层,凹岸侧蚀、凸岸沉积形成的边滩具有典型的二元结构,其顶部分布的黏土类不透水层有利于下伏饱和粉细砂等易液化土层的超孔隙水压累积;而辫状河流沉积相中,上覆黏土类不透水层间断分布特征明显。针对河流不同沉积相的土层结构建立简化场地模型,使用FLAC3D 进行砂土液化数值模拟,揭示出不同土层结构中超孔隙水压力的累积、消散和渗流过程机制,结果表明,河流沉积相土层结构对砂土液化场点的分布和地表变形具有显著影响。在合理的工程地质分区基础上,现有的液化判别方法有必要考虑场地的土层结构的影响。      

黄土震陷灾害典型震例的综合研究

阐述了1995年甘肃永登5.8级地震时造成的黄土震陷灾害形成条件、震害形态特征、黄土的基本性质及湿陷性和静、动土力学参数与震陷灾害的成因关系。并用震陷量预测计算方法和三维有限元数值模拟方法检验了黄土震陷灾害预测的理论、方法并解释了永登5.8 级地震黄土震陷现象。     

关于地球横向不均匀结构对同震重力变化的影响研究

以Molodenskiy的三维不均匀潮汐理论以及孙文科等的球对称地球模型位错理论为基础,本研究借助互换定律和扰动方法,推导出一整套计算公式,用来高精度计算三维不均匀地球模型中地震位错引起的地表以及空间同定点同震重力变化.     

黄土地区城市的震陷灾害

本文根据黄土场地具有震陷性的研究结果提出了目前还未被人们引起注意的特殊灾害,即在地震作用下黄土场地上的城市将产生严重的地基失效事件。由于震陷的突然发生和它普遍带有不均匀性,将导致一般工业与民用建筑在振动和地基残余变形的共同影响下加重震害。常见的震害现象是建筑物开裂、倾斜和倒塌。本文以兰州为例,说明了黄土引起的震害将是一种不可低估的严重灾害,应引起工程界和城市建设部门的重视,研究黄土震陷对建筑物的影响,采取相应的防御措施,以减轻或避免震陷灾害带来的损失。     

土层液化对地面运动特性的影响

大型振动台模型试验和计算分析结果表明，土层液化对地面运动的影响主要表现为：液化段地面运动里程形状，幅值频谱等方面均有很大变化，而且，当孔压比达０．６－０．７时土层液化就开始对地面运动产生影响，此外，波的短周期成份降低甚至被滤掉，长周期成份被放大，但是这种被滤淖或放大的周期段将随各种因素而变，输入地震波特征对液化时刻或液化开始起作用的时刻有重大影响，所得结果可用以很好解决液化宏观震害现象。     

液化土层对地表位移谱的影响

通过现场地震记录分析和理论计算,研究了液化土层对地表位移谱的影响规律,提出了液化位移增量谱和液化修正位移谱.对比了美国Superstition Hills地震和日本阪神地震中液化场地加速度时程和位移时程,分析了液化和非液化场地位移谱区别.采用改进的一维有效应力分析方法,计算了在不同强度和波型地震波输入下厚度和埋深不同的液化砂层对地表位移谱的影响.结果表明:液化对地表位移和位移谱有显著放大作用,位移谱在1s左右开始增大,加震最显著频段为1～5s,谱位移增加0.1～0.7m,烈度8度时平均加震增幅0.1～0.25m,9度时平均增幅0.4～0.7m.     

地震荷载作用下黄土地基震陷研究

在某大型企业的地震安全性评价工作中,采用随机地震荷载输入动三轴进行了黄土震陷试验,探讨了该场地黄土在不同动荷载作用下的震陷特性。并对该场地地基未来可能发生的震陷灾害进行了评价,为工程地基抗震处理提供了依据。     

土层地震反应的数值模拟

利用土层地震反应分析的一维模型,系统地讨论了波动数值模拟时域算法的基本概念,首先阐明了模拟上层下卧基岩的精确辐射条件与多次透射公式之间的关系,给出了实现精确辐射条件的简化方法,然后将此边界条件与土层有限元运动方程结合,提出了半无限土层地震反应的一种解耦的有限元算法,本文还进行了这一算法的数值模拟试验,讨论了时域算法较之常用的频域算法的优点,复阻尼和粘性阻尼影响的差异以及研究与复阻尼理论对应的时域,     

基于三维不均匀球形地球模型的同震位移新算法

以Molodenskiy的三维不均匀球形地球模型潮汐理论以及孙文科等的球对称地球模型位错理论为基础,本研究借助互换定律和扰动方法,推导出一整套计算公式,用来高精度计算三维不均匀地球模型中地震位错引起的地表同震位移.     

黄土的震陷性与其微结构特征的关系研究

借助电镜扫描分析手段，对Q3震陷性黄土的微结构特征、颗粒形态等进行了分析。结果表明黄土的显微结构对震陷系数有较大影响，并与震陷的临界动应力关系密切。通过孔隙含量的定量测试分析，探讨了中大孔隙对黄土震陷影响，并对土样的微结构某些指标进行了比较和分析。