抗震设计反应谱特征周期研究

搜集整理1933—2015年美国西部地区166个有详细钻孔资料台站场地上的1 237条水平方向强震记录,按照我国建筑抗震设计规范(GB 50011-2010)中反应谱的形状对强震记录的加速度反应谱进行拟合,提取反应谱的特征周期。分析特征周期随场地类别、震级、震中距的变化特征;按特征周期分区统计计算不同场地类别上的特征周期平均值,并与我国现行的建筑抗震设计规范中给定的特征周期值进行对比研究;最后探讨地震动峰值加速度对特征周期的影响。根据研究分析结果提出关于抗震设计反应谱特征周期值的改进建议。     

基于谱比法的江苏强震动台站场地特征分析

选取江苏省强震动台网近年来获得的强震动记录,基于水平竖向谱比法(HVSR),计算了22个强震动台站的速度反应谱平均谱比曲线,采用谱比形状一致法进行场地分类,并结合典型台站场地的工程地质资料进行对比分析。研究结果表明,平均谱比曲线的卓越周期、场地放大等特征与台站场地地质资料相吻合,与传统场地分类方法相比,基于谱比法的场地特征分类方法能够突出不同场地的地震动反应特征,较好地体现了台站的场地反应特征。     

成都盆地不同工程地质分区内场地地震动参数的计算分析

场地条件对地震动幅值和频谱特性均有影响, 现行的中国地震动参数区划图根据场地类别调整地震动反应谱特征周期, 但尚未考虑到对地震动峰值和反应谱平台值的调整. 以成都盆地为例, 广泛收集了盆地范围内的工程钻孔资料. 考虑到不同工程地质分区内场地地震动参数可能存在较大差异, 在研究区工程地质分区的基础上, 利用等效线性化方法对钻孔进行了土层地震反应分析, 给出了成都盆地内不同工程地质分区的地震动参数调整系数建议值.      

汶川地震反应谱特征周期统计分析

反应谱特征周期反映了地震动频谱特性,也是抗震设计中重要的特征参数.为了研究汶川特大地震反应谱特征周期的特性,本文以汶川地震中173个有详细地勘场地上的强震动记录为基础,统计分析了不同场地类别和断层距的反应谱特征周期,并与我国现行抗震设计规范中特征周期的规定值进行比较.本文研究结果显示随着场地变软,特征周期平均值有增大趋势;与汶川特大地震中反应谱特征周期的统计结果相比,我国抗震设计规范规定的远场反应谱特征周期值偏小.     

川滇甘陕地区设计反应谱特征周期的统计分析

以四川、云南、甘肃和陕西地区263个有详细场地资料的强震台站获得的2 388条强震记录为基础资料,对每一条水平向强震记录采用差分进化算法确定了加速度反应谱的特征周期。在考虑震级、震中距和场地类别基础上,统计不同震级、震中距和场地类别的特征周期值,并研究其对特征周期的影响。统计结果表明:这一地区,水平向加速度反应谱特征周期的均值随震级的增大而增大;随着场地类别的增加而增大;Ⅱ类场地的特征周期随着震中距的增大而增大;远场比近场的反应谱特征周期偏大;这一地区大震远场反应谱特征周期的统计结果较我国抗震设计规范规定的大震远场反应谱特征周期值偏高,研究结果对进一步合理确定加速度反应谱的特征周期有重要参考价值。     

三种土层结构反应谱特征周期的统计分析

本文人工合成了若干条能够反映不同地震动特征的基岩加速度时程,并将其作为土层地震反应分析的地震动输入。选取了若干个软弱夹层分别在底部、中部和顶部的场地剖面,利用工程上广泛应用的场地地震反应分析的一维等效线性化波动方法,计算了不同场地类别,3种土层结构在不同地震动输入下的地表加速度反应谱的特征周期。给出了不同土层结构在统计意义上的反应谱特征周期的平均值,并通过与正常剖面反应谱特征周期的比较给出了不同场地类别,3种土层结构的反应谱特征周期的影响系数。本文的研究结果对进一步考虑场地分类具有一定的意义。     

近场地震动频谱特征周期研究

基于999条具有完整信息的欧洲及其毗邻地区的近场强震动记录,对反映地震动频谱特性的不同特征周期参数(反应谱卓越周期T。、平滑化反应谱卓越周期T_o、傅氏幅值谱平均周期T_m)进行了研究,分析了场地条件、地震震级等因素对近场水平向及竖向地震动频谱特征周期的影响,并探讨了我国现行规范中设计反应谱特征周期T_g取值的合理性问题。统计结果表明:在近场区域场地和震中距仍是影响地震动频谱特征周期的重要因素,因为近场地震动的复杂性,震级对地震动频谱特征周期的影响不是很明显;近场区域竖向与水平向地震动的频谱特征周期有明显差别,且场地越软竖向与水平向地震动频谱特征周期的比值越小;我国现行抗震规范中设计反应谱的特征周期取值偏低,可能是偏于不安全的。     

场地条件对地表地震动特征的影响

以安徽省滁州市地震小区划场地为研究对象,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,研究了局部地质条件差异对场地地震效应的影响。结果表明：该场地地震动放大效应明显,河漫滩地表PGA放大效应尤为显著;相比一级阶地,河漫滩地表加速度反应谱谱形加宽,谱峰向长周期方向移动,移动幅度约为0．05～0．25S,相应的特征周期增大。地表加速度反应谱呈双峰甚至多峰特征,大尺度场地非线性有限元分析能定性反映出局部地质条件对场地地震效应特性的影响,可为城市地震小区划提供更为合理的科学依据。     

广西覆盖型岩溶区Ⅱ类场地地震效应分析

针对广西特殊的覆盖型岩溶区的场地地质条件,通过收集区内的393个地震工程地质钻孔,利用大量的剪切波速及土工测试资料,建立了土层地震动反应分析模型,采用一维波动的等效线性化方法,对Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ3三个亚类分别计算得到了地表峰值加速度及相关反应谱,并拟合得到了规准化反应谱,定量分析了广西覆盖型岩溶区Ⅱ类场地地震动的效应。结果表明,三个亚类场地动力放大系数均较大,场地对反应谱平台值的放大作用与对峰值的放大作用并不一致;Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅱ3峰值加速度放大倍数分别为1.17、1.31、1.26,而平台值的放大倍数分别为1.49、1.52、1.38;反应谱特征周期分别为0.26s、0.33s和0.39s,反应谱下降段受控于输入反应谱下降段;同时给出了场地反应谱平台值、特征周期和衰减系数的推荐值。上述结果可为确定广西覆盖型岩溶区设计地震动参数提供参考。     

集集地震地震动频谱参数研究

地震动的频谱特征是影响结构动力反应的重要因素。以集集地震动记录为数据基础,对反映地震动频谱特征的4个参数周期(反应谱卓越周期Tp,平滑化反应谱卓越周期To,傅氏幅值谱平均周期Tm和反应谱特征周期Tg)进行了研究。依据理论模型,经非线性回归分析,给出了不同场地上地震动各周期分量随断层距变化的经验公式。结果表明,不同的频谱参数周期反映地震动不同的频谱特征;同一场地上各周期随断层距的增大而增大;To和Tm具有较好的可估性。     

强震前震源区附近地震学参数中期震兆标志研究

以1975年以来中国大陆6．0级以上地震震例作为研究对象，在一定的扫描时段和扫描半径等条件的约束下，选择了10种物理意义明确、独立性较强的测震学指标，对大陆西南、华北、西北3个研究区进行了强震前震源区附近地震学参数中期震兆标志研究，结果发现，西南研究区15个震例异常的平均对应率为0．8，华北研究区10个震例的异常的平均对应率为0．7，西北研究区18个震例异常的平均对应率为0．7。提取了中国大陆强震测震学指标分区预测标志，西南研究区为0．8，华北研究区为0．7，西北研究区为0．7。     

福建地区地震活动空间分布及活动断裂特点研究

分析了1604年发生在泉州海外的8级大地震, 将所获结果结合其后400年间发生在该地区的地震活动作进一步的探讨。 在获取对该大地震的认识的基础上, 结合现代地震观测数据资料, 对福建地区的地震活动性进行再研究。 结果表明, 由于菲律宾板块向西挤压, 导致大陆东南沿海的应力积累, 从而诱发了当年泉州海外8级特大地震; 重要的是, 在震源区附近有一条近NE向活动断裂贯穿而过, 它在这400年间释放出的地震活动能量占福建地区(含近邻)所释放地震活动能量的绝大部分。 分析结果认为: 牛山岛-兄弟屿断裂这条基本平行于长乐-诏安主干断裂东约50 km海中的断裂才是福建地区近几百年来地震活动主要区域, 也是福建地区现今和今后一段时间易发生地震的构造部位, 是控制东南沿海近海地震带的主要活动断裂。     

离石北部北川河阶地特征及其新构造指示

详细研究了离石北部一带阶地的地层地貌特征,并尝试对吕梁山山体的隆升进行分析探讨。结果表明,晚更新世以来该区有过三次间歇性隆升,并且三级阶地形成以来即晚更新世早期山体隆升相对快速强烈,二级阶地形成以来即晚更新世晚期至全新世时期山体隆升处于相对缓慢的过程。     

长江三角洲地区地磁短周期变化异常的描述及解释

在长江三角洲地区进行了地磁短周期变化的观测，对资料的分析表明，该区域地磁短周期变化存在一非对称异常．其负异常较大，中心位于无锡、常熟一带；其正异常较小，中心位于海安与大丰之间．异常出现的周期为１００-３６００ｓ，并在１２０ｓ处取极大值．二维模型拟合表明，在该地区存在一由北向南上升的地下高导层．该高导层在溧阳、无锡、余山一线消失．这恰是溧阳、崇明大断裂之所在．该地区地表还存在有厚度为３００ｍ的高导覆盖层．     

海南岛北西部新构造特征及其演化研究

利用DGPS系统测量海南岛西部阶地, 绘制地质地貌综合剖面, 将西部阶地分为海成阶地和河流阶地两种。 其中海成地貌包括一条砂堤和四级阶地: 砂堤宽2～10 m, 高程约10 m, 形成于5 ka以来; 海成一级阶地发育较好, 阶地面高程21～22 m, 形成于晚更新世至全新世之间; 海成二级阶地顶面高程约32 m左右, 形成于晚更新世晚期; 海成三级阶地较为发育, 阶地面高程40～42 m, 形成于121.8 ka; 海成四级阶地零星分布, 阶地面高程约57 m, 形成于中更新世晚期。 河流阶地也可分出四级: 一级阶地高程约20 m, 局部发育, 形成于11.4 ka; 二级阶地高程约34 m, 形成于47.2 ka; 三级阶地高约50 m, 其基座顶面标高约41 m, 形成于晚更新世早期; 四级阶地高程约71 m, 基座面标高约60 m, 形成于中更新世晚期。 这些阶地中均以二级最为发育。 晚更新世以来全区处于整体加速抬升的状态。 依据阶地面的综合剖面特征, 认为王五-文教断裂晚更新世以来的活动性较弱。     

Water waves generated by instantaneous disturbances at the bed of a sloping beach

The two-dimensional problem of the generation of water waves due to instantaneous disturbances prescribed at the bed of a beach sloping at an arbitrary angle is studied here. It is formulated in terms of an initial-boundary-value problem for the velocity potential describing the motion in the fluid region assuming the linear theory. Using the Laplace transform in time and the Mellin transform in distance, the problem is reduced to solving a difference equation whose method of solution is of considerable importance in the literature. The form of the free surface is obtained in terms of a multiple infinite integral that is evaluated by the method of steepest-descent. For some prescribed forms of the disturbance at the bed of the beach, the free surface is depicted in a number of figures for different beach angles. It is observed that as the beach angle decreases, the maximum wave height increases, which is plausible.     

不同环境对水泥土动应力影响的试验研究

为研究腐蚀性介质和动荷载对水泥土力学特性的影响,通过水泥土的动三轴压缩试验,获取水泥土动应力试验参数,分析各种环境对水泥土动强度的影响。试验结果表明,当硫酸钠溶液浓度小于0.03mol/L时水泥土的动强度逐步增大,当硫酸钠溶液浓度大于0.03mol/L时水泥土的动强度又逐步降低;随着氯化钠溶液浓度的增大,其动强度逐步降低;随着腐蚀时间的增加,0.03mol/L硫酸钠溶液的水泥土动强度逐步增大,而0.1 mol/L和0.3 mol/L硫酸钠溶液的水泥土动强度均逐步降低;水泥掺入比和围压越大,水泥土动强度越大;当溶液浓度小于0.03mol/L时硫酸钠环境对水泥土的动强度有增强效应,且浓度大于0.03mol/L时硫酸钠环境对水泥土具有腐蚀破坏效应,且硫酸钠溶液腐蚀效应大于氯化钠溶液腐蚀效应。     

Asymptotic Elastodynamic Green Function in the Kiss Singularity in Homogeneous Anisotropic Solids

The far-field asymptotic formula is derived for the elastodynamic Green function in the kiss singularity in homogeneous anisotropic solids. In contrast to standard asymptotics in regular directions the derived formula is more complex and expressed in the form of a 1-D integral. This integral is specified for the kiss singularity along the symmetry axis in transverse isotropy and along the fourfold symmetry axes in tetragonal and cubic symmetries. The shape of the slowness surface in the singularity is regular in transverse isotropy and the amplitude of the Green function is expressed by means of the Gaussian curvature of this surface in the singularity. However, the shape of the slowness surface is irregular and the Gaussian curvature is not defined in the singularity in tetragonal or cubic symmetries. In this case, the amplitude of the Green function is expressed by means of the generalized Gaussian curvature.     

中国大陆及邻区海域地壳上地幔各向异性研究

利用分别由Love波和Rayleigh波得到的S波速度结构的差值（VSH-VSV）对中国大陆及邻区海域（70°E～145°E，15°N～55°N）地壳上地幔中的偏振各向异性进行研究.初步研究结果表明，各向异性在空间分布上存在不均匀性：（1）在小于150 km的深度范围内，VSH>VSV的各向异性体占主导地位，反映出在地球的浅部岩石圈内的水平应力作用及软流圈顶部物质的水平向流动对各向异性的形成起主导作用.在大陆地区，各向异性的强度随深度有显著变化.上地壳和上地幔盖层中的各向异性普遍较弱，而在流变性较强的下地壳和软流圈存在较大范围的各向异性.这一现象说明下地壳在岩石圈变形中可能有解耦作用.（2）在大于200 km深度的软流圈下部主要表现为VSH<VSV的各向异性，说明地幔物质垂直运动相对占优势地位.（3）在中国大陆东部可以看出一个大致趋势：在构造比较稳定的地区，岩石圈中VSH>VSV的各向异性比较显著，而软流圈中VSH<VSV的各向异性较弱；在构造活动比较强烈的地区，软流圈中VSH<VSV的各向异性占主导地位.（4）印度板块低角度向青藏高原下俯冲影响了中国大陆西部地区各向异性的特征.印度板块向北运动水平挤压中国西部大陆，使得物质定向重结晶，从而在岩石圈下部产生显著的VSH>VSV各向异性.     

深水中大跨径斜拉桥地震响应分析

本文以某斜拉桥为例,采用基于Morison方程的附加动水质量方法研究了动水压力对深水中大跨径斜拉桥地震响应的影响,并对中国、日本和欧洲规范中动水惯性系数的取值进行了对比研究。结果表明,在深水条件下应当考虑动水压力作用对结构地震响应的影响。对比日本和欧洲规范,我国规范中动水惯性系数取值偏低,动水压力的影响偏小。