既有地下结构用于地铁工程的可行性研究(I)

7381工程是70年代初哈尔滨市按照当时地铁限界标准修建的一条地下人防工程。隧道穿越粉质粘土、细砂土层,埋深10～20米。为了评价7381工程现在用于地铁运营的安全性,本文从结构承载能力、构造、变形和裂缝等方面进行了详细检测,主要内容包括混凝土强度、混凝土碳化、混凝土表面裂缝、钢筋强度及锈蚀、隧道衬砌拱顶厚度等,检测结果为旧隧道的安全性与使用性评价奠定了基础。     

地铁地下结构抗震性能及分析方法研究

随着全球经济建设的快速发展,地下空间的利用已经成为学术界重要的研究课题。越来越多的震害表明,地下结构在强震作用下并不一定安全,甚至发生严重破坏。1985年墨西哥8.1级地震,1995年日本7.2级阪神地震以及2008年我国四川汶川8.0级地震都造成了大量的地下结构的损坏。研究地震作用下地下结构的稳定问题是当前岩土工程研究的热点课题之一,具有重要的理论和实际意义。地铁是现代城市的重要交通工具,是公众较为集中的地下空间,其安全稳定性受到了政府和社会的极大关注。本文以地铁地下结构为研究对象,对地下结构抗震研究的主要方法进行了系统的总结,对其中存在的问题及发展方向进行了讨论和评述;对三维有限差分程序FLAC3D的基本原理、功能及其在岩土工程抗震中的应用进行了详细的介绍;对地铁地下结构的抗震性能、震害机理以及实用抗震分析方法进行了深入的研究,主要成果如下:     

黄土地区地铁地下结构抗震研究综述

介绍了地铁地下结构抗震研究的发展历史、研究现状及黄土地区地铁地下结构抗震的相关研究,总结归纳出地震作用下地铁地下结构的地震破坏形式与地震反应特征;对地铁地下结构的不同抗震研究方法进行对比研究,指出各种研究方法的优缺点与适用情况。针对我国黄土地区地铁地下结构抗震分析理论研究不足,基础资料积累欠缺,抗震设计尚无可靠依据的实际情况,探讨了黄土动力本构模型、黄土与结构动力相互作用、离心机振动台试验研究及抗震分析方法等因素对黄土地区地铁地下结构抗震研究可靠性的影响,提出黄土地区地铁地下结构地震动力反应分析、地震破坏机理分析、抗震性能分析及抗震设计中需要深入研究的关键问题。     

地下结构工程抗震分析方法综述

我国地下结构工程发展很快,但其抗震分析的研究还存在着亟待解决的问题。本文简单说明了地下结构工程抗震发展历史和地震反应的特点,并详细介绍了地下结构抗震分析方法的三种分类,以及具体方法的原理,以此加深人们对地下结构工程抗震分析方法的认识,引起人们对地下结构工程抗震的重视。     

用(P)、(S)波速度振幅比求小震机制解的可行性研究

利用数字地震记录直达P、S波最大速度振幅比和仿真后的最大位移振幅比资料分别测定了小震震源机制参数,并对两种结果进行了对比分析。理论分析和实测结果表明,二者基本一致,说明直接利用区域台网数字地震记录直达P、S波最大速度振幅比代替最大位移振幅比测定小震震源机制解是可行的。     

地铁地下结构大型振动台试验模型研究概述

基于国内外对地铁地下结构大型振动台试验的研究成果和发展现状,分别对开展地铁大型振动台试验所涉及各个要素的关键问题进行论述,包括模型箱的选择和制作、模型结构和土的相似模拟、地震波的输入,以及试验监测和数据采集系统的管理。总结以往地铁振动台试验的经验,提出在研究目的和模型制作中存在的问题和难点,并探讨解决思路和方法,为后继的类似试验提供参考。     

BOFDA技术综述及用于岩土工程监测的可行性研究

布里渊散射光频域分析技术(BOFDA),是一套通过测量连续泵浦光和连续探测光相互作用后产生的布里渊散射光所确定的基带函数的脉冲响应,运用相关计算方法确定传感光纤上物理信息的综合系统。与其它分布式光纤传感器相比,BOFDA可在窄基带下操作,具有分布式、高信噪比、高空间分辨率、低成本、多频信号平行测量和处理、信号动态范围大等优点。本文对BOFDA用于测量应变和温度的基本原理进行了介绍,并对前人做的室内、现场试验进行了概括和总结。     

相对位置的地上结构对地铁地下结构地震反应的影响

应用有限元方法和粘弹性人工边界,建立了土-结构动力相互作用体系。对比分析了相对位置上不同的地上结构对地铁地下结构地震反应的影响。分析过程采用平面应变条件下的二维动力时程分析,选择的输入地震时程为Kobe时程。结果表明,地上结构的存在对地铁地下结构的层间相对位移、节点内力等地震反应指标产生了不可忽视的影响;且随着两者相对位置的改变,呈规律性变化。     

日本结构控制的工程应用(英文)

提出了包括基础隔震系统、质量阻尼系统和其他阻尼器的结构振动控制系统，阐述了结构控制系统在日本的实际工程应用，同时还介绍了于２０００年 １１月召开的第二届日本结构控制学术会议的情况。     

复杂大型地铁地下车站结构非线性地震反应分析

以苏州地铁一号线的星海站为工程背景,对上层为五跨和下层为三跨的地铁车站结构的抗震性能进行数值计算,考虑了土体与混凝土的强非线性特性和土与结构接触非线性特性,分析了结构的层间位移反应特征和结构构件连接部位的应力反应规律,以及结构构件的动态损伤演化规律.研究结果表明:车站结构柱子底端的应力反应大于顶端的应力反应,边柱底端的反应大于中柱底端的反应,下层柱底的应力反应大于上层柱底的应力反应;车站结构的上层侧墙的顶底部结点的应力反应明显比下层侧墙的对应位置结点处的要大;车站结构顶板的中跨端部结点的应力反应明显比侧边跨和侧中跨的要大;车站结构中板的侧中跨端部的应力反应明显比中跨端点处的要大,同时中跨端点处的应力反应又要比侧跨端部的要大;下层右中柱及下层侧墙底部外侧均为破坏最为严重的区域.研究成果对提高该类地铁车站结构抗震性能的认识及其抗震设计水平提供合理的参考与指导.     

Numerical investigation on seismic performance of a shallow buried underground structure with isolation devices

A design procedure for improving the seismic performance of unequal-span underground structures by installing isolation devices at the top end of columns is proposed based on the seismic failure mode of frame-type underground structures and the design concept of critical support columns. A two-dimensional finite element model (FEM) for a soil-underground structure with an unequal-span interaction system was established to shed light on the effects of a complex subway station with elastic sliding bearings (ESB) and lead rubber bearings (LRB) on seismic mitigation. It was found that the stiffness and internal force distribution of the underground structure changed remarkably with the installation of isolation devices at the top end of the columns. The constraints of the beam-column joints were significantly weakened, resulting in a decrease in the overall lateral stiffness and an increase in the structural lateral displacement. The introduction of the isolation device effectively reduces the internal force and seismic damage of the frame column; however, the tensile damage to the isolation structure, such as the roof, bottom plate, and sidewall, significantly increased compared to those of the non-isolation structure. Although the relative slip of the ESB remains within a controllable range under strong earthquake excitation as well as frame columns with stable vertical support and self-restoration functions, the LRB shows a better performance during seismic failure and better lateral displacement response of the unequal-span underground structure. The analysis results provide new ideas and references for promoting the application of seismic isolation technology in underground structures.     

钢筋混凝土结构抗震能力评估的简化能力谱方法

本文通过对现有能力谱法的研究,在吸收前人研究成果的基础上,探讨了一种简化的能力谱方法。该方法不是根据需求谱与能力谱有无交点(性能点)为评估依据,而是以能力谱为根据求出不同延性状态下既有建筑物相应的抗震能力,并与需求谱相应的谱加速度比较,判断结构的抗震能力是否满足要求。该方法不需要复杂的迭代计算来求结构的性能点,计算过程简单;同时,可以考虑既有建筑物的老化及损伤。最后,本文应用自行编制的计算程序,通过一个工程实例说明了该方法的应用及其特点。     

夹层橡胶支座轴压承载力的非线性有限元分析

本文建立了夹层橡胶支座在轴压下有限元计算的简化模型，并进行了非线性有限元分析，研究了夹层钢板的应力重分布规律和轴压破坏机理，轴压承载力计算结果同已有的轴压承载力试验结果符合较好。     

A practical approach for seismic risk assessment of underground structures: A case study of Iranian subway tunnels

Active geological and young faulted zones have made Iran’s territory one of the most seismological active areas in the world according to recent historical earthquakes. Some of the deadliest earthquakes such as Gilan 1990 and Kermanshah 2018 caused tens of thousands fatalities. If such violent earthquakes affect strategical structures of a country, indirect losses would be more concerning than direct losses. Nowadays there is no doubt about the vital role of tunnels and underground structures in urban areas. These facilities serve as nonstop functional structures for human transportation, water and sewage systems and underground pedestrian ways. Any external hazard subjected to underground spaces, such as earthquake could directly affect passenger’s lives and significantly decrease whole system reliability of public transportation. Commonly two earthquake levels of intensities, Maximum Design Earthquake (MDE) and Operating Design Earthquake (ODE) were used in seismic design of underground structures. However, uncertain nature of earthquakes in terms of frequency content, duration of strong ground motion, and level of intensity indicate that only the two levels of earthquake (ODE and MDE) cannot cover the all range of possible seismic responses of structures during a probable earthquake. It is important to evaluate the behavior of tunnel under a wide range of earthquake intensities. For this purpose, a practical risk-based approach which is obtained using the total probability rule was used. This study illustrates a framework for evaluation seismic stability of tunnels. Urban railway tunnels of Tehran, Shiraz, Ahwaz, Mashhad, Isfahan and Tabriz were considered as study cases. Nominal value of seismic risk for three main damage states, including minor, moderate and major were calculated.     

单桩竖向抗压静载试验数据分析与探讨

通过对单桩竖向抗压静载试验数据的分析,对单桩竖向抗压极限承载力的确定条件进行探讨,提出单桩竖向抗压静载试验数据分析应注意的事项,以便提高单桩竖向抗压静载试验结果的准确性。     

Some statistic characteristics of “underground Hot vortex” in China during 1980–1993 (II)

Based on the previous results, the relationship between “Underground Hot Vortex” (UHV) and earthquake was analyzed. Some results show that concerning a UHV with a larger horizontal scale or longer duration, the accompanied earthquake will be surely stronger while no earthquake or only minor shocks appear with a weak UHV; the strong earthquakes during recent 14 years in China (M_s>5.5 in East China, M,>6. 5 in West China) concentrated on two belts; i.e. within the scope of UHV radius ratior/R =0.32–0.61 andr/R = 0.73–0.79. No strong earthquake was detected whenr/R>0.80; the horizontal angle of the earthquake is to the north or northeast of UHV which lies in the central ascending region of crustal vertical deformation except for those in Guizhou Province; the earthquake occurred to the southeast or west of UHV located in central descending region except for those in Fen-Wei River Valley; the seismic magnitude is directly dependent on the lag time between the appearance of UHV (the beginning time of T’_3.2?0.5°C) and the occurrence of earthquakes. A preliminary conception model indicating coupling between lithosphere and atmosphere is put forward on the basis of the previous analyses and this paper.     

钢筋混凝土框架结构抗震能力评估研究

根据我国建筑抗震设计规范，借鉴建筑结构强度和延性的抗震能力评估理念，提出了评估钢筋混凝土框架结构抗震能力的定量方法。在利用ETABS集成软件完成建筑结构内力分析后，应用本研究编写的结构抗震能力评估计算程序，实现了对钢筋混凝土框架结构抗震能力的定量评估。实例评估表明，该方法除可定量评估建筑结构抗震能力外，还可从评估结果了解造成抗震能力不足的原因。     

华北遥测地震台网联网定位能力

本文利用1992年北京遥测地震台网联网前和联网后所测定的957个近震的参数进行分析与比较,进而论证华北遥测地震台网联网的定位精度和范围。