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。     

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。     

基于OpenSees的地震动对软土震陷影响研究

软土具有高灵敏度、低强度等特性,在地震过程中极易产生震陷。基于OpenSees数值模拟方法对软土场地的震陷反应进行非线性动力有限元分析,通过改变地震动峰值加速度、频谱特性、输入方式来研究其对软土震陷的影响。结果表明,地震动峰值加速度对地基土的不均匀震陷有显著影响,地震动峰值加速度越大,震陷量显著增大,震陷影响深度更大,对水平地表造成的破坏范围也更大;地震动频谱特性对软土震陷有重要影响,当地震动卓越频率与场地自振频率相近时,其幅值越大,产生的震陷越严重;水平、竖向同时输入地震动的方式能更好地反映土体的振动及震陷响应。该研究成果对探索软土震陷的机理有一定的指导意义。     

地震荷载下土体残余应变及孔压研究综述

总结了地震荷载下土体残余应变及孔压的研究现状，指出了计算残余应变及孔压模型中存在的问题，根据现有实验条件及研究基础，提出了今后的研究设想。     

动荷载作用下粉煤灰改性黄土的震陷特性

针对黄土地区实现工程施工材料本土化和科学利用粉煤灰问题,对不同配比条件下粉煤灰改性黄土进行重塑非饱和试件的动三轴震陷试验,研究其在动荷载作用下的震陷特性,分析粉煤灰掺入量对动变形模量和动残余应变的影响变化规律。研究结果表明:粉煤灰掺入量对黄土震陷性质的影响较大。相同固结应力水平下,动变形模量和动残余应变随粉煤灰掺入量呈现出不同的变化规律,随着粉煤灰掺入量的增加,黄土动变形模量也随之增大,残余应变则减小。动变形模量与动残余应变之间的变化趋势满足幂函数关系;黄土掺加约20%粉煤灰改性后就能够有良好的抗震陷性能。研究成果可为黄土地区地基的抗震防震设计提供借鉴依据,具有重要的工程实用价值。     

有限元分析方法在黄土地基震陷预测中的应用

将有限元方法应用于黄土地基的震陷量预测，定量地研究了黄土地基地震沉陷特性与场地条件、基础形式、土动力特性等因素的相关关系，为黄土地基基础的抗震增稳设计与处理提供了科学依据。     

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。     

地球横向不均匀结构对地表以及空间固定点同震重力变化的影响

本文提出一个新算法,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固定点同震重力变化.具体地说,我们首先把实际三维不均匀地球分解成球对称地球模型和对应的横向不均匀增量,分别进行计算,二者对应的计算结果分别称为球对称解和三维响应.由于球对称解可直接利用球对称地球模型位错理论计算得到,本文的目标是计算三维响应即地球的横向不均匀结构对同震重力变化的影响.然后,我们把三维响应再分为震源的响应和地球横向不均匀结构的响应,它们可分别借助对震源函数的扰动以及对平衡方程式的变分求解.本文推导出六个特殊点源位错引起的地表以及空间固定点同震重力变化计算公式(一个垂直走滑位错,两个相互垂直的倾滑位错,三个开裂位错),对这些公式进行适当组合就可以计算任意位置任意类型位错产生的同震重力变化,对应的计算公式同步给出.接着,依据36阶P波速度模型,我们利用岩石试验经验关系式推导出三维S波速度模型,密度模型,位场模型以及重力模型.最后,利用上述三维模型,本文计算出三种典型类型的点源位错产生的同震重力变化,结果显示三维响应与位错类型,震源深度都有关系,其最大响应占球对称解的0.5%左右,且在所有影响因素中S波速度模型影响最大.数值结果同时表明,三维响应中震源的响应与地球横向不均匀构造的响应处于同一量级.本文给出的地表和空间固定点同震重力变化计算公式可分别高精度解析地表重力和卫星重力观测数据(GRACE、GOCE等),提高大地测量数据理论解析水平.     

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.     

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.     

Effect of asymmetry and irregularity of seismic waves on earthquake-induced differential settlement of buildings on natural subsoil

The effect of asymmetry and irregularity of the inputted seismic waves on the earthquake-induced differential settlement of the buildings on natural subsoil is investigated in terms of the earthquake damage phenomena, theoretical analyses, dynamic triaxial tests and shaking table tests. A conclusion can be drawn from the investigation results that, the asymmetrical and irregular character of the inputted seismic waves themselves may have a significant contribution to the differential settlement of subsoil and buildings in some cases, and this is a necessary factor to be considered in reasonable evaluation for the differential settlement and other problems relating to the soil deformation due to earthquakes.     

结构-地基相互作用体系动力特性参数的简化计算方法

本文首先介绍了几种计算结构－地基相互作用体系动力特性的简化方法，并用振动台模型试验的数据资料进行计算分析，讨论了各方法的局限性；在此基础上，提出了一种改进的简化计算方法。在该方法中，主要改进是合理考虑了桩基对体系刚度的贡献。     

铁路矩形空心桥墩延性抗震设计简化计算方法

介绍了铁路工程抗震规范提供的钢筋混凝土桥墩延性设计简化计算方法;同时对大偏压矩形截面构件的曲率延性系数简化计算公式进行了理论推导,并结合各国规范的塑性铰等效长度计算公式,得到构件的位移延性计算公式。以大瑞线某桥为工程实例,分别采用规范提供的方法及理论推导的公式进行计算,2种方法计算得到该桥矩形空心桥墩的位移延性系数基本一致,能为今后同类桥梁设计提供一定的借鉴。     

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。     

Simplified method for real‐time seismic damage assessment of motorway bridges: Transverse direction—Accounting for abutment stoppers

In the context of developing a real‐time seismic damage assessment technique, this paper proposes a simplified model that accounts for abutment stoppers, focusing on the transverse direction. Detailed 3D finite element models of 4 bridges of the Attiki Odos motorway are developed and used as benchmarks to assess its efficiency. The selected bridges vary in length, pier typologies, clearances, and pier‐deck connections. The simplified model entails a SDOF system of a pier, with assemblies of gap elements, lateral and rotational springs, and dashpots (top and bottom), representing the deck, the bearings, the abutment stoppers, and the foundation. The effect of stoppers is initially studied, focusing on the response of the abutment‐embankment system. To shed more light on the role of abutment stoppers, a parametric study is conducted, considering a wide range of clearances. Subsequently, the effect of variabilities in span length and pier height is examined. The simplified method is extended to nonideally symmetric systems and verified against the 3D benchmarks. Finally, the model is modified to account for multicolumn piers. The extended simplified model offers a reasonable prediction of the seismic damage state, reducing significantly the computational cost, and allowing detailed parametric studies. The latter are used to develop nonlinear regression model equations correlating a selected damage index with statistically significant intensity measures. Such equations offer a viable alternative for network‐wide seismic damage assessment as part of a real‐time emergency response framework. A pilot implementation is presented, illustrating the applicability of the proposed methodology.     

钢板剪力墙结构基本自振周期简化计算研究

本文针对钢板剪力墙结构自振周期缺乏研究的现状,将钢板剪力墙简化为Timoshenko梁,提出了考虑周边框架影响的钢板剪力墙等效抗剪刚度计算的方法,然后根据Southwell-Dunkerley理论,给出了钢板剪力墙结构基本自振周期的简化计算公式。然后,通过56个算例比较分析了本文公式计算结果与有限元计算结果发现:本文公式计算结果与有限元结果之比的平均值为1.015,标准差为0.049,说明本文公式具有足够的可靠性。接着,又对结构高度、均布质量、等效抗剪、抗弯刚度、钢板的高厚比、高宽比等参数进行了分析,分析结果表明:随着结构高度与均布质量开方的乘积增大,结构的基本自振周期增长;层数相同时,随着等效抗剪刚度、抗弯刚度的增大,周期有减小的趋势;层数相同时,随着钢板高厚比与高宽比乘积的增大,周期增长。     

基于三轴试验的软土震陷简化计算方法研究

本文通过对天津滨海新区典型软土的静、动力学试验,分析了软土残余应变的变化规律,提出了结合地区震陷经验系数的软土震陷简化计算方法,并利用1976年唐山7.8级地震中天津塘沽地区软土震陷观测资料对计算方法进行了验证。结果表明,本方法用于估算自由地表震陷量是可行的,对中小工程中软土震陷量的估算具有一定的参考价值。     

Simplified seismic sidesway collapse analysis of frame buildings

This paper presents the development and assessment of a simplified procedure for estimating the seismic sidesway collapse margin ratio of building structures. The proposed procedure is based on the development of a robust database of seismic peak displacement responses of nonlinear single‐degree‐of‐freedom systems for various seismic intensities and uses nonlinear static (pushover) analysis without the need for nonlinear time history dynamic analysis. The proposed simplified procedure is assessed by comparing its collapse capacity predictions on 72 different building structures with those obtained by nonlinear incremental dynamic analyses. The proposed simplified procedure offers a simple, yet efficient, computational/analytical tool that is capable of predicting collapse capacities with acceptable accuracy for a wide variety of frame building structures. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

单圆盾构隧道抗震计算的惯性力法

将单圆盾构隧道衬砌结构在地震作用下的动力响应问题,简化为由作用于盾构隧道管片形心的等代地震惯性力与地层抗力组成的受力体系,并据此以计算结构在地震作用下的内力.结果表明,该方法能准确反映单圆盾构隧道在地震作用下的内力最大值,并且简单、实用.