Comparative Analysis of Seismic Response of Pile-Soil-Structure Interaction System

The study on the earthquake-resistant performance of a pile-soil-structure interaction system is a relatively complicated and primarily important issue in civil engineering practice. In this paper, a computational model and computation procedures for pile-supported structures, which can duly consider the pile-soil interaction effect, arc established by the finite clement method. Numerical implementation is made in the time domain. A simplified approximation for the seismic response analysis of pile-soil-structure systems is briefly presented. Then a comparative study is performed for an engineering example with numerical results computed respectively by the finite clement method and the simplified method. Through comparative analysis, it is shown that the results obtained by the simplified method well agree with those achieved by the finite element method. The numerical results and findings will offer instructive guidelines for earthquake-resistant analysis and design of pile-supported structures.     

福建重力台网映震效能分析

利用福建重力台网7套gPhone重力仪的连续观测资料,对不同震中距和震级地震的同震响应特征及重力仪映震的最大震中距进行分析。结果表明：1）福建重力台网的映震效能受震级和震中距影响,从映震能力来看,泉州台优于莆田台,厦门台优于福州台,漳州台和龙岩台优于南平台;2）福建重力台网的仪器稳定性好和灵敏度高,与CMG-3ESP 120S地震计相比,重力仪具有较宽的地震频带,其同震响应持续时间与波幅呈高度正相关性;3）福建重力台网仪器映震的最大震中距(Δ)与震级（M_S）存在对应关系,具体公式为M_S=-0.218(logΔ)3+2.056(logΔ)2-4.594logΔ+6.459。     

Seismic Response Analysis of Portal Water Injection Sheet Pile

1 Introduction The portal water injection sheet pile (PWISP) is a new type of space-retaining structure developed for the Shengli Oil Company. It was developed based on the combination of the practical needs of hydraulic projects and the technical principle of jet-drilling in the oil indus-try and has been successfully used for disaster prevention and hydraulic projects (Guo, 2002, 2005). It consists of the double-row parallel-prefabricated reinforced concrete sheet piles and the connectio…     

基于DDA和FEM的砌体结构震动分析

运用非连续变形分析（DDA）和有限元方法(FEM)对砌体结构进行震动分析。建模中将砌体结构的砖、柱、过梁以及楼板等视为独立的弹性体分别作有限元划分,弹性体之间运动由接触界面的张开、闭合和滑动控制来实现,通过防止弹性体间的侵入来校正弹性块体系统的位移与应变最小二乘拟合结果。弹性块体间滑动采用库仑摩尔定律控制砂浆的作用与失效,输入相当于地震烈度Ⅸ度的加速度峰值的迁安波对砌体结构模型进行震力分析,研究相应震动过程。算例表明,DDA和FEM组合的方法能很好地模拟砌体结构受地震作用的动力响应过程。在较大地震作用下,砌体结构首先从底层开始开裂破坏并导致结构倒塌,与农村砌体结构震害现象吻合较好。     

基于线性递推滤波算法的地震反应谱计算方法

为提高地震反应谱的计算精度和效率,将线性递推滤波算法（linear recursive filtering method, LRFM）引入地震反应谱计算中,基于单自由度动力系统方程推导采用该方法计算反应谱的一般表达式。为验证本文方法的计算精度和效率,采用合成正弦简谐波作为系统输入,分别利用LRFM方法、Duhamel逐步积分法、Newmark-β方法和精确解法（ASM）计算得到反应谱结果,并与ASM方法作对比来验证其误差,结果表明LRFM方法稳定性好、计算效率高。为进一步证明本文方法处理实际数据的效果,选取ESM强震数据库中不同卓越周期和频谱的强震加速度数据,对比分析LRFM方法和ASM方法在不同阻尼条件下的反应谱计算结果。结果表明,LRFM方法的计算结果与ASM方法一致,加速度反应谱的计算结果随着阻尼的增大存在一定误差,但总体计算结果可满足精度要求。本文提出的LRFM方法可快速高效地计算得到反应谱信息,对于快速评估场地的地震强度特征及工程结构的受力情况具有重要意义。     

十三陵地震台gPhone重力仪的仪器性能与水文响应分析

对安置于十三陵地震台的两台gPhone重力仪(109、118号)在2013-04~08的连续观测数据进行潮汐分析和提取重力残差处理。结果表明,gPhone重力仪监测到降水导致μGal量级的重力变化;gPhone重力仪获取的二阶重力残差变化与距离十三陵地震台15km的沙河地震台静水位变化之间存在4d左右延迟的正相关对应关系,显示了地下水位观测对重力观测解释的必要性。因此,有必要对我国的连续重力观测网补充地下水位观测,提高连续重力观测的数据处理精度。     

珙县低山区不同震源作用下斜坡地震动响应

在宜宾市珙县五同村布设斜坡地震动监测仪器,采集兴文县3.1级、珙县4.5级及长宁县4.6级地震数据。对监测剖面上1^#、2^#监测点采集到的珙县余震地震动响应数据进行滤波和校正处理,对比分析震级、高程、方位等因素对斜坡造成的地震响应后认为：1）当地震波的半波长与山体某些特定部位之间的距离接近时,斜坡地形与地震波的波峰产生耦合作用,地形放大效应显著,达到参考点的2.765倍,此处山体更容易产生较大幅度的摇晃,造成山体地质灾害;2）分析珙县4.5级与长宁县4.6级地震得出,当地震波沿特殊部位（如山脊等）传播时,地震加速度及阿里亚斯强度更加显著;3）分析地震加速度变化得出,在地震荷载作用下,随着震级的增大,斜坡的加速度响应也会增大;4）随着高程和震级的变化,监测点的地震加速度和阿里亚斯强度随之变化,高程和震级对斜坡的地震动响应具有放大效应;5）在高程和微地貌的耦合作用下,斜坡地震加速度也具有明显的放大效应。     

郯城马陵山地震台视电阻率年变特征研究

依据马陵山地震台台站仪器安装日志等基础资料,结合现场勘察结果建立三维有限元模型,并综合水位、降雨及气温等辅助观测资料,对台站近10 a的视电阻率资料进行对比分析。因台站地处郯庐断裂带安丘-莒县断裂上,地下结构复杂,EW向观测电极存在高差,视电阻率特征清晰且复杂。综合研究认为,马陵山地震台NS向视电阻率的变化主要受气温影响;EW向视电阻率主要受水位变化影响,且水位影响的量级约为气温的3倍;7~8月2个方向同时受短暂快速降雨的影响。     

基于动三轴试验和土层地震反应对地震液化的判别

以汉口某场地典型钻孔剖面为研究对象,结合动三轴试验成果,采用等效线性化方法考虑土层的非线性特征,利用一维波动方法进行场地土层地震反应分析,探讨场地内埋深10~36 m范围内的各土层在不同地震作用下的液化可能性。结果表明,汉口地区埋深超过20 m的砂土层在Ⅶ度、Ⅷ度地震作用下有液化的可能性;土层液化的可能性随着埋深的增大而减小;输入地震动的频谱特性及平稳段持续时间等因素可影响液化判别结果。该方法可为深层液化判别提供参考。     

地震静应力作用与井水位孔压响应分析——以唐山古冶5.1级地震为例

计算古冶5.1级地震震前、同震、震后唐山地区9口流体井的孔压分布和实测井水位升降情况。结果表明：1)震前,唐山古冶地区处于应力累积的状态,压缩区为近东西向,拉张区为近南北向,实测的井水位升、降情况基本与压缩、拉张情况一致;2)震时,压缩、拉张区没有改变,但应力有所释放,实测的井水升、降情况存在与压缩、拉张情况不一致的现象;3)震后,压缩区演变为拉张区,拉张区演变为压缩区,实测的井水位升、降情况也基本与压缩、拉张情况一致。本文较为全面地解释了地震静应力从震前到震后的调整过程,通过计算震前、震时、震后的井孔压分布得知,井孔压在走滑断层破裂带周边呈四象限分布,这种变化特征可用震前闭锁剪力模型解释。     

太原盆地田庄断裂活动性分段及地震危险性分析研究

为厘定太原盆地中部潜在的发震断层情况,对田庄断裂实施了浅层地震勘探,结果表明:1)田庄断裂可分为3个区段,各区段内均发育北、南支断裂,其中北支断裂为主断裂;2)除断裂西端及中-东段转折部位断面呈近似“N”形结构外,其余断面均呈“Y”形;3)西段断裂带宽度最小,东段断裂带宽度最大。利用年代学测试方法结合钻孔剖面确定断裂的活动年代及滑动速率,断裂中段的活动年代为晚更新世晚期,上断点最小埋深为39.3 m,晚更新世以来最大断距为2.9 m,最大滑动速率为0.0415 mm/a;断裂西段及东段的活动年代为中更新世,中-东段转折部位上断点最小埋深为37.4 m,晚更新世以来最大断距为2.7 m,最大滑动速率为0.0461 mm/a。基于浅层地震揭示的基岩破裂长度,采用地震矩方法对田庄断裂进行地震危险性概率分析,确定断裂的最大潜在震级及发震概率。     

川滇地区主要活动断裂运动特征及地震危险性分析

利用1980~2019年跨断层形变资料,基于断层三维运动模型和改进的灰色关联度方法研究川滇地区主要活动断裂的运动特征及地震危险性。结果表明：1）鲜水河断裂带总体呈左旋拉张运动,并具有明显的分段差异性运动特征;则木河断裂带具有正-逆断阶段性变化特征;滇南和滇西北主要表现为拉张运动。2）断层三维累积活动量与改进的灰色关联度综合指标对断裂附近6级以上地震均具有明显的震前异常及震后趋势转折变化,可能与断裂附近强震孕育-发生、同震及震后调整等影响有关。3）通过分析跨断层综合指标可知,川滇地区需重点关注鲜水河断裂带南东段、则木河断裂带及滇南地区。     

复杂地形条件下高频大地电磁法响应特性初探

基于电磁场正演理论编制高频大地电磁法正演程序,采用自适应有限元方法模拟起伏地形对高频大地电磁数据的影响,在10～105Hz频率范围内,通过地堑、地垒、任意起伏地形3种模型,分析总结起伏地形对高频大地电磁法TM和TE两种极化模式的视电阻率和阻抗相位曲线的影响规律,所揭示的规律可为山区高频大地电磁勘探外业布置与数据分析解释提供参考。     

邯郸地区主要断裂库仑破裂应力模拟与地震危险性分析

首先基于粘弹性有限元模型,结合邯郸地区活动断裂探测、历史强震数据及区内岩石圈介质分布,建立三维粘弹性有限元断层模型;然后代入运动学特征边界条件,模拟目标区活动断裂上发生地震引起的应力应变场变化;最后计算1830年磁县地震引起的周围断裂面和滑动方向上产生的库仑破裂应力变化,分析未来目标区强震危险性。根据实际地质情况和现今运动学条件模拟出的模型结果显示,磁县断裂上1830年磁县地震震中附近库仑应力减小,表明磁县断裂活动减小了1830年磁县地震震中附近的地震危险性;但在磁县断裂中、西段两端与2条北东向断裂（紫山西断裂和太行山山前断裂）交接处附近库仑应力有所加强,未来该地区的地震危险性值得关注。     

仙女山断裂带地下流体观测井水位同震响应对比分析

系统研究三峡库区大河口井、周坪井和郭家坝井对两次远场大地震和4次近场中强地震的同震响应特征,并进行差异分析;同时从地震能量密度、同震响应幅度与震级、井震距的关系等多方面对比3口井的映震能力。结果表明,大河口井的映震能力最强;3口井远场水位同震响应可能由远场面波所引起,近场同震响应主要受区域挤压应力影响,同时受到岩性以及井孔所在断裂构造部位的影响。     

相位在地震勘探中的用途及研究

主要应用傅立叶变换方法计算各种信号的振幅谱和相位谱。通过对一个球形信号进行傅立叶正反变换，发现用相位谱恢复的图形轮廓比振幅谱恢复的图形轮廓清晰。相位在信号分析中，特别是对于所要研究的地震信号尤为重要。但是，相位谱的常规计算及显示方法很难满足解释要求，就通过改善相位谱的常规计算及显示方法，并用一个简单地震模型例子，说明了改善后的相位谱更容易被解释和利用。     

南北地震带现今应变特征及地震危险性分析

基于1999～2007期、2009～2013期及2013～2016期GPS速度场数据,利用最小二乘配置方法解算南北地震带附近区域应变率参数,对比应变率变化并分析变化原因。结合研究时段内M_W6.0以上地震的震中分布,分析应变率参数与地震分布的相关关系;再结合地震地质,分析研究区内主要断层的地震危险性。结果显示,青藏高原近期存在加速扩展特征,其东北缘存在明显的介质性质横向不均匀特征,M_W6.0以上地震与应变率的大小存在相关关系;研究区内的地震危险区分别为祁连山中段危险区、玛沁-玛曲危险区、安宁河-小江断裂系危险区及红河断裂带中南段危险区。     

丹江口水库二期蓄水初期地震活动特征

丹江口水库二期蓄水后,根据2013～2015年地震台网监测成果分析,库区地震主要以微震、极微震为主,震中位置每年均呈团状或带状聚集在5个密集区,没有随库水位变化发生明显迁移现象。丹库区地震强度和频度高于汉库区,丹库区以水库地震居多,汉库区以水库地震及其他类型非构造地震居多。     

基于强震记录的唐山5.1级地震强地面运动特征及局部场地效应分析

利用京津冀地区214个强震台捕获的2020-07-12唐山市古冶区5.1级地震加速度波形记录,统计分析记录数量随震中距变化的特征,绘制峰值加速度等值线图。将近场6个土层台记录的线弹性反应谱与我国抗震设防反应谱进行比较,采用传统谱比法分析近场局部土层对地震动的放大作用。将观测的谱加速度与国内常用的几种地震动预测模型进行对比,计算其归一化残差,研究中、远场局部场地条件对地震动幅度和主要作用周期的影响,给出各周期谱加速度的空间展布,并结合场地环境分析中场地震动被显著放大的原因。