考虑承压水地连墙穿越粉砂层槽壁稳定性分析

地下连续墙在成槽施工中粉砂层特别容易发生局部失稳现象,针对粉砂层在承压水作用的出现失稳破坏问题,通过建立粉砂层三维滑动体稳定性分析模型,基于极限平衡原理,提出槽壁稳定性安全系数计算公式,并结合实际工程案例进行理论验证分析以及槽壁稳定性影响因素分析.研究结果表明:提出的粉砂层槽壁稳定性安全系数计算公式基本是可靠的,可为后...     

基于自由场局部变形的地下结构抗震Pushover分析方法

对地下结构抗震Pushover分析方法进行了改进,采用自由场局部变形峰值作为目标位移,局部变形峰值时刻对应的土层水平加速度作为等效惯性加速度输入。给出了局部变形峰值和等效惯性加速度确定方式,详细介绍了基于自由场局部变形的地下结构抗震Pushover分析方法实施步骤、使用方法和功能特点。该方法更有针对性地考虑了强地震作用下不同埋深地下结构与土体的非线性特征以及两者之间的相互作用,通过分析变形和受力情况可以得到完整的能力曲线,更好地评估地下结构抗震性能。使用本文方法对3种埋深的地下结构进行计算,并与动力非线性分析结果进行对比研究。结果表明:本方法在计算稳定性和模拟精度方面优于基于自由场整体变形的Pushover方法;对于不同的输入地震波,能力曲线的吻合程度更高;在强震和罕遇地震情况下,对于深埋地下结构,计算结果略大于动力非线性结果,对实际工程而言更加安全。     

非一致地震激励下综合管廊接头响应数值模拟

以横向有接头地下综合管廊非一致激励振动台试验为基础,基于有限元软件ABAQUS,建立了土-地下综合管廊结构数值模型,采用非线性弹簧单元模拟地下综合管廊的接头。分析了模型箱的边界效应、加速度响应、位移响应、以及管廊接头响应,有限元计算结果与试验实测结果进行对比分析,二者对比结果呈一致趋势,非线性弹簧单元可为生命线工程结构接头数值模拟提供了新思路。     

循环往复加载的地下结构Pushover分析方法及其在地震损伤分析中的应用

考虑到地震作用下地下结构往往受到双向往复荷载作用,本文提出了循环往复加载的地下结构Pushover分析方法.介绍了该方法的实施步骤、基本功能与特点.该方法考虑了地震作用下地下结构双向受力的特点,利用多点位移控制的推覆分析算法进行地震作用下正向加载-卸载-反向再加载的全过程分析.该方法将一次循环加载过程近似看作一次地震作用过程,提出了基于循环往复加载Pushover分析的损伤模型,避免了对土-结构整体模型进行复杂的动力相互作用分析;通过一次循环往复加载的Pushover分析,根据结构构件刚度的改变对结构损伤进行有效评估.结合实际工程进行算例分析初步验证了循环往复加载Pushover分析及地震损伤模型的有效性.     

考虑时空耦联的等效惯性加速度加载的地下结构pushover分析

地下结构的薄弱环节在地震作用下可能发生破坏,进而影响整个结构体系的整体稳定性,地下结构的抗震能力成为结构工程领域研究的热点问题之一.在借鉴已有地下结构pushover分析方法的基础上,本文提出了一种考虑时空耦合的等效惯性加速度分布模式,详细介绍了该分布模式的求解步骤与基本特点,采用该方法对日本神户大开地铁车站进行了pu...     

地下实验室与深地环境下的地球物理观测

地下实验室具有良好的低本底环境条件,为许多前沿学科研究提供了重要的实验场所,已经成为一个国家关键性的科学研究平台.目前国际上很多国家利用山体中的隧道空腔或地下矿井建立起众多的地下实验室,其中大多数进行天体物理和粒子物理实验与研究,部分同时进行着地球科学、岩体力学、地下生物等学科的相关实验.本文在介绍国际上一些重要地下实验室的基础上,着重对其在地球物理方面的观测与实验研究成果进行介绍;针对深部地下实验室所具有的“超静”与“超净”环境,阐述深部地下环境多种物理场观测所能达到的测量指标;针对深部地下实验室可实现的超高精度观测,讨论深地地球物理观测对目前仪器科学、装备与观测技术提出的挑战,及其将应对解决的诸多地球物理领域关键基础性科学问题.     

某软弱地层钢板桩基坑支护工程换撑应用

东莞市某软弱地层,无中板地下结构基坑支护工程,被动区采用加固土,增强了软弱土体整体性,提高土体抗剪强度。采用理论计算对换撑技术控制水平位移方面进行分析,结果表明,换撑技术受力合理,可以有效控制基坑开挖引起的支护结构水平位移,提高基坑安全稳定性,类似地下结构无法形成刚性铰时,可参考本文换撑技术。     

非一致地震激励地下综合管廊振动台模型试验研究(I)——试验方法

针对浅层软土中埋设的矩形截面地下综合管廊进行了非一致地震激励下的振动台模型试验研究。作为首个此种类型结构非一致激励的振动台试验工作,本文主要介绍试验方法,重点包括试验方案设计、开洞试验模型箱与模型结构设计,根据试验的特殊要求而开发的土体滑移传感器和地下结构接头位移测量装置,以及人工合成输入地震波动时程的方法与步骤。上述试验设计方法可供今后类似试验工作参考。试验结果分析及数值模型验证结果将在后续系列论文中介绍。     

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。     

水工地下厂房岩体洞室地震反应问题分析

我国西南部地区新建和在建的一些大型水电站工程中地下发电厂房均形成主体为大型岩体的地下洞室群,合理估计地震作用下这些大型地下洞室群的反应是一个亟待解决的问题.为了对水工地下厂房岩体洞室结构地震反应数值分析问题进行探讨,回顾了该类工程在我国的发展现状,总结了该类工程的结构特点和震害特点,并基于一些典型的地下洞室地震反应数值分析结果,阐述了水工地下厂房岩体洞室地震反应数值分析中应当关注的问题和研究方向.     

Out‐of‐plane seismic response of vertically spanning URM walls connected to flexible diaphragms

A simplified numerical model was used to investigate the out‐of‐plane seismic response of vertically spanning unreinforced masonry (URM) wall strips. The URM wall strips were assumed to span between two flexible diaphragms and to develop a horizontal crack above the wall mid‐height. Three degrees of freedom were used to accommodate the wall displacement at the crack height and at the diaphragm connections, and the wall dynamic stability was studied. The equations of dynamic motion were obtained using principles of rocking mechanics of rigid bodies, and the formulae were modified to include semi‐rigid wall behaviour. Parametric studies were conducted that included calculation of the wall response for different values of diaphragm stiffness, wall properties, applied overburden, wall geometry and earthquake ground motions. The results of the study suggest that stiffening the horizontal diaphragms of typical low‐rise URM buildings will amplify the out‐of‐plane acceleration demand imposed on the wall and especially on the wall–diaphragm connections. It was found that upper‐storey walls connected to two flexible diaphragms had reduced stability for applied earthquake accelerograms having dominant frequency content that was comparable with the frequency of the diaphragms. It was also found that the applied overburden reduced wall stability by reducing the allowable wall rotations. The results of this study suggest that the existing American Society of Civil Engineers recommendations for assessment of vertically spanning walls overestimate the stability of top‐storey walls in multi‐storey buildings in high‐seismic regions or for walls connected to larger period (less stiff) diaphragms. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

不同场地条件下地连墙对地铁车站结构地震动力响应的影响

地铁车站多采用基于地下连续墙(简称：地连墙)的明挖施工方法,施工后地连墙作为永久结构与车站共同受力。在车站结构抗震分析中,考虑到地连墙可能对结构抗震的有利作用,出于安全储备考虑通常忽略地连墙的存在,但地连墙对车站结构地震响应的影响规律和机理仍有待深入研究。以某典型两层三跨地铁车站结构为对象,基于近场波动有限元方法并结合黏弹性人工边界条件,开展有无地连墙情况车站结构地震响应特性对比研究,揭示不同场地条件下地连墙对车站结构地震响应的影响规律,阐明地连墙的影响机理。研究结果表明：地连墙具有减小车站结构总体层间位移效应,有利于侧墙和底层中柱抗震,但同时放大了顶底板与侧墙连接处的弯矩和正应力;地连墙对结构顶层中柱端部及中跨中板板端的内力和正应力的影响与场地条件相关,坚硬和中硬场地条件下具有减小效应,软弱场地下略有增大作用。上述结构响应规律的原因可归结为地连墙增加了结构侧墙刚度,降低了结构整体侧向变形,但限制了侧墙的弯曲变形,导致结构顶底板与侧墙交接处的弯曲变形和内力增大。     

双向单排配筋剪力墙节点抗震性能试验研究

双向单排配筋剪力墙结构适用于多层住宅结构。为了研究不同构造及不同连梁剪跨比的节点抗震性能,进行了5个连梁与墙肢节点的低周反复荷载试验。较系统地分析了其承载力、刚度及其退化过程、延性、耗能、破坏机制和破坏特征等。试验表明,经过合理设计,这种双向单排配筋剪力墙节点可以满足抗震要求。     

新型方钢管混凝土柱-钢梁节点抗震性能试验研究

通过柱端加载的低周反复荷载试验对8个内隔板三边焊接,而在未焊一边柱壁板上布置圆柱头栓钉的方钢管混凝土柱-H形钢梁节点进行了试验研究,研究了不同轴压比情况下节点的破坏模式、延性、耗能性能等。试验结果表明,破坏之前节点具有良好的滞回性能、延性及耗能能力,满足现行抗震规范的要求。该节点可以用于方钢管混凝土柱两侧弯矩相差较大时,弯矩较小一侧节点。提出了相关的设计建议。     

外伤性膈肌破裂的影像诊断

目的：分析外伤性膈肌破裂的影像表现,为临床手术提供有效影像诊断依据。方法：回顾2011年1月～2013年1月两年中经手术救治的15例膈肌破裂的影像表现。结果：15例患者胸腹的平片检查和腹部螺旋CT检查,均能清楚显示膈肌破裂的位置,破裂口大小,膈疝形成及疝囊内容物等,其中CT能显示膈肌中断、膈肌挛缩等特征性征象。结论：膈肌破裂的螺旋CT表现具有特征性,结合平片,能为临床手术治疗提供有效的依据,有极高的诊断价值。     

DR和MSCT在创伤性膈肌破裂诊断中的价值

目的:比较DR、MSCT在创伤性膈肌破裂(TDR)诊断中的价值,为外科手术治疗提供可靠影像依据。方法:收集2013年1月至2015年1月两年间经DR、MSCT诊断并且手术确诊25例TDR患者的影像资料。由2位高年资医师采用双盲法分析,以发现横隔异常升高、隔肌中断缺损、膈肌活动度、“颈圈征”、膈肌破口位置、大小及疝囊内容物为诊断依据;并与手术结果对照计算DR、MSCT在诊断TDR的准确率。结果:25例患者中DR、MSCT轴位在显示横隔异常升高及MSCT后处理技术在隔肌中断缺损、疝囊内容物与手术结果均具有较好一致性,准确率100%。与手术结果相比MSCT轴位在膈肌破口位置、大小准确率20%、隔肌中断缺损准确率48%、颈圈征准确率55.56%、疝囊内容物准确率55.56%。与手术结果相比MSCT后处理技术在膈肌破口位置、大小准确率92%、颈圈征77.78%。DR在膈肌活动度、疝囊内容物上有一定价值,与手术结果相比准确率分别为52%和24%,在隔肌中断缺损、颈圈征、膈肌破口位置、大小存在一定局限性。结论:MSCT后处理技术在诊断TDR具有较高准确率,为临床提供精准的影像信息和最佳的手术方案,应作为首选影像学检查方法。      

方钢管混凝土框架内隔板节点抗震性能的试验研究

本文设计了一榀三层两跨的方钢管混凝土框架模型,梁柱节点采用内隔板节点型式。采用拟静力试验方法,对方钢管混凝土框架施加低周反复水平荷载,研究了方钢管混凝土框架内隔板节点的荷载一位移曲线、节点延性、节点破坏机制和破坏特点等抗震性能。研究结果表明,方钢管混凝土框架内隔板节点的抗震性能较好。     

超高层建筑幕墙施工过程分析

传统的幕墙结构设计,往往忽略施工过程对其安全性的影响,这种近似的分析方法会与实际情况有较大差异,结果不可信。尤其对于超高层建筑,其施工过程中力学变化复杂,对幕墙整体安全性的影响具有一定未知性,需要深入分析。针对此问题,结合刚度迁移法对上海中心大厦幕墙施工过程进行研究,重点分析了典型分区幕墙支撑结构应力及吊杆变形在施工中的变化;利用显式有限元方法分析了伸臂桁架的合拢次序,保证了幕墙施工的安全性。结果表明：幕墙支撑结构应力在各施工阶段存在差异,幕墙玻璃施工结束后,应力达到最大值,后续施工中,应力逐渐减小;吊杆最大竖向变形量出现在本区幕墙玻璃施工中;为保证幕墙施工的安全性,应合理安排伸臂桁架的合拢次序及时间。     

阻尼填充墙优化布置对不规则框架结构抗震性能的影响

在不规则结构中,填充墙的表现对框架结构的局部以及整体抗震性能的表现显得非常重要。随着阻尼填充墙的深入研究,大大提高了框架填充墙结构的抗震性能。但由于阻尼填充墙施工工艺复杂、施工成本较高,很难得以大规模使用。为了实现既降低施工的难度和成本又提高框架结构的抗震性能,本文选取一座不规则框架结构对其地震表现进行分析。采用局部优化布置阻尼填充墙的方法,达到既提高结构抗震性能又降低施工难度和成本的要求,为框架填充墙结构的设计提供一定的建议。     

Dynamic behavior of perimeter lateral‐system structures with flexible diaphragms

Building structures are typically designed using the assumption that the floor systems serve as a rigid diaphragm between the vertical elements of the lateral load‐resisting system. However, long‐floor span structures with perimeter lateral load‐resisting systems possess diaphragms which behave quite flexibly. The dynamic behaviour of such structures is dissimilar to the behavior expected of typical structures. This difference can lead to unexpected force and drift patterns. If force levels are sufficiently under‐estimated, inelastic diaphragm behaviour can occur, exacerbating the effects of diaphragm flexibility. Such response may lead to a non‐ductile diaphragm failure or structural instability due to high drift demands in the gravity system. Analytical models were developed which capture the diaphragm flexibility of structures with long‐floor spans and perimeter lateral‐systems. Modal examination and time‐history analyses were performed to determine the effect of diaphragm flexibility and diaphragm inelastic behaviour on the dynamic behaviour of these structures. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.