煤矿采动与地震联合作用下建筑物损伤演化致灾分析

针对煤矿采动区建筑物的地震损伤演化过程尚不明晰的问题,考虑到煤矿采动与地震联合成灾机制的复杂性,基于损伤力学理论,采用地震工程学和开采学理论,建立煤矿采动损害影响下的建筑物动力损伤判据,探讨煤矿采动与地震联合作用下建筑物损伤演化灾变过程,通过有限数值计算分析煤矿采动建筑物地震动力破坏的损伤成灾机制。结果表明:\"联合作用\"能够更好的描述煤矿采动与地震对建筑的破坏作用,煤矿采动损害影响下建筑物的次生损伤与其应力成反比,煤矿采动加剧了建筑的地震动力响应,所产生的次生损伤不断发展演化,导致建筑物的薄弱层位置形成塑性铰,严重削弱了建筑物的抗震性能。     

主余震地震序列下重力坝损伤演化及能量特征

地震主震发生之后通常伴随余震.多次地震下结构的损伤破坏累积效应明显,只考虑主震的重力坝抗震设计是不完善的,应考虑整个地震序列的影响.采用塑性损伤力学对重力坝进行非线性动力分析,揭示了主余震型地震序列下的重力坝损伤演化特征和结构能量耗散机理,通过包含能量特性的大坝定量损伤指标评价了余震作用对结构安全性的影响.实例分析结果表明:主震和余震阶段,重力坝动力耗散能均以阻尼耗散能量为主,混凝土塑性耗散能次之,损伤耗散能所占比例最小;从损伤评价指标看,余震阶段重力坝的损伤主要体现在坝体中上部损伤区域的进一步扩展演化;余震作用使坝体塑性变形较单一主震作用下显著增大,从变形控制的角度,设计中需考虑包含余震波的地震序列对结构抗震安全的影响.     

不同阻尼体系地震能量输入及阻尼能量耗散计算分析

本文给出了复阻尼体系地震能量输入及阻尼能量耗散计算公式。利用天津、E1Centro、迁安记录及Mexico地震Cale记录计算了复阻尼及粘性阻尼体系的地震能量输入及阻尼能量耗散,并绘制了相应的时程曲线。计算所用阻尼比取0．1及0．05,周期分别取0．3s,0．5s,1s,1．5s及5s。通过计算我们观察到,除迁安记录外,在其它几个地震作用下,对固有周期小于1s的短周期结构,复阻尼体系能量输入及阻尼能量耗散时程曲线值高于相应的粘性阻尼体系(对迁安记录固有周期需小于0．5s)。对中周期结构,两组曲线相近,对于长周期结构,复阻尼体系的能量时程曲线值低于相应的粘性阻尼体系值。对于每个地震记录,有一个临界值,体系的固有周期小于此值时,不同阻尼模型的能量输入、阻尼能量耗散时程曲线值无大差异,当周期大于此值时,不同阻尼模型的能量输入及阻尼能量耗散时程曲线差异较大。复阻尼体系对周期的敏感程度远大于粘性阻尼体系。当周期不变,阻尼比增大时,在峰值点之后,复阻尼体系能量时程曲线基本无大的变化,粘性阻尼体系能量时程曲线有抬高趋势。     

地震作用下地下洞室群损伤演化规律和分布特征

选用日本Kobe地震波作为实际地震动输入,通过基线校正与高频滤波,利用FLAC3D软件对西南地区某水电站大型地下洞室群进行了地震作用下损伤演化规律和分布特征的数值分析研究.结果表明,随着加速度由弱变强,主厂房、主变室和尾调室边墙中部损伤区向深处扩展.损伤区主要分布在主厂房和尾调室的边墙和顶拱处,以及主变室的边墙和底板处.随着输入加速度的增大,损伤区面积逐步扩展,在输入地震动强度达到最大值时,损伤区面积也很快达到最大面积,其后损伤区面积就一直保持不变.     

基于竖向承载力及能量阈值的建筑结构地震损伤准则

首先从竖向承载力角度,给出建筑结构地震倒塌破坏定义,并由此提出基于构件损伤指数的楼层损伤指数计算公式.然后在有关钢管混凝土构件低周疲劳试验基础上,对单步能量阈值与总滞回耗能线性组合的钢筋混凝土构件损伤准则进行修改,使之能够同时适用于钢筋混凝土构件与钢管混凝土构件地震损伤计算.算例表明,所建立的建筑结构地震损伤准则可靠、...     

基于能量耗散的重力坝地震响应时频特征分析

为了从能量角度研究重力坝地震响应的时频特征,在重力坝非线性动力分析基础上,探讨了重力坝地震过程中振动能量的时域耗散机制;采用小波频域多层次分解技术研究了其动响应的分频段能量特征,得到了坝体典型位置动响应分频段振动能量随高程的变化规律.通过分析发现:结构地震能量耗散为时域上不可逆的增加,坝体损伤集中出现在地震过程的某个时间段,地震动峰值后坝体损伤状态基本稳定;小波分解可以较全面地描述结构动响应能量的分频段特征.对于本文算例,在坝踵和上游折坡附近,重力坝地震响应的振动能量以4~8 Hz频段为主,这与输入的地震信号分频段特征一致;而坝顶附近则以1 ~4 Hz的振动能量为主,高频能量分量的比重随高程增大而逐渐减小.     

基于能量分析的地震损伤性能评估

结合能量分析法和文献[1]提出的钢筋混凝土框架结构“三水准”地震损伤性能目标,采用改进的双参数线性组合地震损伤模型,本文提出了基于能量分析的地震损伤性能评估方法;通过算例说明了本文提出的抗震性能评估方法不仅能够准确地分析结构在大震作用下的地震损伤性能,而且思路简洁、计算方便、可用于结构抗震性能评估;另外,本文提出的地震损伤模型具有较强的灵活性,可适用于不同钢筋混凝土构件和结构的抗震性能评估。     

钢筋混凝土结构的地震损伤分析及能量参数模型

本文简要评述了现有钢筋混凝土结构地震损伤分析的途径、方法及其合理应用。根据构件的滞回恢复力骨架曲线及卸载刚度退化规律,本文构造一个与构件地震损伤相关的能量参数,并据此提出一种构件地震损伤模型,该模型不显含组合系数α及β,计算较为简便。最后,根据Park and Ang模型导出构件滞回恢复力模型中反向加载曲线的超前指向距离,使构件的滞回恢复力变化描述与构件的地震损伤演化描述具有一致性。     

基于能量的主余震作用下RC框架损伤与震后性能评估

地震发生后,震损结构能否承受强余震是震害调查与灾后重建中的重要问题。因此,准确评估主余震造成的结构损伤以及评估主震后震损结构的剩余倒塌能力至关重要。采用基于能量的地震损伤指标对结构损伤进行评估,以能量谱作为工程需求参数,再通过引入震损结构模型对结构在主余震作用下的累积损伤进行评估,建立主余震作用下结构整体损伤评估理论框架。然后,基于I_V损伤指数对主余震下的结构损伤进行量化,得到震损结构的倒塌能力曲线,并确定结构剩余承受强余震的能力。以6层3跨钢筋混凝土(reinforced concrete, RC)框架结构为例进行分析,结果表明：地震能量损伤指标法物理意义明确,可以从能量角度快速评价主余震下结构损伤;震损结构的剩余倒塌能力随着主震强度增加而逐渐降低;对于案例结构而言,主震下结构损伤小于0.32时可以认为震损结构是安全的可以承受强余震,介于0.32～0.52之间时,需要对震损结构加固修复,以保障余震安全。     

汶川地震砌体结构的震害与改进砌体结构抗震性能的途径和方法

介绍了汶川8级地震中砌体结构房屋的震害情况,归纳分析了砌体结构房屋在地震中的震害特征及其原因,总结出了砌体结构抗震“选材合理、整体设计、注重细节、确保质量”的总体原则,提出了采用“高宽比”来设计窗间墙的宽度、房屋底层中部加设圈梁的建议,讨论了采用隔震技术、墙体开缝耗能、“隐形构造柱”和“捆绑”抗震、设置减震缝及耗能砂浆抗震技术来改进砌体结构抗震性能的新途径和新方法,最后对砌体结构的发展提出了建议。     

钢筋砼摩擦耗能支撑框架结构的单元刚度和力学模型分析

为研究钢筋砼摩擦耗能支撑框架结构的动力反应性能 ,对其中的摩擦耗能器单元和框架杆单元的单元刚度和力学模型做了分析。钢筋砼摩擦耗能支撑单元由支撑杆单元和钢板—橡胶摩擦耗能器单元组成 ,支撑单元可取空间杆单元 ,摩擦耗能器单元为平面应力矩形单元。摩擦耗能器单元的剪切恢复力曲线为理想的弹塑性曲线 ,根据耗能器单元的力学模型 ,可确定其在每一时刻的刚度 ;框架结构空间杆单元的恢复力模型采用双线型模型 ,根据杆单元的力学模型 ,可确定其在每一时刻的刚度。并利用所编制的程序对十层单榀两跨空间普通框架和摩擦耗能支撑框架在地震作用下进行了弹塑性反应时程分析 ,结果表明耗能支撑框架的顶层最大位移明显小于普通框架     

地震波作用下高压隔离开关的动力响应分析

利用试验和数值仿真的方法,对高压隔离开关的模态动力学特征及其在水平与竖向地震波作用下的动力时程响应特征进行了研究。结果表明,隔离开关的低阶共振频率与地震波较为接近,容易受到地震激励力的影响。在Ⅸ度罕遇地震烈度条件下,其瓷柱根部区域可能会因为最大弯矩超出设计要求而发生断裂失效,从而导致隔离开关设备的整体失效。经计算分析,采用安装隔振器的方法,可以降低瓷柱根部区域的最大弯矩值,从而保证结构的抗震需求。     

Relation Between the Evolution of Earthquake Precursory Field and the Nonlinear Concentration of Energy

The evolutional process of precursory fields for the Tangshan earthquake with MS7.8 and the Datong earthquake with MS6.1 was simulated by using the process of regional energy concentration for the nonlinear vibration in inhomogeneous media. The results show that the various precursory features observed during the seismogenic process would be related with the nonlinear concentration of energy in the crust.     

煤矿采动区地下巷道结构的地震动力破坏研究

为了探讨煤矿地下巷道及围岩结构体系地震动力破坏特征,基于结构动力学理论建立考虑土与结构相互作用的地下巷道结构动力学运动方程,利用有限元计算分析模型分析巷道结构的地震动力响应,通过观测巷道结构特征点的力学响应来分析地下巷道结构的地震动力破坏特征。结果表明:地震作用下巷道结构会出现周期性高应力集中区域,巷道的底部、顶部和两侧最容易发生破坏;地震发生初期巷道的顶板破坏明显强于巷道腰部,可能会造成巷道顶板下沉坍塌;地震发生后期巷道结构容易发生底鼓现象,导致巷道产生整体失稳破坏;需要根据巷道的破坏现象加强巷道结构顶板支护的设计,同时也要及时进行加固维护,以保证巷道结构的安全使用。     

极值理论在福建沿海地区地震预测中的研究与应用

利用陈培善等人对极值理论修改后的极值分布函数模型对1971年1月-2012年9月福建沿海地区的地震资料进行统计分析,单位时间内最小与最大地震的确定分别考虑相关区域内台网的监控能力以及删除余震后的实际情况.根据修正后的极值理论统计计算出该地区地震的复发周期及截至2015年12月可能发生的相应地震的次数与发震概率,并对有关结果进行映震能力分析,为今后福建沿海地区地震趋势分析提供可遵循的理论依据.     

A Preliminary Analysis of the Earthquake Disaster of Buildings during Two Destructive Earthquakes in Xinjiang

This paper introduces the characteristics of earthquake disasters in the 2013 Urumqi M_S5.1 and the 2015 Pishan M_S6.5 earthquakes, which are directly beneath the cities. Based on the discussion on regional tectonic background, site conditions, seismic fortification level of buildings, we preliminarily analyzed the causes of earthquake disaster for buildings caused by the two earthquakes.Finally,we give some advice on earthquake resistance for residential buildings and earthquake damage prevention in Xinjiang.     

北川县城汶川地震震害特征及其成因探讨

根据笔者在汶川大地震板震区北川县城现场考察的第一手资料,分析了2008年5月12日汶川8．0级大地震后北川县城的震害特征,论述了北川县城地震后建筑物、生命线工程的破坏以及次生地质灾害;并对造成各类震害的原因进行了初步的探讨。最后,在总结震害特征及其成因的基础上,提出了当前应加强研究的相关课题,旨在为今后的工程抗震设防和研究提供参考。     

汶川8.0级地震陕西灾区震害特征分析

分析了汶川8.0级地震对陕西造成的灾害损失及震害特点。结合陕西灾区地震地质构造与区域环境背景,研究了陕西不同烈度区的震害特征和汶川地震在宝鸡市陈仓区和西安市市区形成的烈度异常破坏现象,并进一步探讨了防震减灾的相关问题。     

福建顺昌ML4.7级地震建筑物震害分析

介绍了福建顺昌4.7级地震震区建筑物震害的调查结果,归纳了建筑物震害的特征,并对各类建筑物的破坏原因进行了分析。在此基础上,提出灾区重建抗震措施。