结构地震反应的几种解答的相互关系矢量图

本文将几种地震反应解答－主上界解、次上界解、无贡献的零解答、主模解、次模解、三模解、拟静解以及准主、次上界解都用矢量表示如平面和立体图中,清楚显示了它们之间的相互关系－正交关系,大小关系及和差关系。     

上界解在抗震初步设计和验算中的应用

就伸臂式结构探讨了上界地震内力理论解的工程实用性,对几种不同质量分布和假设基本振型的计算结果表明,在大多常见情形用主上界做抗震初步设计和验算是方便可行的。     

上界地震力理论概要

“上界地震力理论”的研究既有理论意义,又有实价值,主、次上界与主、次设计振型相应,零解与无贡献振型相应,设计振型和无贡献振型共同构成完整的正交函数序列,这是在本理论架构。     

伸臂式结构地震剪力图和弯矩图的理论包络线

本文以人工工振型作为理论工具、推演出伸臂式结构地震剪力地震弯矩的主、次上界的简练公式。不难理解,上界地震剪力图和弯矩图就分别相当于无数地震剪力图的弯矩图的包络线。文中还推演出主、次上界与等效静力解之间的一个十分简明的理论关系。     

2013年洱源M_S5.5地震序列M_L≥3.4地震的震源机制解研究

利用云南省地震台网的宽频带数据,采用CAP方法计算了2013年3月3日洱源MS5.5地震前后共10次ML≥3.4地震的震源机制解,分析了洱源MS5.5地震前后震源机制解的一致性变化特征,结合精定位结果、震后现场灾害评估报告及震区地质构造情况,判定维西—巍山断裂以西的苍山西麓炼铁盆地东缘主边界断裂带为洱源MS5.5地震的发震构造,震源机制解节面Ⅱ(走向160°、倾角48°、滑动解-99°)为其发震断层面。     

首都圈地区震源机制解综合研究

对首都圈地区2002年1月～2010年6月619个ML≥2.0地震的震源机制解的基本特征进行了统计分析,并且依据区域构造特征将首都圈划分为3个区域,用聚类统计方法中的最长距离法对各分区的机制解进行了聚类分析,研究了各分区的构造应力张量特征。研究结果表明,首都圈地区震源机制解P轴方位的优势分布为NNE-NEE向,T轴方位的优势分布为NNW-NWW向,绝大多数地震震源处的应力场以水平作用为主,破裂以水平走滑为主。首都圈西部最大主压应力方位为NE75°,中部最大主压应力方位为NE62°,东部最大主压应力方位近EW向,区域构造应力场以水平向挤压为主要特征。     

对《结构力学非常解法》第九章(伸臂结构抗震验算)的讨论

《工程结构上界地震力理论及其应用》(地震出版社2000年出版)一书的作者将该书第四章静定模型的上界地震力第一节竖直悬臂式结构,作了修改和补充,再次发表于新书《结构力学非常解法》(地震出版社2004年出版)第九章。     

福建仙游地震序列的震源机制解

2010年8月4日至2013年10月4日福建仙游共记录到地震1209次,其中最大地震为2013年9月4日发生的ML5.0地震。为了加强对仙游地震序列的研究,更好地了解仙游地震的发震构造及震区的区域应力场,本文利用福建数字地震台网宽频带地震记录,采用矩张量反演方法,得到仙游地震序列中ML3.5的6次地震的震源机制解。这6次地震的震源机制解结果较为一致,都为走滑型地震,断层走向为NW向,倾角陡立,主压应力轴方向为近SN向。反演得到的主压应力轴方向与福建地区的区域应力场并不一致,本文认为仙游地震是由位于震区的金钟水库蓄水造成震区应力调整而引起的。     

新疆天山中段的震源机制解与构造应力场特征分析

文中收集了新疆测震台网2009—2018年记录的492个MS2.5以上的地震事件,以MS=3.5为界,分别用CAP方法和FOCEMEC程序计算其震源机制解,并收集了GCMT记录的该区域历史地震事件的震源机制解结果。按照全球应力图分类标准对计算得到的震源机制解数据进行分类,发现区域内中强地震主要以逆冲型为主,兼有一定的走滑分量。采用阻尼区域应力场反演方法获取新疆天山中段的构造应力场空间分布特征,结果表明研究区内最大主压应力轴由西向东呈扇形旋转,自西段的NW向逐渐转为NE向,仰角近水平,最大主张应力轴近EW向,仰角近直立。受喀什河断裂、那拉提断裂、博阿断裂、准噶尔南缘断裂和北轮台断裂等大型断裂带的影响,局部区域应力场呈现出复杂的多样性。在帕米尔和塔里木块体持续向N挤压的影响下,天山整体被挤压缩短,但由南向北、由西向东缩短速率逐渐降低,应力形因子自西向东逐渐增大,且中间主压应力轴由偏压缩成分转为偏拉张成分。研究区南侧最大主压应力轴方向为N15°E,而北侧则为近SN向,这与塔里木块体的顺时针旋转有直接关联。区内近期发生的2次MS6.6地震均造成区域应力场的逆时针旋转,震后应力场与主震震源机制解...     

宁夏及邻近地区中强地震前后小震综合断层面解分析

我们对宁夏及邻近地区中强地震前后小震综合断层面解进行了不同时间段及分区的研究，研究结果表明宁夏几次强地震前，小震综合断层面解的Ｐ轴取向有明显的变化，有的偏离区域正常构造庆力场的Ｐ轴主压应力场的方向，有的求不出结果。震前显示异常的最长时间近四年之久。显然，前的这种变化对预报未来中强地震的发生是有参考意义的。同时还表明，中强地震后区域应力场有调整过程。     

Advances in theory of plastic mechanism control: closed form solution for MR‐Frames

In this paper new advances in the application of ‘Theory of Plastic Mechanism Control’ (TPMC) are presented. TPMC is aimed at the design of structures assuring a collapse mechanism of global type. The theory has been developed in the nineties with reference to moment‐resisting frames (MRFs) and progressively extended to all the main structural typologies commonly adopted as seismic‐resistant structural systems. In particular, the outcome of the theory is the sum of the plastic moments of the columns required, at each storey, to prevent undesired failure modes, i.e. partial mechanisms and soft‐storey mechanisms. The theory is used to provide the design conditions to be satisfied, in the form of a set of inequalities where the unknowns are constituted by the column plastic moments. This set of inequalities was originally solved by means of an algorithm requiring an iterative procedure. The advances presented in this paper are constituted by the identification of a ‘closed form solution’ and by the use of TPMC in a more systematic design approach. This result is very important, because the practical application of TPMC can now be carried out even with very simple hand calculations. The practical application of TPMC is herein presented with reference to the design of a multi‐storey frame whose pattern of yielding is validated by means of both push‐over analysis and incremental dynamic analyses. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于上限定理的软土隧道开挖面稳定性分析

应用极限分析上限法研究软土隧道开挖面的稳定性,提出了纯粘土地基中不排水条件下隧道开挖面稳定性问题的改进破坏模式,并推导了隧道开挖面稳定计算的理论公式;编制相应的计算程序,优化得到了维持开挖面稳定的支护压力最优上限解。通过与已有极限分析上限法和极限分析有限元上限解的对比,验证了本文改进破坏模式的有效性,为工程设计提供了可靠的理论依据。同时,将支护压力表示为土体粘聚力、地表超载和土体重度三相叠加的形式,给出了各自影响系数的表达式,并对之进行了分析讨论。     

土石坝极限抗震能力的上限有限元法

基于极限分析上限定理,考虑堆石料内摩擦角较大以及抗剪强度具有非线性的特性,提出一个用于求解土石坝极限抗震能力的有限元计算方法。该方法通过功能平衡条件、位移协调条件、边界条件、屈服条件以及所求极限荷载,形成标准的二阶锥规划数学模型,并用内点法进行优化迭代求解,得到土石坝坡极限抗震能力的上限值。运用该方法对一个典型面板堆石坝进行抗震极限分析。结果表明:按规范设计的土石坝具有较强的抗震能力,且竖向地震力对大坝的极限抗震能力存在一定影响;此外上限有限元法具有较高的计算精度及工程实用价值。     

基底摇摆运动作用下伸臂结构的地震内力上界

本文推演出基底摇摆运动作用下刚度任意分布的伸臂结构的上界地震剪力和弯矩计算公式。     

龙门山地区地震活动性广义极值模型构建

以龙门山地区为研究区, 利用1931年至2010年历史地震数据, 时限取80年, 时间间隔取10年, 构建地震活动性广义极值模型, 估计龙门山地区震级上限和强震重现水平。 结果表明龙门山地区地震活动性广义极值模型服从具有有限上界的Weibull分布, 震级上限为8.3, 未来20年、 50年、 100年龙门山地区的强震重现水平分别为7.9、 8.1、 8.1。 起始年由1930年至1933年逐年平移, 时间间隔不变, 震级上限及强震重现水平的计算结果相差不到0.2级, 表明本文构建的龙门山地区广义极值模型具有一定程度的稳定性, 可为地震区划以及地震危险性分析研究提供参考。     

基于拟动力法的顺层岩质边坡稳定性极限分析

基于极限分析上限法的原理,结合随时间变化的拟动力法,考虑地震、水力和坡顶超载作用下建立含张拉裂缝的顺层岩质边坡极限分析模型,并推导出边坡安全系数的表达式。结构面采用合理的水压力分布形式,且强度参数采用非等比例折减,分析边坡前缘是否堵塞,水平和竖向地震系数、张裂缝积水深度和坡顶超载对边坡安全系数的影响。分析表明:边坡前缘堵塞、水平地震系数、张裂缝积水深度和坡顶超载的增加,降低边坡的稳定性;竖向地震系数的增加提高了边坡的稳定性。随着非等比例折减相关系数的增加,边坡稳定性显著提高。因此结构面参数的变化规律需要得到关注。     

Actuator dynamics compensation based on upper bound delay for real‐time hybrid simulation

Real‐time hybrid simulation represents a powerful technique capable of evaluating the structural dynamic performance by combining the physical simulation of a complex and rate‐dependent portion of a structure with the numerical simulation of the remaining portion of the same structure. Initially, this paper shows how the stability of real‐time hybrid simulation with time delay depends both on compensation techniques and on time integration methods. In particular, even when time delay is exactly known, some combinations of numerical integration and displacement prediction schemes may reduce the response stability with conventional compensation methods and lead to unconditional instability in the worst cases. Therefore, to deal with the inaccuracy of prediction and the uncertainty of delay estimation, a nearly exact compensation scheme is proposed, in which the displacement is compensated by means of an upper bound delay and the desired displacement is picked out by an optimal process. Finally, the advantages of the proposed scheme over conventional delay compensation techniques are shown through numerical simulation and actual tests. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

边坡加固的抗震性能参数分析

传统基于瑞典法的边坡加固抗震性能参数分析,通过建立强度参数与临界滑动面对应关系完成推导,由于因荷载过大,边坡建筑物抗震性能降低,准确率不高等问题,提出新的边坡加固抗震性能参数分析方法,对边坡加固的抗震性能参数进行分析,更好地通过加固提高其抗震性能。运用新型边坡加固抗震性能参数分析方法,采用基于极向条分的极限分析上限法和非线性Mohr-Coulomb破坏准则,分析边坡加固措施对边坡抗震性能的影响,通过对比有、无加固措施状态下不同能量功率的运算确定边坡抗震性能,利用MATLAB软件获取边坡加固抗震性能参数的最优解。经实验证明,边坡潜在破坏范围受边坡坡顶受荷和边坡加固情况的作用较大,地震荷载系数及非线性系数越大,土体强度非线性越小,边坡抗震性能受地震荷载的作用也越大。边坡抗滑桩最优抗震支护方位位于X_F/L_x=0.7处,在地震荷载从0上升至0.2的情况下,非线性系数为1.2、1.4、1.6以及2.0时的边坡抗震性能分别下降了40.1%、46.8%、57.5%以及61.5%。新型的抗震性能参数分析方法有效地提高了结果准确率,对边坡加固的抗震性能能达到准确分析。