印度洋海啸灾害特点及其对工程防御的启示

印度洋海啸现场调查表明,海啸灾害不同于地震和洪水灾害。海啸通过高水位淹没、浪涌冲击对海边地势低平地区的房屋、道路、桥梁、机场、给排水、供电、通讯等设施以及车辆、船只造成严重破坏。海啸上岸后,由于巨大的冲力,将夹带一些破损建筑产生的固体漂浮物一同前进,破坏力更强。由于淹没、浪涌、冲毁建筑物压埋以及漂浮物冲击等综合作用,造成人员死亡率极高,所过之处,财产皆空。抗御海啸灾害的工程措施主要包括:合理规划(避让、削弱、分流、阻挡)和科学设计(潜在海啸灾害等级划分、结构性态决策、海啸荷载确定、抗海啸分析、构造设计)。     

基于谱烈度改进算法的研究与应用

本文基于Housner谱烈度公式中存在的不足和问题提出了一种改进算法,首先将相对速度反应谱积分公式上下限范围扩大为0.1～10.1 s,通过统计分析集集地震、汶川地震和芦山地震反应谱积分值和宏观烈度之间的关系,给出8组分档线性公式来计算改进谱烈度值I_s,并采用普通克里金插值法绘制谱烈度分布图。本文提出的改进算法在地震动加速度时程积分与谱烈度之间建立起一组长周期、连续性和精细化的函数关系,经鲁甸地震对比验证,该改进算法得出的谱烈度分布图与宏观烈度图整体变化趋势一致,谱烈度值与宏观烈度吻合率(偏差±1度以内)约为90%,具有一定的科学性和准确性,可为灾后应急救援以及决策部署等提供科学的数据支撑。     

基于损伤部位向量法的钢框架损伤识别研究

对损伤部位向量(DLV)法作了简单介绍,并用该方法对钢框架进行了损伤识别和损伤定位。该方法假定结构损伤前后为线性,对结构损伤前后柔度矩阵差进行奇异值分解,将奇异值为零所对应的向量,作为静荷载施加在无损结构的测点位置,则应力为零的单元为可能损伤的单元。对3种不同工况的钢框架进行了振动模态试验,用前3阶模态参数构造框架的柔度矩阵,按照DLV法对其进行了损伤识别,识别结果与已知损伤情况相一致。从测试自由度不完备、噪声和振型质量归一化系数这3个方面对识别效果进行了分析,结果表明:当损伤使结构动力特性有微小改变时,使用该方法不易定位损伤,应结合局部损伤识别方法进行判定;当损伤使结构动力特性有较大改变时,该方法能有效识别损伤的单元。DLV方法概念简单,理论明确,不受结构类型的限制,不需要结构的数学模型和模型缩聚或扩展技术,只需获得结构损伤前后的前几个低阶模态参数,即可识别结构一处或多处损伤,实际应用时可操作性强。     

汶川大地震震害特点与成因分析

2008年5月12日汶川地震造成巨大人员伤亡和财产损失.本文从工程抗震角度分析了震区房屋倒塌的原因,指出地震时房屋倒塌与否与诸多因素有关.在此基础上,分析了汶川地震震害严重的四个主要因素:震级大,烈度高,断层破裂长;震区人口稠密,房屋、路桥等人工工程多;抗震设防水平低;地震诱发地质灾害严重.最后,将汶川地震震害与1976年唐山地震震害作了对比.所得结论可供理解汶川地震震害、改进结构抗震设计参考.     

同一场地多次强震记录一致性分析

建设场地的地震动一般用峰值、频谱、持时来描述,用既有方法确定的地震动可靠性难以检验。利用长宁地震中一个已知场地遭遇9次地震的记录作验证尝试,通过傅里叶谱、反应谱和谱比分析方法探讨记录所反映出的卓越周期的一致性。分析结果表明：东西向反应谱卓越周期平均值为0.21 s,南北向卓越周期平均值为0.18 s,竖向卓越周期平均值为0.11 s,这三个卓越周期值离散性都很小。场地勘察显示覆盖层厚度19.5 m,等效剪切波速197 m/s,场地特征周期为0.40 s。实际记录反映的卓越周期与勘察方法计算值相差一倍。用地震记录做谱比时,N/V（南北向）卓越周期为0.30～0.37 s,平均值为0.33 s。E/V（东西向）卓越周期为0.18～0.48 s,平均值为0.26 s。分析认为,场地卓越周期与个性化的地震输入密切相关。     

用于控制高柔结构振动的POD技术

本文通过模型试验和理论分析研究了一种控制高柔结构振动的新方法--POD(摆、油阻尼器)减振系统.文中详细分析了其减震原理,并提出了与试验结果相吻合的三角形非线性滞回模型.试验结果表明,在接近调谐状态下POD法可减振48%.数值计算的结果也表明,POD不仅减振效果比TMD高得多,而且有效频带也宽得多,POD系统具有造价低、易安装、占用空间小、免维护等优点,可用于风或地震等荷载引起的电视塔、悬索桥塔、海洋平台或超高层建筑的振动.     

一种新型软钢阻尼器力学性能和减震效果的研究

本文研究了一种新型软钢阻尼器。首先分析了这种阻尼器的力学性能和减震机理,依据试验结果给出了它的恢复力模型,并推导得出了特征参数的表达式和疲劳验算式;研究了阻尼器参数对减震效果的影响,给出了最佳的参数取值范围;算例分析表明该种阻尼器具有很好的减震效果。     

西南交通大学8m×10m地震模拟振动台运行对场地振动的影响分析

西南交通大学建成的8m×10m/160t振动台是目前国内规模最大的振动台,对其运行质量和振动影响进行评价具有示范效应。探讨该振动台振动影响的现场实验于2017年初展开,实测结果表明:该振动台在工作频段内受控性能很好,对地震动信号重现度很高;台面满载满负荷运行时实验室建筑基础10m以内地面振动加速度实测值不超过6.6gal,振动速度小于2mm/s,不会对实验室厂房及附属办公建筑的安全、使用舒适性及人们正常工作、生活造成不利影响。     

用于结构健康诊断的动静结合法及其试验验证

介绍了一种用于梁式结构的健康诊断方法,该方法以具有较高测试精度的低阶模态参数和静力测试参数为损伤识别量,适用于本构相同的多个结构或构件的健康诊断.具体实施中只选取少量结构作为样本,对其进行静、动力的联合测试,以获得静力、动力参数间的数学回归关系,依此关系对其余的结构仅通过动力测试便可获得等效于静力加载法的健康诊断效果.以12个不同损伤程度的钢桁架结构为试验对象,对其静、动参数的相关性进行了研究.结果表明,桁架的静力刚度和一阶固有频率与桁架的损伤程度密切相关,二者可作为标识桁架损伤的静、动参数.静、动参数对桁架的损伤程度指示明确,规律是损伤越大,静、动参数值越小.采用最小二乘法建立了桁架静、动参数间数学关系式,说明梁式结构的静、动参数密切相关,动静结合法可行.