强地震动场相位谱的一种工程预测方法

本文在强震地震波频散研究的基础上，进行了强地震动场相位预测方法和多点地面运动时程合成方法的研究，作者首先运用ＳＭＡＲＴ－１台阵资料对强地震波等效频散模型进行了深入研究，发现表示地震动相位随机性的随机过程η（ｆ）的相位服从正态分布，并用此分布取代了原模型中的均匀分布的假定，然后将这一改进的等效频散模型推广应用于强地震动场相位的预测论文中提出的方法既考虑了相邻点相位的行波相关性，亦考虑了多种复杂因素产     

基于Lamb问题的谱元法和有限元法模拟精度比较

在地震动数值模拟方法中,谱元法和有限元法是应用较广泛的两种方法。基于经典的Lamb问题模型,首先推导给出地表竖向位移的解析解答。然后分别利用常用的四阶谱元法和线性有限元法,模拟了地表脉冲力源作用下模型的位移响应。考虑有意义的最短波长内的采样点个数及单元高宽比的变化,对比了两种方法的模拟精度;结果表明:对于谱元法,观测点与波源之间需至少包含两个网格,在此条件下,最短波长内包含一个网格（最短波长内5个采样点）时,数值解与解析解的误差小于1%,已达很高的精度;对于有限元法,最短波长内需包含10个网格时才能达到这一精度。此外,在满足网格尺寸要求的前提下,单元水平向与垂直向尺寸的比值在1∶1到5∶1的范围内时,谱元法和有限元法的模拟精度均变化不大。因此,单位波长内采样点个数相同时,谱元法的模拟精度比有限元法高的多,同时,在一定范围内两种方法的模拟结果对于宽高比的变化不敏感。     

基于能量的相干函数有效频段范围的选取

目前的地震动空间相干函数模型中频率的适用范围存在很大差别。本文利用地震动功率谱所表征的地震动能量在各频段内分布的相对关系,从功率谱-能量的角度,引入能量比的概念,即某一频段范围的功率谱与总功率谱的比值,提出了确定一种相干函数模型有效频段范围的方法。选取了SMART-1台阵第5、33、40和45号地震的水平分量加速度记录进行了对比分析,发现:当频率范围为0～5 Hz时,能量比达到95%以上;当频率范围为0～8 Hz时,频段内的能量已达到总能量的99%左右。因此,建议在进行相干函数模型中参数拟合时,可采用能量比达到95%～99%时对应的频率作为最大频率,从而减少高频成分对拟合结果的影响。     

双向地震波输入时振动方向对拱坝地震响应的影响

拱坝-地基三维地震响应分析中大多只分析入射地震波在拱坝-地基系统坐标系方向输入时的地震响应,而事实上,垂直入射的剪切波其振动方向是不确定的,地震波动的合理输入对拱坝-地基系统的地震响应分析起着决定性的作用.本文研究了拱坝-地基系统在双向地震波输入时不同振动方向对拱坝-地基系统地震响应的影响.计算结果表明:在双向地震波输入情形时,拱坝位移及应力响应最大值均不是发生在传统方法的横河向或者顺河向,而是与输入地震波相关,所以在研究拱坝-地基三维地震响应时有必要考虑入射地震波振动方向的影响.     

台站间距d的分布对地震动空间相干函数的影响

对地震动空间相干函数进行拟合时,常常遇到台站间距离d偏少的问题。对不同距离台站对的不足对相干函数模型拟合参数的影响进行了对比分析。选取了SMART-1台阵第45号地震的水平分量加速度作为分析数据,计算了d等于200 m,1 000 m和2 000 m等3个台站间距的空间相干系数,并对3个距离的所有计算值进行了拟合,得到了第一组拟合参数;另外又增加计算了d等于400 m,800 m和1 200 m等3个台站间距的空间相干系数,并对所有6个距离的计算值进行了拟合,得到了第二组拟合参数。结果表明,第二组拟合参数的离散性优于第一组拟合参数,且根据第二组拟合参数计算得到的相干系数曲线更合理。因此建议,当采用统计方法获得地震动空间相干函数时,应尽量多地考虑不同距离台站对的强震记录。     

断层位置对三维盆地地震效应的影响

采用谱元法模拟了盆地模型和一维水平成层模型的地震动强度和放大系数的分布特征,探究了直下型断层与盆地的相对位置对盆地地震效应的影响.结果显示:盆地地震动受断层位置的影响显著,特别是当断层邻近且平行于盆地边缘时,盆地地表地震动的边缘效应更加明显,强烈地震动区域的位置随断层位置的移动而改变明显;不同分量放大系数的分布特征差别...     

考虑土-结构相互作用的大跨度斜拉桥非线性地震反应分析

运用大型有限元通用软件ANSYS/LS-DYNA及其并行运算功能,进行了考虑土-结构相互作用的大跨度斜拉桥地震反应分析。考虑混凝土、土介质和悬索材料的非线性与考虑材料线弹性的计算结果比较表明,考虑材料非线性情况时,由于进入塑性阶段后的能量耗散,内力比考虑线性情况时小;而进入塑性阶段后,结构刚度变小,运动量要比考虑线性情况时大。     

结构动力响应计算结果对应于不同阻尼的修正方法

本文提出了一种当结构系统采用Rayleigh阻尼且阻尼参数发生变化时，对系统动力反应结果直接进行修正的方法并通过算例对其精度进行了验证。这一方法可以提高大型工程结构动力计算的效率。     

近断层地震动预测实例

利用模拟长周期地震动的显式有限元技术和并行计算技术、场地一维线性反演和等效线性化方法以及有限断层模型,针对一个具体的城市地下结构模型,本文给出了一套近断层地震动预测的方法和相应的预测结果,并与近断层地震动的特征对比,分析了预测结果的合理性。