Estimation of lateral force contribution of boundary elements in steel plate shear wall systems

Steel plate shear walls (SPSWs) are used as lateral force‐resisting systems in new and retrofitted structures in high‐seismic regions. Various international codes recommend the design of SPSWs assuming the entire lateral load to be resisted by the infill plates. Such a design procedure results in significant overstrength leading to uneconomical and inefficient use of materials. This study is focused on the estimation of contribution of boundary elements in resisting the lateral force considering their interaction with the web plates of SPSW systems. Initially, the relative contribution of web plates and boundary frames is computed for a single‐bay single‐story frame with varying rigidity and end connections of boundary elements. Nonlinear static analyses are carried out for the analytical models in OpenSees platform to quantify this contribution. Later, this study is extended to the code‐based designed three‐story, six‐story, and nine‐story SPSWs of varying aspect ratios. Based on the results obtained, a new design procedure is proposed taking the lateral strengths of the boundary frames into account. Nonlinear time‐history analyses are conducted for 40 recorded ground motions representing the design basis earthquake and maximum considered earthquake hazard levels to compare the interstory and residual drift response and yield mechanisms of SPSWs designed as per current practice and the proposed methodology. Finally, an expression has been proposed to predict the lateral force contribution of the infill plate and the boundary frame of SPSWs. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

相交早第四纪断裂近断层地震动场预测——以枣庄市新城区为例

近断层地震动场的预测不仅可以为抗震结构设计提供更加丰富的地震动输入,也可以作为土地合理规划的参考依据。在一些地震活动相对较弱的地区,地震往往发生在两个早第四纪断裂相交的位置处。因此对于这种相交早第四纪断裂区的近断层地震动场预测具有实际的意义。本文以枣庄市新城区为例,预测了在设定地震发生时,相交早第四纪断裂近断层地震动场的分布情况。先分别计算了近断层区低频和高频的地震动,然后将低频和高频成分合成宽频带的地震动场。在计算低频地震动场时,建立了枣庄市新城区地下三维传播介质模型和震源模型。计算的过程是模拟震源发生破裂产生地震波后,地震波在地下介质中的传播过程。使用了三维显式有限元、快速拉格朗日有限元法等数值计算方法以及并行计算技术来提高计算的速度。由于地震动的频率成分是连续的,因此对于高频地震动使用了随机震动理论来进行合成。本文研究的预测结果具备断层附近地震动的一些最基本的特征,符合当前对断层附近地震动的基本认识。     

GPS/IMU用于航空遥感直接对地定位的原理与方法

阐述了GPS/IMU系统进行位置与姿态测量的基本原理,推导了利用GPS/IMU的导航解计算遥感器瞬时外方位元素的数学模型,并利用机载三线阵影像验证了GPS/IMU辅助直接对地定位的精度潜力。三组ADS40数据直接定位的试验结果表明,GPS/IMU提供的外方位元素具有较高的定位精度,平面精度优于2.5个像元,高程优于5.1个像元,但存在系统性的测量误差,在大比例尺遥感测绘作业中引入少量控制点参与平差仍是必须的。     

长大隧道洞内自由测站边角交会网平面控制测量

为了减小长大隧道洞内控制网中的横向贯通误差,文章提出一种隧道洞内平面控制测量新方法——自由测站边角交会网.文中介绍了自由测站边角交会网的网型特点、外业观测方法和内业数据处理方珐,并提出了自由测站边角交会网的附合路线闭合差和横向贯通误差计算等方法.通过对洞内横向贯通中误差进行估算并结合仿真测量实验,验证了自由测站边角交会网应用于隧道洞内平面控制中的可行性,实验表明,自由测站边角交会网在削减横向贯通误差等方面,要优于传统的导线网.     

柴北缘大型基底断裂——马仙断裂的构造特征研究

利用地面地质、地球物理和钻井资料,对位于柴达木盆地北缘的马仙断裂带的平面分布和剖面结构特征进行了分析,详细的研究了该断裂的形成、发育时间和运动学特征,在此基础上,提出了一个合理的断裂活动的运动学模型。研究认为马仙断裂形成于晚白垩世,在整个新生代期间长期活动,控制了断裂两侧的盆地结构、沉积分布和油气聚集,是一条断面南倾的具有左行走滑分量的斜向冲断层。马仙断裂的运动特征源于南祁连山对盆地的差异性推覆作用。     

焦家断裂带河西断裂东段走向研究及其控矿特征

焦家断裂带是焦家金矿田的控矿构造,已发现的焦家、新城、河东、河西、马塘、望儿山等大型金矿床均受该断裂带控制。焦家断裂带的次级断裂——河西断裂是一条重要的控矿断裂,但对河西断裂东段走向一直没有定论,困扰着矿山找矿实践和对成矿规律的研究。根据矿山探采资料,确定河西断裂东段为河东金矿上盘控矿断裂F1,与望儿山断裂相交会于182线附近,连通了焦家断裂和望儿山断裂。其控制的矿体均产于河西断裂与NE向断裂的交会处,产状平直地段矿化蚀变均较弱。     

宁晋石盐田Y9-Y10井组对接连通钻修井技术

随着水平对接连通技术不断地发展与完善,各个领域都开始引用,盐井采卤引用该技术更是取得了良好的效果。宁晋石盐田为组建采卤生产井组,决定对已完井多年的Y10井先进行修井,然后新建水平定向井Y9井对接连通。从井身结构、钻具组合、钻井液配方、钻进参数和钻进过程等多方面对两井组的对接连通进行了系统的总结,为该区以后卤水的开采提供了地质依据与实践经验。     

桩端岩土强度提高对超长桩桩身总侧阻力的强化效应研究

基于5个场地中共15根超长桩的现场对比试验和2根超长桩的对比弹塑性数值模拟,分析了超长桩桩端岩土强度提高对桩身总侧阻力的影响。发现桩端沉渣厚度减小或无沉渣,超长桩桩身总侧阻力提高29.86 %～112.17 %;桩端注浆后,超长桩桩身总侧阻力提高33.07 %～66.95 %;桩端入硬层或基岩后,超长桩桩身总侧阻力提高23.34 %～235.65 %。结果表明,和一般桩（即短桩和中长桩）一样,桩端岩土强度提高同样能使超长桩的桩身总侧阻力得到强化。     

带窗洞加强肋复合墙体抗震性能及抗侧刚度影响因素研究

进行了1榀开窗洞1:2比例的加强肋复合墙体模型的伪静力试验,通过对墙体中钢筋应变进行分析,研究墙体的受力性能和破坏模式,探究在低周反复荷载作用下带窗洞加强肋复合墙体的承载力、滞回及耗能能力、延性和刚度退化等抗震性能,并与不开洞墙体的抗震性能进行对比。在试验研究的基础上,建立具有不同窗洞参数的有限元数值模型,探究窗洞位置、大小、肋柱截面及肋柱配筋率的改变对加强肋复合墙体抗侧刚度的影响。结果表明:带窗洞加强肋复合墙体按照砌块-外框-肋梁的顺序依次破坏,破坏模式以弯剪型破坏为主;相比不开洞加强肋复合墙体,带窗洞墙体的抗侧刚度等抗震性能明显较差;相同窗洞尺寸情况下,窗洞居中时加强肋复合墙体的抗侧刚度相对较大;窗洞开洞率小于12.9%的墙体洞边可不设肋柱;洞边加强肋柱对开窗洞墙体的抗侧刚度提升作用显著,但其提升作用随着窗洞肋柱截面的增大而逐渐减弱;增大加强肋柱配筋率对墙体抗侧刚度的提高不明显。     

土壤-含水层侧渗系统在净化河水中的应用——以郑州市索须河工程为例

由于降水较少以及地下水超采,北方地区大部分河流基流匮乏,河水主要来自未经深度处理的城市生活污水和工业废水,河水水质难以达标.在这些地区,利用河流漫滩土壤和含水层的天然净化能力,建立近自然土壤-含水层侧渗系统是净化河水的有效途径之一.在介绍侧渗系统净化机理及适用条件的基础上,通过室内试验和野外示范工程研究索须河土壤-含水层对河水中氨氮的去除效果.室内试验表明该处土壤及浅部含水层对氨氮的去除主要通过稀释、吸附和微生物等作用;通过对示范工程典型剖面上的监测井观测表明该系统对氨氮的去除效果良好,受降水补给的土壤和含水层使得河水中的氨氮硝化为亚硝酸盐和硝酸盐.硝酸盐在地下水中很难被去除,只有少部分通过反硝化作用转化成N2.土壤-含水层侧渗系统行之有效,可应用于类似索须河的北方河流.