长江口海域软黏土一维固结特性试验研究

特殊的沉积条件使长江口海域软黏土的力学特性具有明显的地域性。为研究长江口海域饱和软黏土的固结特性及其参数(固结系数C_v、压缩系数a_v和渗透系数k)的变化规律,对启东长江口某海上风电项目场地软黏土开展了一系列逐级加载的一维固结试验。结果表明：在自然沉积过程中,长江口海域软黏土因受长江水流及黄海和东海潮波的共同作用而具有较弱的结构性;固结过程中,海域软黏土固结变形的发展可分为线性发展阶段、快速变形阶段、稳定阶段,固结变形增量ΔS_ti随固结应力的增大呈现先减小后增大的变化;固结过程中,长江口海域黏土和粉质黏土的C_v先减小后增大并趋于稳定,a_v和k逐渐减小并趋于稳定,相较黏土,粉质黏土具有较大的C_v和k,较小的a_v。研究可为该区域海洋工程的基础设计提供参考。     

昆仑山Ms 8.1级地震震后变形场数值模拟与成因机理探讨

2001年11月14日,在青海和新疆交界处发生了昆仑山M_s8.1级强烈地震,GPS后观测显示,此次地震震后形变不仅在断裂南北两侧存在很大的差异,而且在短时间调整后断裂南北两侧表现为同向运动.本文以观测的地震形变为约束,通过有限元数值模拟分析昆仑山地震震后形变的物理机制.建立有关的有限元虚功方程,通过有限元数值方法模拟震后形变,从理论上分析介质的非均匀性、黏滞性松弛、流体调整对震后形变的影响.采用网格搜索确定昆仑断裂南北两侧下地壳的黏滞系数分别为5.0×10¹⁷Pa·s, 9.0×10¹⁸Pa·s左右,正是这十余倍的差异引起了断裂两侧震后形变的非对称性和同向运动,这一差异既是长期地质作用的结果,又是现代地球动力学环境的决定因素之一.通过数值模拟定性讨论了断裂北侧地表形变在震后短期内的调整,对于靠近断裂附近的测点可能是黏弹性松弛和孔隙流体调整共同作用的结果,所以在分析短期震后形变时综合考虑黏弹松弛和孔隙流体调整是很有必要的.     

黏弹性双相介质参数反演的同伦方法

本文以介质的动态时域响应（位移、速度、加速度）作为反演的依据,对黏弹性双相介质的材料参数进行了反分析研究.根据附加条件,并考虑到由于测量误差和测量数据的不充分造成的反演问题的不适定性,将黏弹性双相介质的参数反演问题转化为非线性泛函的极小值问题,然后应用大范围收敛的同伦方法求出使泛函极小的根作为反问题的解.最后,以二维半空间黏弹性双相介质模型为例进行了数值反演分析,数值结果表明本文方法在参数的反演过程中目标函数稳定收敛,且具有一定的抗“噪声”干扰性能;与利用速度和加速度信息反演的结果相比,利用位移信息反演的结果具有较高的精度和抗噪声能力.     

用于零偏移距VSP资料的自适应波形反演方法研究

提出一种利用零偏移距VSP资料初至下行波(即直达波)反演介质品质因子Q及层速度V等参数的方法, 称为自适应时域波形反演法(ATWI). 为了充分地利用有效信息, 该方法根据实际VSP资料的信噪比及直达波与上行波干涉的程度,自适应最大限度地选取未受干扰的初至波片段,并用该片段构造目标函数; 通过恰当地构造数据加权矩阵提高目标函数对Q值变化的敏感性;为克服非线性反演的病态问题,采用近来发展的乘性正则化方法,并通过约束条件限制待求参数的取值范围;文中推导出了雅可比矩阵各元素的解析表达式,从而减小了反问题的计算量.合成数据反演结果表明,与谱比值法和子波包络峰值瞬时频率法相比较,ATWI法受上行波影响相对较小、抗噪性能更强.实际资料算例进一步证明了ATWI方法的有效性.     

内藏钢桁架开洞混凝土核心筒扭转性能试验研究

对2个1/6缩尺的开洞核心筒结构模型进行了偏心水平荷载作用下的低周反复荷载试验研究,其中包括1个普通开洞混凝土核心筒和1个内藏钢桁架开洞混凝土组合核心筒.在试验的基础上,对比分析了2个试件的抗扭承载力、扭转刚度、扭角延性、扭矩 -扭角滞回特性、耗能能力、破坏特征.试验研究表明,内藏钢桁架开洞混凝土组合核心筒比普通开洞混凝土核心筒抗扭能力有显著提高.     

考虑组合效应的钢框架梁柱节点恢复力模型研究

为了研究考虑节点区组合效应后高层钢框架节点的抗震性能,根据钢框架节点在低周反复荷载作用下足尺模型试验研究成果,总结了各试验节点试件的滞回性能,包括节点的延性、耗能能力等指标.在试验滞回曲线的基础上,考虑试件强度、刚度退化等影响,建立了考虑组合效应的梁柱节点的恢复力模型,所建立的模型可以用于结构弹塑性时程反应分析和钢框架节点抗震设计.     

底柱加强对高层混合结构地震能量反应的影响

近年来,能量分析方法在结构抗震设计中的应用问题受到国内外地震工程界的普遍关注,被认为是今后结构抗震设计理论的发展方向之一.以一钢框架-钢筋混凝土剪力墙混合结构为对象,通过逐渐增大框架底层柱截面,分析它们在不同类型地震波下的地震能量反应,结果表明,加强钢框架底层柱使结构总输入能基本不发生变化,结构滞回耗能在总输入能中的比例ν和底部剪力墙滞回耗能占结构总滞回耗能的比例μ均随结构刚度特征值λ的增大而减小,因此,加强钢框架底层柱能够提高外钢框架-内混凝土剪力墙结构体系的抗震能力,降低其在强震作用下的损伤程度.     

摩擦耗能器的类型与性能及其在实际工程中的应用

摩擦耗能器是一种构造简单、耗能机理明确、耗能能力大且性能稳定的耗能减震装置,在实际工程中已得到较为广泛的应用.主要介绍不同类型摩擦耗能器的构造与性能及其在实际工程中的应用,并提出了摩擦耗能器在开发与应用中需进一步研究解决的问题.     

筒中筒结构内部摩擦连接消能减震体系的研究

提出利用筒中筒结构内筒和外筒的相对运动带动耗能装置耗能的的筒中筒结构内部摩擦连接消能减震体系。该体系将结构的内筒和框筒用专门设计的摩擦连接装置连接,罕遇地震下摩擦连接装置滑移产生滞回耗能。文中阐明了该体系的消能减震原理和构造特点,并通过对一栋40层筒中筒结构进行有限元分析,验证了该体系具有良好的抗震性能,可供工程实践参考。     

筒仓与地基相互作用对支承柱端弯矩的影响

对钢筋混凝土柱承式筒仓动力时程分析表明,场地类别对支承柱端弯矩的变化有重要影响,在软弱场地上柱顶弯矩绝对值大于柱底弯矩绝对值;整体性较好的基础可以明显改善支承柱的受力,支承柱合理增设赘余杆也可以改善柱顶受力;文中提出了柱端弯矩增大系数及取值,以考虑地基与结构的相互作用.