Considering dynamic soil structure interaction (SSI) effects on seismic isolation retrofit efficiency and the importance of natural frequency ratio

This paper utilizes and expands on existing coupled BEM–FEM (finite element method) methods for the investigation of the effects of soil structure interaction (SSI) on both an un-retrofitted and seismically isolated typical bridge structure. A simple numerical model of the bridge and surrounding soil is formulated and excited by an earthquake excitation. Utilizing Newmark's β FEM solution method along with the closed form B-spline BIRF method, the structural damped period, composite damping ratio, pier relative displacement, and base shear demand are monitored. From these results, the effects of SSI on this structure are identified. Additionally, the importance of the relative rigidity between the soil-foundation system and the bridge structure is also investigated. The results of the studies indicate that the response of the complete structure system considered is affected by the inclusion of SSI effects. Furthermore, the efficiency of the isolation measures designed using fixed base conditions is decreased by considering SSI over a certain relative rigidity range that is quantified using the structure to soil-foundation natural frequency ratio.     

皮尔斯比率图解在腾冲新生代火山岩研究中的应用

腾冲新生代火山岩属钙碱性系列，可分为四个喷发期，构成两个岩浆旋回：Ｎ＿２－Ｑ＿１为玄武岩—英安岩；Ｑ＿３—Ｑ＿４为玄武岩—安山岩。应用皮尔斯比率图解对其进行研究表明：分离结晶作用是岩石化学成分变异的主要因素；第一旋回的玄武岩浆可能起源于上地幔的部分熔融，经（Ｐｌ＋Ｃｐｘ±Ｏ１±Ｍｔ）矿物组合的分离结晶而形成英安岩浆。英安岩浆在形成或演化过程中受到了地壳物质的轻度混染。该旋回具有张性构造环境中双峰式火成岩套的特点。第二旋回的玄武岩浆可能起源于早期俯冲洋壳的部分熔融，经（Ｍｔ＋Ｐｌ＋Ｃｐｘ±Ｏｐｘ）矿物组合的分离结晶而形成安山岩浆，为安山岩成因的分离结晶模式提供了一个良好的实例。该旋回具有典型的弧火山岩的特点。     

Numerical study of an oscillating smaller cylinder in the wake of an upstream larger cylinder

A numerical study of flow around two tandem cylinders with unequal diameters was carried out. The upstream larger cylinder was fixed and the downstream smaller cylinder was allowed to oscillate in the transverse direction only. Comparisons of the experimental and numerical results were made to investigate the effects of the gap ratio on the maximum vibration amplitude and vortex shedding frequency. The results showed that the vibration response of the smaller cylinder was significantly affected by the presence of the upstream larger cylinder, and resulted in greatly reduced vibration amplitudes. With an increasing gap ratio, the vibration amplitude increased. However, the magnitude was lower than that corresponding to a single cylinder (with the same diameter as that of the downstream smaller cylinder) under the same flow conditions.     

利用标准时频变换方法在强噪声环境下无偏拾取地震P波、S波到时

地震P波、S波到时是精确分析地震水平位置、深度与速度结构等的重要参数,如何准确拾取P波和S波到时是地震学的一项重要的基础工作.大数据量与强噪声环境给地震到时的自动拾取带来了很大挑战.在频率域中可将信号与噪声分离,但会造成震相的偏移.针对上述问题,本文在STA/LTA、AIC方法的基础上,引入了标准时频变换（Normal Time-Frequency Transform,NTFT）,结合信号时间域与频率域特征,提出了基于NTFT的STA/LTA方法,以及基于NTFT的AIC方法来拾取P波和S波的到时.基于NTFT的STA/LTA方法通过构建即时频率约束的特征函数,以增强地震信号振幅响应的变化特征.基于NTFT的AIC方法则根据NTFT的变换系数定位即时频率-时间基准点,通过滑动窗口直接对标准时频谱进行AIC处理拾取最佳到时.本文采用了不同强度噪声的60组合成数据和105组实测地震数据对方法的可靠性进行检验.以人工拾取到时为参考,实测数据中NTFT-STA/LTA方法拾取P波、S波到时的均方根误差分别为0.36 s和0.56 s;NTFT-AIC方法拾取P波、S波到时的均方根误差分别为0.25 s和0.35 s.相比于STA/LTA、AIC方法,NTFT改进后的方法提高了P波和S波到时的拾取准确率,为强噪声环境下的地震波形到时拾取提供了新思路.

     

不同轴压比钢筋混凝土圆柱桥墩地震易损性分析

以墩顶漂移率为指标运用ABAQUS有限元软件对钢筋混凝土桥墩进行地震易损性分析。对钢筋混凝土桥墩模型进行精细网格划分,运用循环往复Pushover方法模拟钢筋混凝土桥墩破坏界限值,以此界限值为标准对轴压比为0.20、0.22、0.24、0.26和0.30钢筋混凝土桥墩进行增量动力分析（IDA）。研究结果表明:结构的破坏超越概率,随着轴压比的增大而增大;考虑钢筋混凝土桥墩延性抗震性能,设计轴压比不宜超过0.30;轴压比为0.24~0.26时,钢筋混凝土桥墩破坏概率增加不大,宜为合理的轴压比。     

浅水波长计算问题

浅水波周期保持常值,而波长缩减时其计算需进行迭代。提出了两个精度较高的经验公式供计算应用。水深波长比差值ΔLD0的变化规律反映出浅水波长缩减为一复杂过程,并与波能密度加大相关。LD0≤0.14时,特别是LD0=0.056前后,其特征会更加显著,由此可探讨波长变化的内在机理。     

湖北省棉花产量的变化与棉田布局的战略调整*

本文揭示了湖北省棉花亩产的增长具有北高南低的特点,分析了鄂北地区种植棉花的自然优势和经济效盆大于江汉平原,从而提出湖北省棉花北移的战略调整的设想。     

新疆和周边地区地壳厚度和Vp/Vs比值变化的接收函数约束

我们用修订后的接收函数H-K叠加算法估计了新疆和周边地区90个地震台站下的地壳厚度和波速比Vp/Vs.该地区平均地壳厚度约为52 km,变化范围约为33～79 km.最厚地壳位于西昆仑山的TAG台站,最薄地壳在塔拉斯-费尔干那断层附近的NRN台站.对每个台站的点地壳厚度估计结果进行了线性各向同性变差模型的标准克里金空间...     

建筑结构监测与抗震韧性评估

建筑结构响应是有效反映结构动力特性的最直接参数,开展结构动力响应实时监测可为结构抗震韧性评估提供准确的地震动输入。本文基于非结构构件损失构建结构抗震韧性评估方法,研究确定位移敏感型和加速度敏感型非结构构件的易损性模型。选择某六层钢筋混凝土框架结构进行实时监测系统建设,基于监测数据开展结构抗震韧性评估。通过构建建筑信息模型（BIM）,并在有限元分析软件OpenSees中建立结构弹塑性分析模型,利用实时监测数据实现结构模型更新,直至监测数据与模型分析结果一致。由于实时监测数据峰值较低,结构不会发生塑性变形,因此选择10条双向非脉冲地震动模拟实时监测地震记录。根据层间位移角和楼面加速度分布,开展结构功能损失评估,得到该建筑结构的抗震韧性得分。分析表明,该结构抗震性能较好,在遭受地震破坏后,会发生非结构构件脱落,需要采取有效措施进一步提升建筑抗震韧性水平。     

结构性土二元介质本构模型及破损率影响因素的研究

岩土类材料是非均质的具有微缺陷的天然材料,岩土破损力学将岩土材料抽象成由结构块和结构带组成的非均质二元结构体。破损率演化方程反映了岩土材料在外部荷载作用下,结构块向结构带动态变化程度的过程。从细观尺度上分析结构性土体变形、破坏过程发展机制,揭示土体在荷载作用下结构块向结构带转化的过程。最后,针对杨陵黄土,通过三轴剪切试验,研究围压、含水率对破损率演化规律的影响。研究结果表明,单参数模型的破损率与围压和含水率没有关系,使从实验上证明参数模型的破损率是大主应变的函数。