Seismic wave propagation effects on buried segmented pipelines

This paper deals with seismic wave propagation effects on buried segmented pipelines. A finite element model is developed for estimating the axial pipe strain and relative joint displacement of segmented pipelines. The model accounts for the effects of peak ground strain, shear transfer between soil and pipeline, axial stiffness of the pipeline, joint characteristics of the pipeline, and variability of the joint capacity and stiffness. For engineering applications, simplified analytical equations are developed for estimating the maximum pipe strain and relative joint displacement. The finite element and analytical solutions show that the segmented pipeline is relatively flexible with respect to ground deformation induced by seismic waves and deforms together with the ground. The ground strain within each pipe segmental length is shared by the joint displacement and pipe barrel strain. When the maximum ground strain is higher than 0.001, the pipe barrel strain is relatively small and can be ignored. The relative joint displacement of the segmented pipeline is mainly affected by the variability of the joint pullout capacity and accumulates at locally weak joints.     

Three-dimensional limit analysis of seismic displacement of slope reinforced with piles

Three-dimensional (3D) limit analysis of seismic stability of slopes reinforced with one row of piles is presented in this paper. A 3D rotational mechanism for earth slope is adopted. The lateral forces provided by the piles are evaluated by the theory of plastic deformation. Expressions for calculating the yield acceleration coefficient are derived. A random iteration method is employed to find the critical acceleration coefficient for the 3D slopes with or without reinforcement. Based on the kinematic theory within the frame of the pseudo-static approach, a 3D model is proposed for evaluating the critical state and the subsequent displacement response. Furthermore, Newmark׳s analytical procedure is employed to estimate the cumulative displacement induced by given earthquake loads. An example is shown to illustrate the influence of the piles on the seismic displacement of the 3D slopes.     

基于粘弹库仑应力变化的后续最大地震震级估计及2008、2014年于田两次7.3级地震之间的关系讨论

在前人关于于田地区地壳水平分层模型研究的基础上,结合于田台GPS连续观测资料粗略确定各层的粘滞系数。基于粘弹水平分层模型,分别计算了2008、2014年两次于田7.3级地震的粘弹同震库仑应力变化。基于粘弹库仑应力变化,采用“直接”余震频次的计算方法,计算了区域范围内与主震同震库仑应力变化直接相关的理论地震频次。提出基于理论与实际地震频次对比以及理论与实际地震频次-距离衰减曲线拟合残差对比估计与主震同震库仑应力变化直接相关的后续最大地震震级的方法。不同方法的计算结果显示,与2008年于田7.3级地震同震库仑应力变化直接相关的最大后续地震震级为MS7.2~7.5,而2014年于田7.3级地震的估计为MS6.3。前者与2014年于田地震7.3的震级非常接近。由于震级相同、空间距离较近、时间间隔较短、区域外力作用相同、两次地震构造关联性较强且具有较明确的应力相互作用,因而认为2008、2014年两次7.3级地震构成一对广义的双震型地震,这与该区域以往序列类型特点相吻合。对震级下限及G-R关系b值对结果的影响进行了初步讨论,结果显示,当粘弹同震库仑应力变化确定之后,震级下限对后续最大地震震级估计影响不大,但G-R关系b值对结果有较大影响。     

地下管线三向地震动一致激励与非一致激励数值分析

基于某工业地下管道建立有限元模型,考虑管土相互作用和行波效应,综合分析在三向地震动一致激励与非一致激励下的管道动力响应结果,并且简单分析部分相关因素对管道动力响应结果的影响。结论如下:对于地下管道来说,非一致激励与一致激励作用下的位移响应曲线在峰值和形状方面存在较为明显的不同,具体表现为:非一致作用水平向位移远大于一致作用,而竖直向位移稍大于一致作用;对于应力响应,不管一致还是非一致激励,同一截面各处的应力响应有明显不同,并且总体来说非一致作用下较大;位于管道走向变化段、土层变化处和管道弯曲段的截面的位移响应峰值和应力响应一般会产生突变,说明这些因素对管道的动力响应具有较为明显的影响。     

泰安地震台形变仪器映震能力统计分析

通过对泰安地震台6套形变仪器的映震能力进行研究,认为形变仪器映震能力较强,对全球M≥7地震均有记录,同震变化幅度与震级成正比、与震中距成反比。这6套形变仪器对远震和近震的反应能力有差异:垂直摆与重力仪对小震的记录能力最强,其次是体应变、水管仪、水平摆和伸缩仪;伸缩仪记录近震的能力最弱,对接近6级的地震才有反映;而重力仪对小震和远震均有很强的映震能力,涵盖了垂直摆、水管仪、体应变和水平摆所能记录到的地震范围。     

Process oriented use of geostatistics to analyse creeping para‐glacial features

Complex para‐glacial systems may show signs of destabilization leading to frequent and potentially hazardous debris‐flows. Understanding creeping permafrost displacement over a period of time is therefore crucial for hazard management and risks assessment. This paper presents our methodology for estimating creeping permafrost displacement based upon data derived from various survey methods and demonstrates its relevance on the Glacier Bonnard system in southern Switzerland. Geostatistical processing allowed estimation of the displacement intensity over the area of interest, as well as assessment of the interpolation quality. Although the local measurement network needs to be refined, the results largely improve the understanding of the Bonnard para‐glacial system, though highlighting the need to locally refine the measurement network. In the present case, the destabilized front advances at ~1 m/a and the upstream creeping part at ~0.4 m/a. Variance analysis also provide objective thresholds that could be used to distinguish underlying physical processes. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

地震与海啸作用下重力式岸墙旋转位移拟静力分析

被动状态下位移预测是挡墙地震工程设计中的关键,而岸墙后回填土的孔隙水压力对墙体运动具有一定影响。采用拟静力法计算墙后部分浸水土体的被动动土压力,根据静力水压力理论近似计算土颗粒里的动水压力;同时考虑地震荷载和海啸力的作用,根据力矩极限平衡确定旋转门槛加速度系数,采用旋转块体方法计算岸墙被动旋转运动下的地震位移。探讨回填砂土内摩擦角、墙体与土间摩擦角、地震加速度系数、回填土地下水位、海啸波浪高度等参数对旋转位移的影响。     

基于粘弹库仑应力变化的后续最大地震震级估计及2008、2014年于田2次7.3级地震之间关系的讨论

在前人关于于田地区地壳水平分层模型研究的基础上,结合于田台GPS连续观测资料粗略确定各层的粘滞系数。基于粘弹水平分层模型,分别计算了2008、2014年2次于田7.3级地震的粘弹同震库仑应力变化。基于粘弹库仑应力变化,采用"直接"余震频次的计算方法,得到了区域范围内与主震同震库仑应力变化直接相关的理论地震频次。提出了基于理论与实际地震频次对比以及理论与实际地震频次-距离衰减曲线拟合残差对比估计与主震同震库仑应力变化直接相关的后续最大地震震级的方法。不同方法的计算结果显示,与2008年于田7.3级地震同震库仑应力变化直接相关的最大后续地震震级为MS7.2~7.5,而2014年于田7.3级地震的最大后续震级估计为MS6.3。前者与2014年于田地震7.3的震级非常接近。由于震级相同、空间距离较近、时间间隔较短、区域外力作用相同、2次地震构造关联性较强且具有较明确的应力相互作用等,因而认为2008、2014年2次7.3级地震构成一对广义的双震型地震,这与该区域以往序列类型特点相吻合。对震级下限及G-R关系b值对结果的影响进行了初步讨论,结果显示,当粘弹同震库仑应力变化确定之后,震级下限对后续最大地震震级估计影响不大,但G-R关系b值对结果有较大影响。     

考虑地震随机特征的液化侧向变形超越概率

基于液化侧向变形实用统计模型和地震概率模型,建立了可以考虑地震随机特征和土体性质不确定性的液化侧向变形超越概率模型框架,通过实际案例初步探讨了模型的有效性,并将超越概率模型与现有统计模型的预测结果进行了对比。分析结果表明,若液化侧向变形的条件概率满足正态分布,标准差在5%到20%期望值范围内变化时,对位移超越概率影响不大;若满足对数正态分布,标准差对超越概率有一定影响。实用统计模型只能预测指定地震水平下的液化侧向变形值,而超越概率模型考虑了指定时间内所有可能地震的发生概率,可以同时预测变形值及发生概率,更加适合用于区域性的地震液化灾害评估。     

浙江地区软弱土深基坑变形特点及预测分析

由于影响深基坑变形的因素较多,根据基坑开挖深度等条件的不同,对浙江地区（杭州地区居多）37个深基坑工程实测数据进行了统一归纳研究,分析了在浙江软弱土大背景下的深基坑侧移曲线与周边沉降曲线的特点,得出了基坑最大侧移量与开挖深度等之间的关系。研究结果表明,浙江软土深基坑的最大侧移点在开挖面以上4 m与开挖面以下7 m之间;抛物线形沉降曲线的最大沉降一般发生在距坑边0.5倍开挖深度处;最大沉降量、最大侧移量与开挖深度呈线性增长;最大侧移量与最大沉降量的关系受土质影响较大。进一步根据实测统计数据,结合软弱土基坑侧移曲线特点,提出了一种预测基坑侧移曲线的方法,该法预测基坑侧移量与实测值较为吻合。