A unified formulation of the piecewise exact method for inelastic seismic demand analysis including the P‐delta effect

The non‐linear analysis of single‐degree‐of‐freedom (SDOF) systems provides the essential background information for both strength‐based design and displacement‐based evaluation/design methodologies through the development of the inelastic response spectra. The recursive solution procedure called the piecewise exact method, which is efficiently used for the response analysis of linear SDOF systems, is re‐formulated in this paper in a unified format to analyse the non‐linear SDOF systems with multi‐linear hysteresis models. The unified formulation is also capable of handling the P‐delta effect, which generally involves the negative post‐yield stiffness of the hysteresis loops. The attractiveness of the method lies in the fact that it provides the exact solution when the loading time history is composed of piecewise linear segments, a condition that is perfectly satisfied for the earthquake excitation. Based on simple recursive relationships given for positive, negative and zero effective stiffnesses, the unified form of the piecewise exact method proves to be an extremely powerful and probably the best tool for the SDOF inelastic time‐history and response spectrum analysis including the P‐delta effect. A number of examples are presented to demonstrate the implementation of the method. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

Seismic response predictions of multi‐span steel bridges through pushover analysis

In the new trend of seismic design methodology, the static pushover analysis is recommended for simple or regular structures whilst the time‐history analysis is recommended for complex structures. To this end, the applicable range of the pushover analysis has to be clarified. This study aims at investigating the applicability of pushover analysis to multi‐span continuous bridge systems with thin‐walled steel piers. The focus is concentrated on the response demand predictions in longitudinal or transverse directions. The pushover analysis procedure for such structures is firstly summarized and then parametric studies are carried out on bridges with different types of superstructure‐pier bearing connections. The considered parameters, such as piers' stiffness distribution and pier–0.5ptdeck stiffness ratio, are varied to cover both regular and irregular structures. Finally, the relation of the applicability of pushover analysis to different structural formats is demonstrated and a criterion based on the higher modal contribution is proposed to quantitatively specify the applicable range. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

冻土路基表面的融化指数与冻结指数

在冻土层之上筑路，由于会改变地-气界面的热物理特性，进而影响冻土层的热力→动力稳定性，故而修筑一定高度的路基成为保护冻土层所采取的一种常规措施．在修筑路基之后，与路基边坡的朝向有关的热效应是冻土路基工程保护措施必须考虑的问题．在数理分析与数值模拟分析的基础上，给出了可根据气温的年最大和最小月平均值计算路基表面的融化指数与冻结指数以及有关热状况参数的方法，并以青藏铁路北麓河段2002年为例进行了计算分析．实例分析表明，即便是没有修筑道路，北麓河地区的冻土也已经处于临界状态；路基相对的两个坡面，由于朝向不同会造成温度分布的强非均匀性，其中南和偏南方向与北和偏北方向的路基坡面热状况差异最大，有必要对路基相对的两个坡面采用不同的防护措施，一方面改善就地取土修筑路基对其下伏冻土层的直接不良影响，同时也尽可能减小路基表面温度分布的非均匀性，以避免纵向裂缝的发生。     

盆山耦合与沉积作用

盆山耦合是重要的地质现象。根据动力学机制 ,可以识别出 6种盆山耦合类型 :引张、挤压、走滑引张、走滑挤压、垂直应力和冲击。本文讨论各种盆山耦合类型的构造特征和典型的沉积作用。     

高浓度黏性泥石流堆积层理结构中筛积层和粗化层形成机理的研究

根据高浓度黏性泥石流的观测资料,应用不同类型黏性泥石流的流变特性和流体结构的分类指标-流核比,对高浓度黏性泥石流堆积中的混杂层、筛积层和粗化层理结构进行了成因差异分析。侧重分析了砾石质点在高浓度黏性泥石流蠕动流场中作向上垂直运动的魏森伯效应,并在表面富集形成了筛积层的成因,及其它与粗化层结构的区别。     

时间谱电阻率法中的剩余电磁效应研究

根据频谱激电（SIP）法或复电阻率（CR）法中研究剩余电磁（REM）效应的思想，通过分析时间谱电阻率（TSR）法中场的基本特征，在TSR法中建立了与SIP（或CR）法中参数Φmax/Φ0max相类似的参数－Emax/E0，用来描述了TSR法中的REM效应。通过对一维可极化大地模型的REM效应的理论计算，验证了用Emax/E0表示的REM异常可用来形象地反映地电断面电阻率的高低。     

论构造耦合作用

构造耦合作用是一种普遍存在的地质现象。现今东、西太平洋的构造差异及古太平洋和现今太平洋大陆边缘构造差异与俯冲的洋壳板块性状有关,即:①俯冲角度;②俯冲角度的改变;③俯冲速率;④俯冲速率的改变;⑤俯冲深度;⑥俯冲板块前缘与海沟间的水平距离;⑦俯冲板块在670km上、下地幔界线处的构造形态;⑧俯冲板块的位移及位移方向。这种深部构造活动对浅部构造形成的制约和影响,是活动大陆边缘构造耦合现象的具体表现。中国西北部的盆山耦合现象是大陆内部的构造耦合作用,印度板块与欧亚板块碰撞产生的远距离效应,导致中亚地区产生陆内A型俯冲,A型俯冲是造成盆地消亡、山系形成的重要因素。     

岩石断裂作用的复杂性和混沌动力学

断裂是一个复杂的动力学体系,受到岩石结构、反应、流体迁移、应力、岩石变形和力学等多种地质因素和过程的耦合控制。本文建立了断裂体系的反应-输运-力学耦合动力学模型并编制了模拟程序。以湖南水口山矿区为例,通过动力学模拟表明不同地层岩性的断裂渗透率大小和演化特征存在显著差异,断裂作用促使岩石渗透率的空间非均匀性增强,从而有利于流体的局部汇聚和矿体的形成。断裂中压力随时间呈现出非周期振荡变化,反映了断裂演化的混沌特征。     

一种新的多通道GPS共视资料的处理算法

提出了一种按仰角加权的多通道GPS共视资料处理算法，充分利用了所有观测数据，同时抑制了多径等因素影响，从而可提高共视比对精度。对日本邮政省通讯研究所(CRL)和国家授时中心(NTSC)2002年5月～2003年3月的多通道共视比对的处理结果表明，新的处理算法结果更接近真实钟差。     

平板载荷试验应思考的几个问题

提出了平板载荷试验中的几个问题:(1)复合地基平板载荷试验垫层的重要性;(2)复合地基平板载荷试验存在尺寸效应;(3)单墩或单桩平板载荷试验不完善。重点对目前广泛使用的复合地基荷载试验进行了讨论,以引起检测人员注意。