Seismic demand models for probabilistic risk analysis of near fault vertical ground motion effects on ordinary highway bridges

The influence of vertical ground motions on the seismic response of highway bridges is not very well understood. Recent studies suggest that vertical ground motions can substantially increase force and moment demands on bridge columns and girders and cannot be overlooked in seismic design of bridge structures. For an evaluation of vertical ground motion effects on the response of single‐bent two‐span highway bridges, a systematic study combining the critical engineering demand parameters (EDPs) and ground motion intensity measures (IMs) is required. Results of a parametric study examining a range of highway bridge configurations subjected to selected sets of horizontal and vertical ground motions are used to determine the structural parameters that are significantly amplified by the vertical excitations. The amplification in these parameters is modeled using simple equations that are functions of horizontal and vertical spectral accelerations at the corresponding horizontal and vertical fundamental periods of the bridge. This paper describes the derivation of seismic demand models developed for typical highway overcrossings by incorporating critical EDPs and combined effects of horizontal and vertical ground motion IMs depending on the type of the parameter and the period of the structure. These models may be used individually as risk‐based design tools to determine the probability of exceeding the critical levels of EDP for pre‐determined levels of ground shaking or may be included explicitly in probabilistic seismic risk assessments. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

A procedure on ground motion selection and scaling for nonlinear response of simple structural systems

This study presents a ground-motion selection and scaling methodology that preserves the basic seismological features of the scaled records with reduced scatter in the nonlinear structural response. The methodology modifies each strong-motion recording with known fundamental seismological parameters using the estimations of ground-motion prediction equations for a given target hazard level. It provides robust estimations on target building response through scaled ground motions and calculates the dispersion about this target. This alternative procedure is not only useful for record scaling and selection but, upon its further refinement, can also be advantageous for the probabilistic methods that assess the engineering demand parameters for a given target hazard level. Case studies that compare the performance of the proposed procedure with some other record selection and scaling methods suggest its usefulness for building performance assessment and loss models. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

综合定点前兆异常推测地震危险区域的一种途径

1998年张北6.2级地震前,山西、河北及其附近地区出现的定点形变、流体前兆异常,具有随时间推移从震区外围大范围区域向震区附近迁移、集中的趋势特性.通过构建异常信号传播函数,借助网格搜索—拟牛顿最小二乘法反演汇聚区域即推测可能的地震危险区,所得汇聚区域边缘距实际震中仅25 ～51 km、汇聚时刻与发震时刻仅差数天,且震前中短期阶段汇聚速度加快.     

高速铁路客站模态特征分析与阻尼模型的注记

针对"房桥合一"高速铁路客站质量、刚度分布严重不均匀、不同阻尼比构件繁多等特点,对其模态特征和用于时程法阻尼模型的确定进行了研究。通过位能加权激励原理和位能公式的阐述、天津西站II区的模态分析与振型分解时程法的应用,并以此为标准进行了5种不同瑞利阻尼比例系数时程法的响应比较。结果表明:位能加权法激励为各模态的振型响应,求得阻尼为振型阻尼,结构模态质量累计数突变发生在第9阶,选择第1,9阶振型确定的瑞利阻尼比例系数较合理。振型分解时程法的振型阻尼可基于振型响应的位能加权法确定,直接时程法的瑞利阻尼宜选择第1阶与模态质量累计数发生突变的振型来确定,可供结构设计与分析参考。     

2010年4月14日青海玉树7.1 级地震前震中附近地区小震活动的周、月频次分布特征

根据Kolmogorov-Smirnov分布检验法,利用2000年以来1.7≤ML≤2.9地震目录,对2010年4月14日青海玉树MS7.1前震中附近地区2000年以来地震活动的月频次和2007年7月以来地震活动的周频次分布进行了检验。结果表明,地震活动周频次和月频次都不符合泊松分布和正态分布,但周、月频次累积次数的对数与周、月频次之间呈线性关系,类似于G-R关系。分析了周、月频次的标准差σ、CV值、偏度Sk、峰度Ku和bm值等参数随时间的变化,发现在2010年4月14日青海玉树地震前,这些参数都出现了不同程度的异常变化,其中周频次的分布参数随时间的变化似乎呈现出了某种周期性特征。     

2009年云南姚安6.0级地震震源机制与发震构造的分析研究

利用P波、SV波、SH波初动及其振幅比联合反演震源机制解的方法,计算了2009年7月9日发生在云南姚安6.0级地震余震序列的震源机制解,同时结合地震序列的空间分布,对姚安6.0级地震的发震断层性质和震区应力场特征进行综合分析。结果分析表明：（1）姚安6.0级地震发震断层为NWW—SEE向的直立右旋走滑断层,与美国哈佛大学的主震CMT解节面基本一致,也与余震优势方向分布一致,证明结果可靠;（2）震区主压应力场优势方向为NNW—SSE向,与其现今区域构造应力场主压应力NNW—SSE向一致,表明主震应力场主要受到现今区域构造应力场的控制,同时还有一些小的余震与主震应力场不同,表明震区应力场的多样性和复杂性;（3）结合本次地震序列的空间分布、震源机制解特征、震区断裂构造特征综合分析,综合判定姚安6.0级地震的发震构造属于马尾箐断裂。     

采煤沉陷区输电铁塔复合防护板基础抗变形性能及其板厚取值研究

以某采煤沉陷区内的典型输电铁塔及其复合防护板基础工程为背景,考虑地基-基础-上部铁塔结构的共同作用,对不同板厚复合防护板基础的抗采动变形性能进行了研究,并引入＂保护作用＂的概念,对独立基础和复合防护板基础的抗变形性能进行了分析。研究表明,设置复合防护板后,与独立基础相比,可明显减少铁塔支座的水平位移及上部结构的应力,支座位移与结构应力随着复合大板厚度的增大而减小,其减小的幅度随着板厚的增大而趋缓,当板厚达到一定数值以后几乎不再减小。提出的复合防护板的厚度可取铁塔基础长向根开的1/45～1/35的建议,以供采煤沉陷区内复合防护板基础的设计参考。     

地铁隧道基础变形分析与计算

地下空间开发引发了大量的补偿基础问题,同时也带来了新的岩土技术难题。对结构荷载已完全被开挖土重所替代的等补偿和超补偿基础而言,理论上基础将不会出现工后沉降,但大量实测数据表明,等补偿甚至超补偿基础往往在竣工后均出现沉降变形,南京地铁隧道基础便是典型实例。为此,探讨了深基础与浅基础间的异同点,并推导出考虑埋深的坑底土体应力计算方法;然后围绕基础的整个施工过程,详细分析了开挖卸荷和施工找平对基底变形的影响,发现找平过程中多挖了与隆起量体积相等的土体,而该缺失的土体将导致基础后期发生沉降变形。据此思路计算地铁隧道基础的变形量,并与工程实测数据进行对比,结果表明两者吻合较好,可为今后类似工程的分析提供参考。     

浅谈海缆追踪系统及其应用

海底电缆的监测和维护已成为海洋工程勘察的一个重要组成部分,其精确跟踪定位更是世界性难题.文章首先对比分析了3种海缆追踪方法及相应的商业化系统,接着详细论述了有源系统TSS350国内首次对高压海缆的追踪应用效果.海缆追踪系统在国外小电流及断点电缆追踪上的成功应用已经证明了系统的性能;而国内湛江高压电缆实验高精度的路由追踪和埋深定位又为海缆追踪系统开辟了更广泛的应用空间.海缆追踪系统的原理、技术指标及其应用为国内海缆的监测和维护提供了解决办法,也为弥补国内研究空白提供了方法基础.