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首届全国城市灾害防御学术会议

召开年：2015
召开地：大连
出版时间： 2015-10-28

主办单位：中国地震学会;中国灾害防御协会;中国地震工程联合会

会议文集：首届全国城市灾害防御学术会议论文集

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1.核电厂抗震安全评估方法述评
- PEI Qiang;裴强;WANG Zheng;王征;XUE Zhicheng;薛志成
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：为了应对核电厂超设计基准地震事件以及核电厂延寿和安全运行,需要对核电厂进行超设计基准地震下的抗震安全评估.介绍了3种核电厂抗震能力评估的方法,即保守的确定性失效裕度方法(CDFM)、地震易损性方法(SFA)及CDFM和SFA相结合的混合法.描述了CDFM抗震裕度的定义和保守的确定性失效裕度方法,并解释了用该方法计算抗震裕度的基本步骤;给出了SFA3种地震易损性方法和分布模型,并对易损性参数的估计做了简要说明;最后介绍了混合法的研究概况.研究发现,CDFM法比SFA法简单,在实际应用中较为简便,混合法具有一定的近似性,适于初步分析.
2.考虑反馈时滞的建筑结构H∞分散控制方法
- QU Chunxu;曲春绪;HUO Linsheng;霍林生;LI Hongnan;李宏男
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：土木工程结构具有尺度大、结构复杂的特点,在结构主动反馈控制中,结构的大尺度会导致反馈的时滞大问题,从而影响甚至恶化结构的振动反应,对结构安全不利.为了解决该问题,针对大尺度土木结构反馈过程的时滞问题提出了H∞分散控制方法.由于分散控制器矩阵的块对角形式,现阶段还没有一个具体的理论或现成的软件来解决BMI这个问题.在离散时域内提出了双同伦法将此BMI近似线性化为线性矩阵不等式,并将集中控制器逐步转化为分散控制器.最后通过6层框架数值算例进行了验证,结果表明该方法可以有效地减小结构反馈控制中的时滞问题,保证了控制效果.
3.应用光纤光栅应变箍传感器的管道腐蚀监测试验
- WANG Tao;王涛;JIANG Tao;姜涛;XIA Mengying;夏梦颖;REN Liang;任亮;CHENG Xiang;程祥
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：为了验证通过光纤光栅应变箍传感器对管道进行腐蚀监测的方法的可行性,在均匀腐蚀管道模型和局部腐蚀管道模型上分别进行了试验,试验所使用的应变箍传感器能够测量管道截面的环向应变,通过环向应变能够反应管道壁厚的变化情况.试验表明,这种光纤光栅应变箍传感器性能优良,可以应用于测量腐蚀引起的环向应变,在管道的腐蚀监测中具有很好的应用前景.
4.地铁盾构施工引起的地表沉降预测
- MA Fenghai;麻凤海;ZHAO Yanghao;赵阳豪
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：以长春地铁大量施工监测数据为基础,运用Peck理论公式,在公式中添加了地表最大沉降修正系数α和沉降槽宽度修正系数β,确定了适用于长春地区的修正系数取值范围,并利用修正后的Peck公式对横向地表沉降进行预测.对比实测数据分析表明:当α取0.6～0.9、β取0.5～0.9时,Peck预测修正曲线和实测数据误差较小,适用于长春地铁工程实践,能较好地预防地铁施工事故的发生.
5.基于ANSYS/LS-DYNA的矿区地下巷道三维动力响应分析
- LIU Shuxian;刘书贤;LIU Shaodong;刘少栋;WEI Xiaogang;魏晓刚;MA Fenghai;麻凤海
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：为研究煤矿地下巷道在地震作用下的动力响应,考虑巷道结构的损伤效应,基于显式算法的土结构体系动力学方程,建立ANSYS/LS-DYNA三维数值模型,并在模型指定位置设置观测点.通过观测点的动力响应特征研究巷道的动态响应.结果表明:巷道在地震作用下,半拱形巷道应力主要分布在拱帮和墙角立板、底板处,且拱帮和墙角处塑性体积应变明显,巷道墙角处的损伤明显大于其他各部,是巷道容易发生破坏的部位.
6.层状地基上核电结构抗震分析与应用
- LI Jianbo;李建波;LI Zhiyuan;李志远;LIN Gao;林皋
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：基于积分变换、对偶方程与精细积分算法求解多层地基任意形状刚性基础的动力刚度,构建频域框架内的地基动力分析模型,以MATLAB为平台开发了相关软件.利用子结构法在对某百万千瓦级大型核电站进行了结构-地基相互作用分析,得到了该厂房的楼层反应谱.数值算例验证了动力刚度算法的准确性、可行性与工程适用性,对于复杂层状地基上的核电抗震设计具有指导意义.
7.考虑桩-土-结构动力相互作用的土质地基条件下核岛厂房地震响应分析
- LI Weixin;李伟鑫;YIN Xunqiang;尹训强;WANG Guixuan;王桂萱
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：在有限元框架内以全耦合方式考虑群桩效应的影响,引入粘性人工边界模拟无限地基辐射阻尼效应,并采用等效线性法模拟地基非线性特征,建立了嵌岩桩-土-结构动力相互作用计算模型;基于此模型,以CPRl000核岛厂房结构为研究对象,综合对比分析原状土质地基条件下和嵌岩桩处理地基条件下核电厂房地震响应.研究结果可为类似地基条件下核岛厂房的抗震设计提供参考.
8.地震作用下隧道洞口段岩质边坡损伤演化分析
- ZHAO Jie;赵杰;XU Jian;徐剑;WANG Guixuan;王桂萱;YIN Xunqiang;尹训强
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：从岩石材料细观非均匀性特点出发,运用连续介质损伤力学理论,推导了岩石材料细观损伤本构关系式.以ANSYS二次开发平台为主体,基于细观损伤力学,提出基于宏观均质假定的等效损伤单元来模拟隧道洞口段岩质边坡的损伤开裂过程.计算结果表明:在细观方面边坡损伤破坏是个不断损伤的过程,在地震荷载作用下,边坡结构首先会出现微裂纹,随着地震动时间增加,已出现的微裂纹逐渐扩展形成可见的裂缝,最后形成连续的损伤区域;尤其在隧道拱顶上方形成连续贯通的损伤区域,可看出拱顶已完全破坏,给隧道安全运行带来不利影响,因此在设计施工时要对拱顶上方进行加固处理.该计算方法和分析成果可用于同类复杂结构的损伤破坏分析.
9.核电核岛嵌岩桩地基动力响应及液化分析
- XU Hao;徐浩;WANG Guixuan;王桂萱;ZHAO Jie;赵杰
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：运用三维有限元差分软件FLAC3D对混凝土桩加固的地基建立模型,对天然地基以及桩基地震液化前后地基模型的加速度、位移以及桩基的液化情况等进行数值模拟和系统对比分析,得到4种工况地基的加速度变化情况以及地基液化特点.计算结果表明加速度在非液化层传播呈放大趋势,而液化层对地震波的传播有明显削弱作用.在相同地震动作用下,天然地基的超孔压比值超过0.75的单元略多于桩基,桩对消除地基液化作用有限.研究成果可以作为类似的工程实例的参考.
10.梁柱节点刚度对Y形偏心支撑半刚接钢框架抗震性能的影响
- HONG Min;洪敏;LI Shaohua;李少华;WANG Yingda;王英达;GAO Zhongnan;高中南
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：为了研究不同梁柱节点刚度对Y形偏心支撑半刚接钢框架抗震性能的影响,利用ABAQUS有限元软件建立了不同梁柱节点连接刚度的六层两跨平面钢框架模型,并对其滞回性能进行了非线性数值分析,对比分析了各模型的承载力、侧向刚度、延性、耗能能力等特性.结果表明:随着节点刚度的增大,各模型的屈服荷载、极限荷载、抗侧刚度、延性系数逐渐增大.Y形偏心支撑半刚接钢框架节点刚度越接近理想刚接情况,其抗震性能越好.倒三角水平循环荷载作用下,各模型均为耗能连梁首先屈服,且按照由底层到顶层的顺序逐渐屈服,中间底层柱在受力过程中应力较大,设计时应重点考虑.
11.基于ADINA的桩土相互作用分析
- CUI Chunyi;崔春义;MENG Kun;孟坤;CHENG Xuelei;程学磊;YANG Gang;杨刚
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：基于大型通用数值计算平台ADINA建立三维数值模型,分别结合相互作用三维接触模型和P-Y曲线简化分析模型模拟桩土系统在水平荷载作用下的桩顶位移变化规律,计算分析表明:计算结果与实际测量值基本一致,验证了两种建模方式的合理性和正确性.在此基础上进一步对P-Y曲线简化分析模型在不同水平荷载作用下的工作性状进行分析,计算结果表明P—Y曲线简化分析模型能较好地模拟桩土间的相互作用行为,将其应用到桩基相关抗震设计中能明显减少计算求解消耗.
12.兰州新区潜在地震地质灾害预测分析
- 苏永奇;SU Yongqi;马巍;MA Wei;吴志坚;WU Zhijian;王谦;WANG Qian
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：以地处青藏高原东北缘的第五个国家级新区——兰州新区为研究对象,研究兰州新区区域地震构造环境以及秦王川盆地构造特征,结合秦王川盆地区及其周缘黄土丘陵区地貌特点、地层特征,从致灾因子的角度研究总结了秦王川盆地区及黄土丘陵区内潜在的地震地质灾害.研究结果表明:秦王川盆地区潜在地震地质灾害有粉土震陷、砂土液化、地震滑坡等;黄土丘陵区潜在地震地质灾害有黄土震陷、地基失效、地震滑坡、地震崩塌等;基于断裂活动性研究,秦王川盆地内发生地震地表断错的可能性不大.最后,建议政府尽快组织实施兰州新区地震小区划工作.
13.隧道运营期结构健康评价及MATLAB应用研究
- JIN Yuhao;金煜皓;WANG Guixuan;王桂萱;ZHAO Jie;赵杰
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：针对模糊层次综合评判方法计算的复杂性,使用MATLAB计算权重与模糊关系矩阵,并将两者综合得到模糊综合评判矩阵.最后以实际运营隧道为例,分析了模糊层次评价法的MATLAB程序在安全性评价中的应用.结果表明,将模糊层次综合评判法与MATLAB结合,能较好地进行隧道运营期结构健康评价.
14.不同目标函数下的金属阻尼器优化布置研究
- ZHAO Jie;赵杰;ZHOU Tongling;周同玲;WANG Guixuan;王桂萱;ZHANG Rui;张睿
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：针对不同目标函数下的金属阻尼器优化布置,在框架结构中分别以层间位移角和层间位移为目标函数,采用逐层布置法和位置参数法两种优化方法进行消能减震分析,对比不同目标函数下的金属阻尼器消能减震效果.结果表明:在相同阻尼器数量下,两种优化方法的减震效果相差不大,结构中的金属阻尼器的滞回曲线比较饱满,消能减震效果较好.
15.煤矿采空区地震安全防护的若干问题
- WEI Xiaogang;魏晓刚;MA Fenghai;麻凤海;LIU Shuxian;刘书贤;DAI Junwu;戴君武
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：针对煤矿采空区地下岩体结构的地震安全防护不足的问题,分别从煤矿采空区灾害的特征与危害、煤矿采空区的形成与基本特点及煤矿采空区失稳破坏的基本模式等方面深入研究煤矿采空区场地可能导致的次生灾害.通过分析煤矿采空区地下岩体结构地震灾变的相关研究成果,总结煤矿采空区地震安全防护所涉及的关键安全问题,揭示地震作用下煤矿采空区的场地稳定性与地下岩体结构安全防护迫切需要解决的技术难题,为采煤沉陷区工程建设及地震安全防护提供参考.
16.压电智能骨料的动态响应性能试验研究
- ZHANG Xiaoyue;张晓悦;REN Xiaodan;任晓丹;LI Jie;李杰
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：基于压电陶瓷材料,设计制作了能够埋入混凝土内部的“智能骨料”,作为传感器进行动态应力测量.根据压电陶瓷片尺寸将传感器分为A型和B型.采用电荷放大器和LMS数据采集系统,对应力传感器在动力加载下的响应进行试验分析.研究发现,传感器表面实测应力与电荷放大器输出电压之间有良好的线性关系;在相同的加载速率下,B型应力传感器的灵敏度系数要高于A型应力传感器,量程小于A型应力传感器.
17.大坝结构静动力分析的精细化模型
- LIN Gao;林皋;PANG Lin;庞林
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：阐述近期大连理工大学抗震研究所在大坝抗震分析方面所取得的研究成果,为了提高大坝结构静动力分析的计算精度与效率,提出多边形单元的计算技术与奇异应力场计算方法,该方法使应力计算成果较有限元法有很大的改进,且计算工作量比较节省.
18.某沿海软土地区核电厂核岛天然地基及桩基抗震承载力分析
- WANG Guixuan;王桂萱;ZHANG Rui;张睿;ZHAO Jie;赵杰
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：针对我国核岛厂房建设尚没有采用桩基础的现状,以某拟建核电厂嵌岩桩加固后的软土地基为研究对象,采用滑面应力法确定地基天然承载力,采用等效线性法描述近场地基非线性特征,粘性人工边界模拟辐射阻尼效应及考虑桩土效应影响的节点耦合,建立了桩-土-结构动力相互作用模型,并通过有限元分析计算得到静力、地震作用下桩体内力分布,给出满足抗震承载力要求的配筋方案.研究结果可为类似条件下的核岛厂房软土地基处理方案的抗震设计提供借鉴与参考.
19.强震作用下某水电站高陡边坡的动力响应分析
- XIANG Hongchun;夏洪春;LI Yazhou;李亚洲;WANG Zhongchang;王忠昶
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：基于ANSYS软件,对地处地震高烈度区域的西南某水电站引水隧洞洞脸高陡边坡进行三维动力分析,研究高陡边坡在地震作用下的动力响应特征.结果表明:在50年超越概率5％的罕遇地震荷载作用下,引水隧洞洞脸边坡对加速度的放大效应较对位移的放大效应更明显;边坡表面在地震作用期间会产生瞬时拉应力;坡顶开挖侧的地振动加速度较坡顶中央放大效应明显;在高程为94.8m处的古风化壳和页岩的露头面可能会发生顺层滑动和破坏;边坡整体上可以经受住强震地震动的考验.
20.深厚软弱场地上城市大跨径桥梁地震安全对策研究
- YANG Weilin;杨伟林;TAO Xiaosan;陶小三;QU Hongmei;瞿红梅
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：以建于深厚软弱场地上的某大跨径桥梁为例,研究了不同地震动强度下场地的地震动特征、地震动的空间效应以及不同冲刷工况下场地地震动效应的差异,分析了深厚软弱场地特定地震动效应对大桥安全性的影响,提出了工程建设不同阶段大桥的地震安全对策.
21.星海金融商务区超高层综合体结构超限抗震设计
- SONG Li;宋莉;QIU Shaoguang;邱韶光;GUAN Lijun;关立军;WANG Peng;王鹏
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：星海金融商务区超高层综合体建筑高度为193.30m,共5l层,采用超B级高度高层结构及钢筋混凝土框架—核心筒结构,采用SATWE及MIDAS两个程序对其进行计算分析,计算结果相近,小震下结构周期比、位移角、位移比、剪重比均满足规范要求.对其进行弹性时程计算时,发现顶部楼层地震力放大,中震、大震下底部加强部位的主要墙肢、框架柱及其余楼层的主要墙肢、框架柱均满足规范要求和性能目标,穿层柱需满足中震弹性,支撑楼面梁的连梁受剪承载力满足中震弹性,框架柱在1～24层为型钢混凝土柱,最后提出本工程结构加强措施.
22.基于FLAC3D预应力锚杆抗滑桩支护边坡地震响应分析
- HUANG Shikui;黄士奎;ZHAO Jie;赵杰;LIU Daoyong;刘道勇
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：建立预应力锚杆抗滑桩支护边坡三维模型,通过坡面监测点分析地震作用下边坡坡面监测点位移、加速度响应以及地震过程中抗滑桩所受剪力与弯矩的受力规律.结果表明:地震作用下边坡坡面产生永久位移,最大水平位移发生在边坡中下部;与无支护边坡相比,预应力锚杆抗滑桩支护边坡能有效抑制坡面峰值加速度PGA放大系数.地震作用下抗滑桩随地震历时的增加受力不断变大,最后趋于稳定,其中剪力呈现倒“s”型,桩身弯矩呈现“S”型.研究结论对预应力锚杆抗滑桩支护边坡的抗震设计有一定参考价值.
23.渗流条件下不同覆岩结构采动破坏数值分析
- WANG Yunping;王云平;ZHAO Deshen;赵德深
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：运用有限元软件(ADINA)建立二维模型,模拟分析渗流和采动作用下4种不同覆岩结构的破坏场和孔隙水压力分布特征.结果显示:岩性结构影响覆岩端部破坏规律,当上硬下软时,裂缝带范围以最下位岩层断裂线为界向采空区外侧扩展;当上软下硬时,以最下位岩层断裂线为界向采空区内侧方向扩展.硬岩交替型结构,裂隙带的侧边界则是内外交叉发展;岩性越硬相应导水裂隙带的高度越高.在其他条件相同时,导水裂隙带的高度由大到小的顺序为:坚硬—坚硬型、软弱—坚硬型、坚硬—软弱型和硬软交替型.
24.地下水影响下隧道不同开挖方式的数值模拟
- WU Kairong;吴开荣;WANG Guixuan;王桂萱;ZHAO Jie;赵杰
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：以大连某山体公路大跨度隧道为工程背景,基于流固耦合原理,考虑地下水影响下不同开挖方式对隧道开挖的影响,对涌水量、围岩位移、应力以及围岩稳定系数进行了对比分析.结果表明:导洞法开挖引起的拱顶沉降是最小的,而拱底隆起和横向拱腰位移却是最大的,以自编的强度折减法程序计算出来的围岩稳定系数也是最大的,因此,相比于其他3种开挖形式导洞法更适合于富水条件下的大跨度隧道的开挖,为类似工程的设计和施工提供了一定依据.
25.铁法矿区巨厚火成岩覆岩下开采地裂缝形成机理研究
- YANG Fan;杨帆;CHANG Junfei;常俊飞;GUO Zhengyi;郭正一;LIAGN Shu-min;梁树民
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：采用实地调查和数理统计的方法对采动地裂缝进行分类,并分析不同类型地裂缝的主要成因.针对铁法矿区巨厚火成岩覆岩采动诱发的地裂缝问题,采用平衡拱-梁理论建立了火成岩体断裂破坏的力学模型,利用FLAC3D数值软件模拟计算了巨厚火成岩覆岩采动过程中应力分布规律和地表裂缝发育的机理.
26.结构物理参数时域识别的振动台试验研究
- WANG Xiangjian;王祥建;CUI Jie;崔杰
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：在输入未知条件下,为了识别非线性参数系统,并消除噪声异常点的影响,引入修正Levenberg-Mar-quardt法和矩形窗法,建立SVD-mLM法,改进了复合反演算法.为了验证改进算法,设计一个五层单跨钢框架模型进行振动台试验,测试获得含有真实噪声的动力响应,采用改进的复合反演算法,研究了结构物理参数时域识别和输入反演问题.振动台试验研究表明结构物理参数识别和输入反演结果是可信的,验证了SVD-mLM法、矩形窗法和改进的复合反演算法在识别结构物理参数和反演输入时的可行性和有效性.
27.层状场址自由场动力分析的等价线性法研究
- SONG Jianxi;宋建希;LI Jianbo;李建波;LIN Gao;林皋
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：基于等价线性法和一维剪切波传播理论,开发了等价线性法频域计算的c++程序.为验证自编c++程序的有效性,与在工程中广泛使用的SHAKE91程序就某一核电成层土地基进行算例对比,发现两种程序计算所得加速度峰值随高程的变化吻合较好,地震波时程向位移频谱转换时采用不同方法会对计算结果产生影响.
28.粘弹性人工边界在地震工程中应用研究综述
- CHEN Baokui;陈宝魁;WANG Dongsheng;王东升;CHENG Hu;成虎
- 《首届全国城市灾害防御学术会议》 | 2015年
摘要：介绍粘弹性人工边界在结构-地基动力相互作用等问题中应用的研究现状.重点叙述了粘弹性人工边界在有限元计算中的实现方法及其在地震工程中的应用.粘弹性人工边界方法具有方便实现、计算精度高、稳定性强等优点,是解决近场波动问题的一种重要手段.随着粘弹性人工边界理论及其在有限元软件中的应用日渐成熟,其在工程抗震分析等方面将具有广阔的应用前景.