地震反应

摘要： 经过8年的研究与编制,《公路隧道抗震设计规范》(以下简称《规范》)已于2019年11月26日颁布、2020年3月1日起正式实施,规范编号为JTG2232-2019,为强制性标准。围绕建立“隧道抗震性能化设计方法”的总体目标,《规范》提出了基于使用功能的隧道抗震设防分类、不同设防分类隧道的三级地震动设防水准、对应不同地震动设防水准的隧道三级性能水平和性能目标、地震反应计算方法、结构性能参数选取及其设计控制目标等成果,建立了公路隧道性能化抗震设计方法,并将之推展涵盖钻爆、盾构、沉管和明挖等所有隧道形式。

摘要： 为完善大跨长联连续梁桥的减震和隔震技术,提出将负刚度装置引入某带有摩擦摆支座隔震的大跨长联连续梁桥中组成新型减震和隔震系统。基于CSIBridge软件建立全桥有限元模型,负刚度装置采用弹性多段线模拟,摩擦摆支座采用双线性恢复力模型,输入7条地震波进行了非线性时程分析,考查了新型减震和隔震系统下桥梁结构的地震反应,探究了负刚度系统对大跨长联隔震连续梁桥地震反应的影响。研究结果表明:在大跨长联隔震连续梁桥上布置负刚度装置后,梁体加速度及支座位移可被有效降低,近场地震动下的墩底内力也有明显减小。负刚度装置可有效提高大跨长联摩擦摆支座连续梁桥的抗震性能,负刚度装置也适用于大跨长联隔震连续梁桥。

摘要： 地下管线是城市生命线工程的重要组成部分,承担着城市供水、供气、供热等重要任务,一旦发生地震,对居民的正常生活和城市灾后恢复将产生重要影响。中国、日本、美国三国作为世界抗震强国,其对地下管线的抗震设计各有特色,然而,既有的研究或者重于三国管线抗震设计原理的分析,或者重于三国建筑结构抗震设计的对比,未能对地下管线的抗震设计进行全面的分析和对比。该文针对此问题,对中日美三国地下管线的抗震设计进行了详细地对比研究,并讨论了相互之间如何进行抗震设计参数的转化以实现协调一致。最后,该文用两个算例表明了该文研究的实用性和可行性。

摘要： 为系统研究多层地铁车站结构地震反应,本文采用地下结构Pushover分析方法对Ⅱ、Ⅲ类场地9座不同结构形式的地铁车站结构进行系列拟静力推覆分析。研究结果表明:中柱是多层地铁车站结构关键抗震构件,地震作用下易先于其他构件产生损伤甚至破坏,车站结构出现整体性塌毁主要是由于中柱首先产生剪切破坏而丧失竖向承载力导致的。中柱是地铁车站结构重要的竖向承力构件,侧墙是地铁车站结构主要水平承力构件。损伤演变速度及损伤累计程度排序为中柱>侧墙>板。对于多层地铁车站结构而言,结构底层中柱和侧墙通常承受更高的轴压作用,使其损伤和破坏先于上层构件。中柱顶、底端和墙、板交界位置在地震作用下极易产生损伤破坏,建议在抗震设计中对这些位置适当地进行加强处理。

摘要： 堆石坝覆盖层土体类型复杂,结构松散且有时存在透镜体,使得覆盖层材料参数存在空间变异性,地震作用下对坝基防渗墙应力变形存在不可忽视的影响.在蒙特卡罗框架下,采用Cholesky分解的高斯空间随机场离散方法,利用Python对Abaqus进行二次开发,实现了覆盖层材料空间变异性的“非侵入式”随机有限元分析.研究结果表明:考虑覆盖层材料空间变异性的情况下防渗墙不同部位的应力变形均有不同程度的超标,且动应力的变异系数大于动位移的变异系数,显示覆盖层材料参数的变异性对防渗墙在地震作用下的应力变化更敏感.因此在设计阶段应考虑这种不确定性,以确保坝基防渗墙的安全运行.

摘要： 为研究卵石土场地地震反应特征,基于四川成都典型卵石土场地,通过振动台模型试验研究卵石土场地在不同地震波、不同地震强度激励下的加速度峰值放大系数、加速度频谱反应及动土压力反应,并且对其场地地震反应非线性效应及土体动剪应力-动剪应变关系进行分析。结果表明:卵石土场地表层土层对地震波具有明显的放大效应,加速度峰值放大系数介于1~1.4之间,下部土层放大效应较小,加速度峰值放大系数介于0.9~1.2之间。卵石土场地对地震波具有低频放大,高频滤波的作用,滤波频率上、下限随激励强度的增大逐渐向低频方向移动。激励强度较小时,土体尚未破坏,动土压力在地震过程中逐渐增大;随着激励强度的增大,动土压力反应明显增大,表现出骤减后逐渐增大的现象。在激励强度较小时(SN1),中部土体最先进入非线性反应阶段,地震波在中部土层能量损耗最大;激励强度较大时(EL3),土体均发生了较大变形,土体最大动剪应变达到1.7%,此时卵石土场地对地震波的放大作用明显减弱。

摘要： 文章设计了带弱连接板的典型剪力墙结构模型,探究了连接板的有效宽度(b)、连接板有效宽度与典型楼板宽度之比(b/B1)、连接板距离(d)、连接板两侧子结构垂直连接板跨度方向的剪切刚度之比(k2/k1)等参数对结构地震反应的影响,并对结构地震反应进行了分析,以供参考。

摘要： 地震时建筑内高大器物,如柜体、冰箱等,刚体的晃动、倾倒会导致一定的人员伤亡和经济损失。建筑中多数器物放置在靠近墙体的部位。而已有关于刚体地震响应分析的文献未考虑碰壁的影响。地震过程中,碰壁会改变刚体运动模式,增加刚体的倒塌概率,故考虑碰壁的影响对于模拟刚体的地震响应显得尤为重要。为此,首先利用Lagrange定理建立刚体运动方程;并采用Rosenbrock积分方法建立了刚体摇摆运动响应分析方法;进而提出了“子步-两步法”,以精确地模拟碰地和碰壁两种运动状态变换;最后通过与振动台试验结果对比分析,验证了刚体摇摆运动响应分析方法的可靠性。

摘要： 地下室作为上部结构与基础的重要过渡部位,起着重要的传力与协调作用,地下室的结构性能与受力情况直接影响着上部结构。通常情况下不考虑地下室的地震作用,但是地下室的受力却受塔楼地震作用的影响,地下室一方面承受自身质量产生的地震作用;另一方面协调着上部结构与基础,承受着由上部结构传递而来的地震反应。从力的相互作用可知,地下室对塔楼嵌固的刚度贡献有效范围也等同于塔楼在对地下室的影响范围。因此,研究上部结构对地下室的影响,对地下室及结构的整体设计都有着重要的意义。

摘要： 为了研究海底防沉板—桩复合基础在地震荷载作用下的动力反应特性,以我国南海深水工程实例为研究对象,利用Flac;有限差分仿真软件建立了计算模型,土体采用Mohr-Coulomb本构模型,模型底部输入EL Centro地震波,对不同桩长的复合基础进行分析计算。在该特定工程背景下,研究结果表明:随着桩长的增加,防沉板顶部加速度放大系数呈减小趋势;地震荷载下,复合基础发生震陷,沉降量在地震波加速度峰值过后趋于稳定;当桩长为6 m时,复合基础的水平振动程度和震陷量最小;由于桩基础把震动能量传输到深部土层中,复合基础周围土体的加速度响应值小于远场土体。在动力时域内,防沉板与桩连接处弯矩最大,需要在此处增设加固装置。

摘要： 本文在作者前期建立的岛礁-海水系统地震反应分析模型的基础上,通过建立纵向成层的岛礁模型,并分别在适宜范围内改变各层礁体的剪切波速,分析其对于岛礁场地地震反应的影响.研究结果表明,礁体项部软弱层和岛礁底部及海床处的礁灰岩波速对于岛礁场地地震反应的影响较为显著,随着顶层礁体波速的减小和底层礁体波速的增大,礁顶加速度峰值比均显著增大;岛礁中部礁灰岩波速对礁顶地震反应的影响相对有限,且影响规律随输入地震动的不同呈现不同趋势.本文研究对于未来开展大规模岛礁-海水系统动力反应分析中确定珊瑚礁岩体的材料参数具有一定的指导意义.

摘要： 为探究火灾后CFRP加固下地铁车站结构的抗震性能,本文以上海某软土场地地铁车站结构为背景,采用有限元方法,分别对未受火情形下地铁车站结构、火灾后CFRP加固情形下地铁车站结构以及未加固情形下地铁车站结构的地震反应进行了对比分析.文中采用ABAQUS软件建立土-地铁车站结构相互作用体系三维有限元模型,利用等效线性化方法考虑土体的非线性,以三条不同类型的地震波作为输入,对上述三种情形下地铁车站结构的位移响应、加速度响应、应力和内力响应进行了计算,分析了火灾后CFRP加固下地铁车站结构的地震反应.结果表明:CFRP加固材料可有效提升结构的刚度,降低侧墙的水平向位移峰值;CFRP加固使结构的应力重分布,能够有效分担加固后结构的内力,提升整体抗震性能.

摘要： 以桩-土-结构相互作用体系为研究对象,通过理论分析和反应谱分析分别对其动力特性和地震反应进行研究,提出结构动力特性的简化分析方法和地震反应的双规准反应谱分析法.

摘要： 本文基于作者前期的研究基础,建立简化的岛礁-泻湖-海水系统地震反应分析模型,重点分析考虑泻湖影响下,岛礁场地的地震反应规律.研究表明,泻湖对岛礁临湖侧水平向地震反应的放大作用较为显著,考虑泻湖影响下,临湖侧角点加速度放大系数相比不考虑泻湖影响的情况可放大38.6％.并且随着泻湖深度的增加,临湖测的地震反应进一步增大.入射波经岛礁-泻湖-海水系统传至礁坪时,中周期的频率成分被过滤,反应谱峰值有向短周期方向移动的趋势.本文研究结果可为进一步确定岛礁场地地震动参数提供一定的参考.

摘要： 为了研究桥台在地震过程中的结构响应规律.本文首先对国内外历次地震中桥台震害进行了梳理;然后,以某立交G匝道曲线梁桥的桥台为工程背景,开展了实体模型的地震反应研究,并对地震过程中桥台背墙自底部向上各单元的时程位移曲线进行监测,在此基础上,对桥台高度、土体剪胀角度、土体与桥台接触界面三个影响因素对地震作用下桥台位移响应影响开展了研究.研究发现:随着桥台总高度的增加,台背位移放大系数最大值变大;土体剪胀角对桥台地震位移响应影响不大;当考虑桥台与土体不发生分离时桥台顶部地震响应比考虑桥台与土体分离的地震响应大.建议在进行桥台抗震设计中应准确模拟土体与桥台的接触界面状态.本文研究成果可为桥台结构的地震响应研究提供科学依据.

摘要： 悬索桥的抗震设计目前还没有可供参考的规范,本文以杭瑞高速洞庭湖大桥为研究背景,分别采用反应谱法和时程分析法对该桥进行了地震反应对比分析,并通过粘滞阻尼器参数的敏感性分析,提出了一种减震效果较优的减震方案.

摘要： 针对宁夏西吉地区不同含水率非饱和黄土进行动三轴试验,在分析含水率对黄土动力特性影响的基础上,采用土层地震反应分析方法研究地表黄土层含水率变化对黄土场地地面运动强度和特征的影响规律.研究表明,随着含水率的升高,土的动剪切模量逐渐减小,阻尼比逐渐升高,当含水率达到塑限时,含水率变化对其影响明显减弱;总体上,随着输入地震动强度的增大和含水率升高,黄土场地地表地震动PGA和反应谱值呈现增大的趋势;而含水率对不同场地的地面运动强度和特征的影响差异性较大,对于覆盖层较薄的场地,在含水率达到20％时,当输入加速度峰值大于50gal时地震动放大倍数开始减小,随着输入地震动的增大,减小程度增大,而反应谱长周期分量上谱值增大;覆盖层较厚场地在输入加速度峰值300gal时,20％含水率土层的放大倍数有所降低,但反应谱值在0.3s之后明显增大.

摘要： 太原地铁2号线沿线黄土与太原砂混合料广泛分布,迫切需要该粉质砂土的动剪切模量G与阻尼比λ进行场地地震反应分析.利用英国GDS公司研制的共振柱对不同黄土含量LC的重塑粉质砂土样进行了测试.试验结果表明:随着LC的增大,混合料受力骨架由砂粒向土粒转变,这是导致不同LC混合料性质差异的主要原因.混合料G随LC的增大呈现先减小后增大的趋势,λ则相反,且存在明显阈值黄土含量LCth,饱和状态与干状态下试样的LCth不同.干状态下,混合料与太原砂的G和λ的大小关系与LC有关.饱和状态下,由于黄土塑性,混合料的G小于太原砂,其λ大于太原砂.

摘要： 考虑土-结构、结构-土-结构相互作用影响,使用有限元分析,建立土-结构、隧道-土-地下结构模型.对比分析了不同场地条件、不同间距下,地下隧道与建筑结构地震反应.分析过程将实际问题简化为平面应变条件下的二维动力时程问题进行分析.使用Kobe 地震波作为输入时程进行有限元数值模拟,分析地下结构在地震动作用下的结构内力、结构相互作用反应特性.结果表明不同场地对不同地下结构内力呈规律影响.相邻地下隧道与地下建筑结构间在地震作用下产生不了不可忽略的影响,且随两者间距的改变,出现规律性变化.

摘要： 以中国静止气象卫星FY-2E/G红外亮温资料为数据源,应用7阶小波差值法对龙门山断裂带内的3条主要断裂进行解译和分析.选取居中的映秀—北川断裂的断层轨迹线,通过震中点做该断裂的断层轨迹线垂直剖面CZ1(图1),计算该垂直剖面线上的象元差值并绘图(图2),可看到:该断裂带亮温差值分析结果表现为两条突出的热红外条带,通过比对,可较好的对应在汶川—茂汶断裂和安县—灌县断裂上,2007—2009年安县—灌县断裂热条带上表现出与汶川地震有关的热辐射增强现象,映秀—北川断裂的热信息应混杂在汶川—茂汶断裂中.通过使用时频相对功率谱法进行平面图像扫描，可以看到(图3):震前2个月左右震中西南部地区出现功率谱信息增强现象，随后逐渐向震中方向扩大，至5月10日即发震前2天异常强度达到最大，近似带状分布在龙门山断裂带南段及邻近断层，震中位于龙门山断裂热异常带的偏北位置。震后1个月左右热红外异常开始向西南方向收缩，断裂带亮温条带显著下降，震后3个月在鲜水河断裂和龙门山断裂的交汇区始终存在小面积高值，应与震后该地区构造应力场的调整变化和地下环境相关。

摘要： 本发明属于地震工程技术领域，具体涉及一种基于地震动演化功率谱的地震位移反应计算方法，包括如下步骤：步骤一：确定线性多自由度结构的动力特性，包括自由度数，参与计算的各阶振型周期，振型阻尼比，振型向量以及振型参与系数；步骤二：通过地震动演化功率谱计算各阶振型对应的等效单自由度体系的弹性能量半径演化谱；步骤三：依次计算各振型等效单自由度体系位移；步骤四：计算振型位移组合值；避免了时程分析法需事先选取地震动进行分析的过程；计算准确度较传统振型组合CQC法大幅度提高；使用时非常简便，在已知场地地震动演化功率谱表达式和结构振型相关信息的前提下，通过简单计算即可确定结构地震位移反应。

摘要： 本发明提供一种考虑介质对地震波吸收衰减的地震中场地反应计算方法，涉及地震工程和岩土工程领域。包括：选取有类似构造的研究区，搜集所有基岩场地水平向地震记录；计算基岩场地水平向傅里叶幅值谱；计算基岩场地水平方向震源频谱和地震波传播介质的吸收衰减系数；将研究场地假设为基岩场地并计算其基岩振动频谱；计算研究场地在地震中的水平向场地反应。本发明提供的一种考虑介质对地震波吸收衰减的地震中场地反应计算方法，充分考虑地震波传播介质对地震波的吸收衰减作用，改进现有普比法，使其能够适用于地质构造类似、计算得到的场地反应与参考场选择无关的情况，为地质等工程选址提供准确依据，降低地震中不良场地地质条件对工程的损害。

摘要： 本发明属于地震工程技术领域，具体涉及一种基于地震动演化功率谱的地震位移反应计算方法，包括如下步骤：步骤一：确定线性多自由度结构的动力特性，包括自由度数，参与计算的各阶振型周期，振型阻尼比，振型向量以及振型参与系数；步骤二：通过地震动演化功率谱计算各阶振型对应的等效单自由度体系的弹性能量半径演化谱；步骤三：依次计算各振型等效单自由度体系位移；步骤四：计算振型位移组合值；避免了时程分析法需事先选取地震动进行分析的过程；计算准确度较传统振型组合CQC法大幅度提高；使用时非常简便，在已知场地地震动演化功率谱表达式和结构振型相关信息的前提下，通过简单计算即可确定结构地震位移反应。

摘要： 本发明提供一种考虑介质对地震波吸收衰减的地震中场地反应计算方法，涉及地震工程和岩土工程领域。包括：选取有类似构造的研究区，搜集所有基岩场地水平向地震记录；计算基岩场地水平向傅里叶幅值谱；计算基岩场地水平方向震源频谱和地震波传播介质的吸收衰减系数；将研究场地假设为基岩场地并计算其基岩振动频谱；计算研究场地在地震中的水平向场地反应。本发明提供的一种考虑介质对地震波吸收衰减的地震中场地反应计算方法，充分考虑地震波传播介质对地震波的吸收衰减作用，改进现有普比法，使其能够适用于地质构造类似、计算得到的场地反应与参考场选择无关的情况，为地质等工程选址提供准确依据，降低地震中不良场地地质条件对工程的损害。

摘要： 本发明公开了一种基于数字滤波调整天然地震波拟合反应谱的方法和装置，所述方法包括：以目标反应谱的频率点为节点确定频带数目与各频带所含频率范围，利用数字滤波技术将天然地震动记录分解为具有不同频带的子波，并将各子波重构得到迭代所需初始时程；对初始时程，利用影响矩阵法迭代逐步调整各子波幅值系数，直至相应时程反应谱与目标反应谱的拟合精度满足要求为止。本发明克服了当下反应谱拟合技术中地震动天然特性保留不足的问题，迭代计算效率高，匹配精度较高，有助于提高工程结构的动力时程响应分析效率与得到更高可信度的分析结果。

摘要： 本发明公开一种结构地震反应分析中地震波的选取及调整方法，包括以下步骤：步骤一，结合地震动反应谱谱型特点和自定义的结构动力放大系数，选取梁桥结构自振周期Tn对比区间；步骤二，选取地震动反应谱高频段对比区间；步骤三，分别计算出天然波反应谱曲线和目标谱曲线在两个对比区间所对应的面积比

摘要： 本发明公开了一种用于地震预测的点震源地震反应的刚度矩阵计算方法，假定点源位错层固定，求得位错源层内的动力响应及固定端面反力；将固定端面反力反加于层状半空间得到固定端面的动力响应；将位错源层内的动力响应和固定端面的动力响应叠加，得到总的动力响应；将总的动力响应与震源时间函数相结合，再经由Fourier‑Hankel逆变换，从而得到时间空间域内三分量的地震图。本发明是一种基于精确动力刚度矩阵结合积分变换的半解析方法，具有精度不受层厚度限制和不存在误差积累的优点。

摘要： 本发明是提高结构地震反应分析计算效率的地震记录截取方法。本发明在对结构时程分析之前，预先对地震记录进行截断处理，仅将地震记录加速度时程较强部分输入到结构中进行计算分析，使得截断地震记录前后结构最大位移或最大层间位移角不改变。本发明适用于求取参数为最大位移或最大层间角且地震记录为单向水平输入的情况。本发明计算结构位移反应结果较为准确，在一定程度上减少了计算分析的时间，提高了计算效率，特别是对于复杂超高结构和持时较长的地震记录，效果更为显著。

摘要： 本发明公开一种结构地震反应分析中地震波的选取及调整方法，包括以下步骤：步骤一，结合地震动反应谱谱型特点和自定义的结构动力放大系数，选取梁桥结构自振周期Tn对比区间；步骤二，选取地震动反应谱高频段对比区间；步骤三，分别计算出天然波反应谱曲线和目标谱曲线在两个对比区间所对应的面积比K

摘要： 本发明公开了一种建筑物地震反应模拟装置，包括底板、建筑模型和牵引轮，所述底板的顶部可拆卸连接有地震记录板，所述地震记录板刻有地震波曲线轨道，所述地震记录板的顶部设置有滑动板，所述滑动板包括滑座和地基板，所述滑座的底部对称嵌入设置有两个钢珠，所述滑座的顶部固定连接有地基板，所述地基板的顶部可拆卸连接有等距的多个建筑模型，所述地基板通过细绳与牵引轮连接；本发明结构简单、可重复性强、成本低，通过简化的建筑模型，着重房屋建筑的质量、周期、刚度等动力性能参数的模拟；能够在典型地震动的运动过程中，定性的研究及观察建筑模型的振动反应，且安全易操作，试验结果直观、明了。