近场地震

摘要： 为阐明近场地震速度脉冲效应对周期较长的钢框架抗震性能的影响规律,采用增量动力分析(IDA)方法,对符合我国现行设计规范的三个不同设防水平的钢框架结构进行了地震易损性分析,并对比分析了其在近、远场地震下的地震易损性差异。结果表明:近场地震作用的速度脉冲效应将放大钢框架结构的动力响应,并增大其概率地震需求模型的不确定性;相同地震强度下,近场地震作用的速度脉冲效应将增大钢框架结构的损伤破坏概率,且周期较长的低设防水平钢框架结构在近场地震作用下更易损伤破坏;鉴于近场地震对钢框架结构地震易损性的显著影响,建议评估钢框架结构的震害风险时,应针对近场和远场地震作用分别建立易损性模型。

摘要： 相比中远场地震,近场地震含有高能速度脉冲,会激发结构显著的位移响应。为研究该速度脉冲对高速铁路简支梁桥车桥系统动力响应的影响,采用三角函数法模拟速度脉冲,并与无脉冲的远场地震叠加,合成不同脉冲类型、脉冲周期和脉冲幅值的脉冲型近场地震动,以跨径32 m的典型高速铁路简支梁桥为例,采用自编的车轨桥地震分析程序TTBSAS进行仿真计算,详细探讨脉冲参数对车桥系统动力响应的影响。结果表明:近场地震速度脉冲会显著增大高速铁路简支梁桥车桥系统的动力响应,在近场区域的车桥耦合振动分析中,不能忽略速度脉冲的影响;脉冲类型、脉冲周期和脉冲幅值对简支梁桥位移的影响远大于桥梁加速度和桥上列车的行车安全性指标,在选取速度脉冲参数时可不考虑桥上列车的影响;在本文计算条件下,双半波脉冲和三半波脉冲近场地震作用下桥梁的动力响应幅值明显大于单半波脉冲,且当脉冲周期为2.0 s时车桥系统的动力响应最大。

摘要： 为量化近场速度脉冲型地震动对网壳-支承结构地震响应的放大效应,以典型的双层柱面钢网壳-钢筋混凝土框架支承结构为研究对象,以一组20条含有速度脉冲的近场地震动及另一组与之对应的20条剔除速度脉冲成分的残余地震动作为输入,分别对其进行IDA分析,并对下部支承结构和上部网壳结构的地震响应进行统计分析。结果表明:近场速度脉冲型地震动对双层柱面钢网壳-钢筋混凝土框架支承结构的节点位移、层间位移角、构件轴力和构件屈服比例等响应均具有显著的放大效应;具体而言,不同强度的地震动作用时,对于下部支承结构,最大节点位移的放大系数平均值约为1.6~2.1,最大层间位移角的放大系数平均值约为1.6~2.0,最大构件轴力的放大系数平均值约为1.0~1.6,最大基底反力的放大系数平均值约为1.1~1.5;对于上部网壳结构,最大节点位移的放大系数平均值约为1.6~2.0,最大杆件轴力的放大系数平均值约为1.2~1.6,上下部结构连接处最大支反力的放大系数平均值约为0.8~1.1。文中结论可为近场高烈度地震区双层柱面钢网壳-钢筋混凝土框架支承结构的抗震设计提供技术依据。

摘要： 由于地震灾害的频繁发生,钢筋混凝土结构经常在地震中遭到严重破坏。为明确地震震级及地震类型对钢筋混凝土框架结构的影响,利用有限元分析软件ABAQUS建立了6层钢筋混凝土框架结构模型,分别计算其在6度、7度、8度地震作用下的动力响应以及结构在不同类型地震作用下被破坏的情况。研究发现,地震过程中结构的破坏会导致结构加速度响应数值的减小,近场地震作用下结构层数变化导致的动力响应变化较大,远场地震作用下结构非线性发展更快,消耗能量更多,结构被破坏也越严重。

摘要： 校舍是保障师生生命财产的重要载体,其抗震安全是城市抗震防灾的重要环节之一,本文围绕不同特性地震动对不规则校舍加固前后抗震性能的影响开展研究。首先,阐述了近场地震动的基本特征,据此选择具备不同特性的地震动记录。随后,根据某小学教学楼检测结果,提出了综合采用增大截面法、外包钢加固法和粘贴碳纤维法的加固方案,并建立了三维有限元模型,对比了加固前后结构动力特性。最后,进行了多遇和罕遇地震作用下结构动力时程分析,从结构和构件层次对比分析了不同特性地震动对加固前、后某校舍抗震性能和可恢复性的影响。结果表明:加固后,罕遇地震作用下,结构层间位移角和残余层间位移角的最大衰减率分别可达78.25%和86.67%,关键薄弱构件的侧向变形平均减少了71.24%,加固方案能显著提升结构的抗震性能和震后恢复能力;近场脉冲型地震下结构响应大于其他类型地震作用,罕遇地震作用时,近场脉冲型地震下薄弱层残余层间位移角平均为远场地震的2.76倍和近场无脉冲型地震的2.79倍,速度脉冲对结构抗震性能影响较大。研究成果可为既有不规则校舍抗震加固设计与性能评价提供参考。

摘要： 为评估近场地震作用下渝昆高铁典型规则与非规则简支梁桥的行车安全性,分别建立等墩高10跨简支梁桥与某实际非规则铁路简支梁桥有限元模型,首先对不同抗震方案进行比选,在此基础上,计算各桥梁动力特性,选取桥址周围实际近场地震动作为输入,考虑列车不同行车速度,对4种不同桥梁结构进行列车-桥梁耦合系统时程分析.选取列车脱轨系数、轮轨减载率、列车水平加速度、竖向加速度指标评价列车行车安全性,对比研究不同墩高桥梁结构、地震动输入强度、行车速度对安全行车的影响.结果表明:不同安全性评价指标对列车行车速度和地震动强度的敏感性不同,非规则简支梁桥的行车安全性需更加引起注意.

摘要： 为探究多层钢筋混凝土工业厂房在加固前后以及火灾前后的抗震性能变化情况,围绕火灾后多层工业厂房的加固设计和抗震性能分析展开研究.首先,建立多层钢筋混凝土框架结构火灾后抗震性能的有限元分析方法;随后,介绍某多层工业厂房结构特点和火灾后结构损伤情况,据此综合利用增大截面、粘贴钢板和粘贴纤维复合材料等方法对结构进行了加固设计;进而,建立了结构三维有限元模型,开展了结构动力特性和弹性地震响应分析;最后,进行了结构的动力弹塑性分析,探究了火灾前、后结构整体的抗震性能和加固措施对火灾后结构抗震性能的改善,并探讨了不同地震动特性对多层钢筋混凝土框架抗震性能的影响.研究结果表明:火灾后,整体结构地震响应明显大于火灾前,层间位移角最大增加了143％,且不同楼层层间位移角的增大幅度与楼层受火情况密切相关;近场地震作用下的结构响应大于远场地震,罕遇地震作用下底层层间位移角在近场地震作用下可达远场地震作用的2.71倍;所提出的加固方案有效提升了结构抗震性能,罕遇地震作用下底层层间位移角平均减少115.7％.研究成果可为多层工业厂房火灾安全性评估和加固设计提供参考.

摘要： 近断层地震动具有加速度、速度脉冲运动特性,相对于普通地震动对结构可能造成更加不利的影响.本文针对典型多层校舍,对比了其黏滞消能减震加固前后的结构响应,研究了黏滞消能减震加固技术在不同地震动(近断层脉冲型地震动、近断层非脉冲型地震动和远场地震动)下的抗震性能和减震效果.首先,阐述了近断层地震动基本特征,并选择合适的地震动记录.随后,围绕某多层校舍开展了黏滞阻尼减震加固设计.最后,开展了多遇及罕遇地震下结构动力时程分析,对比、评价了结构抗震性能和可恢复性,以及阻尼器工作性能.研究结果表明,黏滞阻尼减震技术有效改善了结构抗震性能,罕遇地震作用下,结构薄弱层层间位移在各地震动工况平均衰减可达62.1％,薄弱层残余层间位移角平均减小71.3％;近断层脉冲型地震使结构产生明显大于同等强度普通地震(远场地震和近断层非脉冲地震)作用下的响应,罕遇地震作用下薄弱层层间位移角达远场地震工况的2.75倍,但黏滞阻尼减震效果受地震动特性变化影响较小.相关研究可为断层附近多层校舍抗震加固设计提供参考.

摘要： 在地震能量平衡方程的基础上,以某公路简支梁式桥为研究对象,采用SAP 2000建立了高阻尼橡胶支座(HDR)隔震梁桥的有限元模型.选取典型近场地震动记录作为输入,在E1地震下,分析了HDR支座刚度硬化比η对墩底弯矩峰值、近场地震能量响应及其滞回耗能能力的影响.在E2地震下,研究了墩底塑性铰对近场地震能量响应及其分配规律的影响.结果表明,在E1地震下,HDR支座能有效降低近场地震作用力,适用于近场地震作用下的梁式桥的隔震设计,但η不能太大,否则会降低其滞回耗能能力.η对HDR隔震梁桥的近场地震总输入能和滞回耗能的影响很小,而对阻尼耗能的影响显著.整体延性的增加会导致地震总输入能增大,但增幅较小.在E2地震下针对HDR隔震梁桥的桥墩进行有限延性的抗震设计不会对桥墩造成损坏,还能够有效减小结构的地震响应.

摘要： 以某深水高墩大跨连续刚构桥梁为工程背景,考虑桩-土相互作用(PSI)、动水压力以及二者联合作用效应的影响,基于OpenSEES源代码分析平台建立有限元模型,随机选取100条近场地震波来考虑地震动输入的不确定性,以峰值地面速度(PGV)作为地震动强度参数,然后分别以墩顶、墩底曲率以及支座相对位移作为损伤指标,建立了桥梁不同构件的概率地震需求模型和地震易损性曲线,对深水桥梁的抗震性能进行了分析和评估.研究结果表明:深水桥梁的动水压力效应会增大桥墩的地震失效概率,但支座的失效概率会略有降低;考虑桩-土相互作用时墩底截面和支座的失效概率会有所减小,但墩顶的失效概率会有所增加;动水压力和桩-土相互作用均对支座易损性的影响相对较小;动水压力对高墩桥梁易损性的影响比桩-土相互作用要大.

摘要： 近场地震动由于其震源机制、断层破裂方向与场地的关系和断裂面相对滑动方向等因素,使其表现出与一般远场地震动明显不同的性质,且会对工程结构造成极大破坏,给人类社会带来巨大的财产损失和人员伤亡.而水电站厂房作为电能生产核心部分,由于其上下部结构的质量、刚度存在明显差异,在发生地震时,其地震动响应相较于其他建筑更为剧烈,其中的工作人员人身安全将会因它的破坏与损毁而受到危及,电力供应因此中断,影响震后抢险救灾,因而造成不可估量的损失.所以,研究在近场地震动作用下的水电站厂房抗震性能是十分必要的.通过从太平洋地震工程研究中心选取10条台湾集集地震记录,利用有限元法结合粘弹性人工边界的整体时域分析方法,对比近场脉冲型地震、近场非脉冲型地震与远场地震三种不同类型的地震动对水电站厂房结构响应及能量的影响,分别计算不同地震动作用下水电站厂房的能量分布及变化规律,对比分析出近场地震作用下的能量特性.研究表明,能量分析法能明显的反应结构自身弹塑性性能、结构地震破坏的塑性累积效应和地震动特性等对结构地震破坏的综合影响,也能很好的反应结构的位移、速度、加速度响应变化规律;通过分析不同类型地震动,可以判断出近断层脉冲型地震动对结构的破坏危险性高于非脉冲地震动与远场地震,要求水电站厂房结构有更高的设计要求和抗震能力.

摘要： 近场地震具有不同于远场地震的动力特性.我国规范中引入了近场系数的概念来考虑近场地震对隔震结构的影响,但未对设计过程中的具体操作做出明确规定.提出了三种考虑近场影响的设计方法,并选取了一栋5层钢筋混凝土框架结构计算实例加以说明.对比结果表明,考虑近场影响对隔震支座变形提出了更高的要求,虽有所降低但仍具有很好的减震效果.本文提出的方法操作简单,有利于设计人员在工程中的应用.

摘要： 本文介绍了近场地震纵波质点速度随当量的0.80次方指数增大,随距离-2.0次方指数衰减.和以W1/3/r比例距离为变量的模型相比,以W1/2/r比例距离为变量模型预测结果更为接近实测数据.目前常用的三个模型在预测近场地震速度参数精度上明显不同,模型I效果最好,模型Ⅲ次之,模型Ⅰ效果最差.模型Ⅱ预测数据和实测数据之间残差平方和最小,二者具有良好的一致性.

摘要： 目前好多桥梁建在高烈度区或者近断层区，特别是公路桥梁的建设，出现好多微弯桥，而近场下隔震桥梁的研究较少，所以对近场的减隔震研究十分必要。本文以一座简支微弯梁桥为例，通过非线性时程的方法，探讨了近场下简支梁桥的减震效果，并对多联梁桥耦联质量的影响进行分析，得出近场地震作用下隔震依然有效，多联分析时应全桥建模。

摘要： 本文用近场地震记录,计算了加速度、速度和位移反应谱值.在考虑断层距离及场地条件等因素下,分析地震动幅值在不同断层方向上的变化规律及方向性效应对持时的影响,并利用简化冲击来分析速度脉冲效应对加速度、速度、位移冲击的影响.结果表明近场地震的地震动表现有明显的方向性,垂直于断层方向处的幅值大于平行断层方向处的幅值;在速度脉冲效应下,地震动峰值位移增大值大于峰值速度增大值,而峰值加速度所受影响最小.在阻尼不是很大的情况下,速度脉冲效应是较大的.因此,抗震设计中考虑近场地震的影响是必要的.

摘要： 本文对6个考虑近场效应的人字形中心支撑钢框架(CBSF)算例进行了近场地震下的弹塑性时程分析,得到将不同周期结构的地震作用乘以增大系数1.25的规定不尽合理,对于短周期结构偏于保守,对中长周期结构可能偏于不安全.从而进一步分析了近场地面运动对极震区变电站的影响,为近场地面运动下的变电站设计提供理论借鉴.

摘要： 由于现有的起算函数在0～51km范围内是一个常数,对于震源强度较小的地震,其震级测定遇到了困难。本文采用理论计算和爆炸地震波实际测量相结合方法,确定了近场0～5km范围内的震级起算函数,并计算了两次爆炸余震序列事件的震级,绝大多数的余震震级非常小,主要分布在-0.5～1.0级之间。

摘要： 本文计算了与美国UBC97规范动力放大系数谱相容的考虑近场地震作用的弹性位移设计谱,并建立了相应的基于结构破坏性能的非弹性位移设计谱.文中探讨了钢筋混凝土墩柱基于割线刚度法的迭代设计过程和改进的不需要迭代且能实现期望设计目标延性的基于非线性位移设计谱的抗震设计方法,以桥梁墩柱为例,对两种方法的设计结果进行了分析讨论,并采用非线性时程分析进行了验算.计算表明,本文给出的在近场地震作用下钢筋混凝土桥墩以位移为基础抗震设计的结果是合理可行的.

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： 本发明涉及判别水中目标航行诱发的地震波远近场方法，包含步骤：采集浅海地震波场原始数据；包含声压时域波形和声压云图；将声压云图处理为声压波场快照集合；将声压时域波形处理为声压‑距离相对变化曲线；进行地震波远近场低精度划分操作，获得低精度第一分界点位置和低精度第二分界点位置；进行地震波远近场高精度划分操作，获得高精度第一分界点位置和高精度第二分界点位置；进行分界点校验操作，得到分界点一致性评价结果和分界点范围。本发明有效甄别地震波中的远场、过渡场、近场；适合被动且远距离对水中航行目标进行定位；可进一步以此为依据，根据不同的测量需求，得出合适的水下传感器的阵列布放拓扑结构。

摘要： 一种用于近场地震区铁路桥梁减隔震支座，纵向上座板的上表面为平面，其下表面为纵向凹柱面，纵向中座板的上表面为与纵向上座板的下表面相配合的纵向凸柱面，纵向中座板的下表面为纵向凹柱面，十字座板的上表面为与纵向中座板的下表面相配合的纵向凸柱面，十字座板的下表面为横向凸柱面，十字座板的下部纵向两侧分别设有柱面凸台A，横向中座板的上表面为与十字座板的下表面相配合的横向凹柱面，横向中座板的下表面为横向凸柱面，横向下座板的上表面为与横向中座板的下表面相配合的横向凹柱面，满足近场地区铁路桥梁正常运行保持线路平顺性、地震下减隔震且震后位移量小、满足竖向地震“跳梁”抗拉和震后自复位等功能要求。

摘要： 一种近场地震用固定型三向减震装置，包括减震榫杆和设置在减震榫杆上方的抗拉套筒，在抗拉套筒的底面中心开设有用于减震榫杆穿过的抗拉通孔，减震榫杆的上部的安装段、从抗拉通孔穿入抗拉套筒的筒腔内，并与抗拉通孔的孔壁相接触，在安装段上套设有转动副和阻尼减震块，转动副固定安装在安装段上，转动副的外表面与抗拉套筒的筒壁相接触，通过在减震榫顶部设计抗拉结构和阻尼减震零部件，实现竖向和水平同时具有减隔震功能。

摘要： 一种近场地震用活动型三向减震装置，包括抗拉套筒和减震榫杆，抗拉套筒的底部为抗拉底面，在抗拉底面的中心设有用于减震榫杆穿过的抗拉通孔，减震榫杆由上部的安装段、中部的屈服段和下部的固定段组成，安装段的外表面与抗拉通孔的孔壁不接触，并与抗拉通孔的孔壁之间设有水平位移间隙，在抗拉套筒的筒腔内的安装段上套设有设置在抗拉底面上的阻尼减震块和转动副，转动副的外表面与抗拉套筒的筒壁不接触，并与抗拉套筒之间设有水平位移间隙，通过在减震榫杆顶部设计抗拉结构和阻尼减震零部件，实现竖向和水平同时具有减隔震功能。

摘要： 一种用于近场地震区铁路桥梁减隔震支座，纵向上座板的上表面为平面，其下表面为纵向凹柱面，纵向中座板的上表面为与纵向上座板的下表面相配合的纵向凸柱面，纵向中座板的下表面为纵向凹柱面，十字座板的上表面为与纵向中座板的下表面相配合的纵向凸柱面，十字座板的下表面为横向凸柱面，十字座板的下部纵向两侧分别设有柱面凸台A，横向中座板的上表面为与十字座板的下表面相配合的横向凹柱面，横向中座板的下表面为横向凸柱面，横向下座板的上表面为与横向中座板的下表面相配合的横向凹柱面，满足近场地区铁路桥梁正常运行保持线路平顺性、地震下减隔震且震后位移量小、满足竖向地震“跳梁”抗拉和震后自复位等功能要求。

摘要： 一种近场地震用活动型三向减震装置，包括抗拉套筒和减震榫杆，抗拉套筒的底部为抗拉底面，在抗拉底面的中心设有用于减震榫杆穿过的抗拉通孔，减震榫杆由上部的安装段、中部的屈服段和下部的固定段组成，安装段的外表面与抗拉通孔的孔壁不接触，并与抗拉通孔的孔壁之间设有水平位移间隙，在抗拉套筒的筒腔内的安装段上套设有设置在抗拉底面上的阻尼减震块和转动副，转动副的外表面与抗拉套筒的筒壁不接触，并与抗拉套筒之间设有水平位移间隙，通过在减震榫杆顶部设计抗拉结构和阻尼减震零部件，实现竖向和水平同时具有减隔震功能。

摘要： 一种近场地震用固定型三向减震装置，包括减震榫杆和设置在减震榫杆上方的抗拉套筒，在抗拉套筒的底面中心开设有用于减震榫杆穿过的抗拉通孔，减震榫杆的上部的安装段、从抗拉通孔穿入抗拉套筒的筒腔内，并与抗拉通孔的孔壁相接触，在安装段上套设有转动副和阻尼减震块，转动副固定安装在安装段上，转动副的外表面与抗拉套筒的筒壁相接触，通过在减震榫顶部设计抗拉结构和阻尼减震零部件，实现竖向和水平同时具有减隔震功能。

摘要： 一种近场地震用桥梁抗拉装置，由呈圆柱型的拉杆、设置在拉杆上方的抗拉套筒和设置在抗拉套筒筒腔内的转动副组成，在抗拉套筒的筒底中心开设有抗拉通孔，拉杆的上端穿过抗拉通孔后，并通过转动副固定设置在抗拉套筒内，正常运行时梁体带动抗拉套筒通过套筒底部的孔围绕拉杆顶部圆柱发生正常位移，同时抗拉套筒带动转动副产生转动，以保证梁体正常情况下滑动和转动的要求，发生近场地震时，受竖向地震力的作用，桥梁抗拉装置通过抗拉套筒、拉杆及下锚固板将梁体及桥墩连接成一个整体，减小了梁体与墩顶的竖向相对位移，同时也避免了在地震过程中梁体从桥墩滑落。