世界地震工程 /oa 地震下考虑桩-土-结构相互作用的输电塔-线体系响应分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180301 本文研究了考虑桩-土-结构相互作用的输电塔-线体系在地震作用下的响应。根据实际工程,采用ABAQUS有限元软件,建立了考虑桩-土-结构相互作用效应的输电塔-线体系有限元模型。选取不同场地类型下的12条天然地震波,研究了不同地震波激励下考虑桩-土-结构相互作用效应输电塔-线体系动力响应。通过与考虑刚性基础的输电塔-线体系动力响应对比,得到了输电塔的薄弱位置,并提出了基于刚性基础的输电塔抗震放大系数,可为输电塔抗震设计提供参考。 2018年10月20 00:00 2018年03期 1 11 3979814 田利, 李兴建, 易思银, 潘海洋 地形效应对于核电场地地震反应分析影响研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180302 目前,在进行核电场地安全性评价时,主要采用一维等效线性化程序LSSRLI-1,而一维等效线性化方法在考虑地形效应时有很大的局限性,特别是在研究场地地形效应的影响时偏差较大。对于抗震设计要求远高于一般建筑的核电站来说,选用合适的方法进行二维建模分析是非常必要的。选取了某核电场地典型剖面15个钻孔资料,在MIDAS二维等效线性分析环境下进行了建模,并选取了以年超越概率10<sup>-4</sup>合成的地震动中10条最大样本时程作为基底输入进行分析。通过与LSSRLI-1的计算结果进行对比,研究了地形效应对地表和核岛基础处(8.5m)加速度反应谱的影响,并提出了设计建议。分析得出:二维分析中地形效应对地表加速度最大值反应谱的双峰形态影响较大,并且计算结果对AP1000谱的超越情况有所变化;对核岛基础处(8.5m)峰值加速度的影响程度比地表要小,没有表现双峰形态变化较大的形态。 2018年10月20 00:00 2018年03期 12 22 7371304 张海<sup>1,3</sup>, 史晨阳<sup>3</sup>, 尤红兵<sup>2</sup>, 苏振飞<sup>3</sup>, 季新星<sup>3</sup> 基于性能的大跨径斜拉桥主塔概率地震风险分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180303 地震作用下,若斜拉桥主塔发生损伤,将使整体损伤风险明显提高。因此对斜拉桥主塔进行地震易损性分析来评定主塔的抗震能力,进而评估斜拉桥主塔在设计基准期内的地震损伤风险,具有重要的工程和经济意义。本文通过SAP2000有限元分析软件对某斜拉桥主塔进行了纵横向的地震易损性及危险性分析,结合地震易损性和危险性分析推导出概率地震风险函数,进而开展了斜拉桥的概率地震风险分析。分析结果证明,在100年设计基准期内,纵桥向或横桥向地震作用下,本文斜拉桥"H"型主塔均满足E3水准抗震设防要求。 2018年10月20 00:00 2018年03期 23 31 2956360 武芳文, 孟园英, 薛成凤, 杨源源, 纪全有 地震波斜入射下层状场地中地下综合管廊地震响应分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180304 利用黏弹性人工边界和等效地震荷载时域波动输入方法,结合土层和半空间的精确动力刚度矩阵,实现了地震波斜入射下层状场地地下综合管廊地震反应分析,建立了不同场地条件下地下综合管廊分析模型。计算结果表明:地震波倾斜入射情况下,综合管廊结构地震响应与垂直入射时具有显著差异,一般SV波以30°临界角附近入射时结构地震反应最为剧烈;地下综合管廊动应力集中主要分布在管廊角部、中柱上下端;成层土波速结构变化对地下综合管廊地震反应亦具有显著影响。总体上看:当穿越软夹层时管廊结构地震反应更为剧烈,且覆盖层越厚,管廊结构内力幅值越大。因此地下综合管廊结构抗震设计宜考虑地震波倾斜入射及场地土层性质的影响。 2018年10月20 00:00 2018年03期 32 45 8733654 周晓洁<sup>1,2</sup>, 梁清华<sup>1,2</sup>, 刘中宪<sup>1,2</sup>, 何颖<sup>1,2</sup> 江西省既有生土结构房屋抗震性能及加固方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180305 生土结构房屋具有取材方便以及造价低廉等特点,在我国村镇仍有使用。鉴于多次地震中生土结构民房震害严重,生土结构房屋的抗震安全问题显得尤为重要。首先,以江西省内村镇生土结构房屋为对象,结合震害分析和实地调研等,详细总结生土结构房屋的结构缺陷与抗震性能;其次,基于国内外研究现状及工程实例,概述生土结构房屋抗震性能的改进方法与加固手段。 2018年10月20 00:00 2018年03期 46 51 1225472 陈宝魁<sup>1</sup>, 史雨萱<sup>1</sup>, 熊进刚<sup>1</sup>, 石岩<sup>2</sup>, 周强<sup>1</sup>, 陶文翔<sup>1</sup> 罕遇地震下村镇建筑复合隔震系统的地震响应特征及设计参数 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180306 为研究罕遇地震下复合隔震村镇建筑的地震响应特征及设计参数,采用ABAQUS有限元软件建立了复合隔震结构、滑移隔震结构、砂垫层隔震结构以及传统的砌体结构四种模型,通过对比4种模型在不同滑移层摩擦系数及不同地震烈度下的加速度、位移及底部剪力等动力响应差异,得出复合隔震体系的地震响应特征及主要设计参数。结果表明:复合隔震体系具有最优的隔震效果,且滑移层摩擦系数越小,地震烈度越大,隔震效果越好。根据预设40%隔震率的要求,确定出不同抗震设防烈度区的滑移层摩擦系数取值范围。 2018年10月20 00:00 2018年03期 52 60 4410877 张佳明<sup>1</sup>, 袁康<sup>1</sup>, 李英民<sup>2</sup>, 田弯<sup>2</sup> 两种识别结构模态参数时域法的对比研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180307 模态参数是有效评估结构安全状况的关键参数,在结构抗震加固和健康诊断领域得到广泛应用。与频域法相比较,时域法直接利用实测的振动信号识别模态参数,不需要进行频域变换,减少数据处理带来的误差,并且可以实现大型结构的在线识别,真实地反应结构的现状。以同济大学12层钢筋混凝土标准框架振动台模型试验完整数据为对象,在详细介绍ITD法和复指数法2种时域法理论的基础上,通过编程选取结构不同测点的振动加速度时程数据,识别了小震和强震工况下12层钢筋混凝土框架模型振动台试验模型的模态频率和阻尼比,并结合移动谱识别结构模态参数的时变特性。结果表明:ITD法和复指数法可有效地识别结构的模态参数,自振频率的识别精度较高,而阻尼比的离散度较大;小震工况频率变化值不大,而强震工况频率值较初始时刻有明显的下降,这与试验现象是吻合的,进一步说明移动谱与这2种时域法相结合可以反应结构在塑性阶段的参数时变特性。 2018年10月20 00:00 2018年03期 61 68 2876757 裴强, 刘小庆 基于高斯曲率模态相关系数的弯梁桥支座损伤研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180308 对于弯梁桥支座病害中普遍存在的刚度不足,甚至脱空现象,提出利用平面多阶模态及高斯曲率模态相关系数来识别弯梁桥支座的损伤情况。在理论推导的基础上,以某小半径弯梁桥为研究对象,建立了相关分析模型。分析结果表明:无论单支座损伤,还是多支座损伤,相应支座处的高斯曲率模态相关系数与其它支座位置处的差异明显,可实现支座损伤的准确定位;且支座损伤越严重,相关系数下降越多;支点预偏心和抗扭支承等因素对损伤定位没有影响,相邻控制点处相关系数有所降低,但不会影响支座损伤识别的有效性。 2018年10月20 00:00 2018年03期 69 77 2915345 梁栋<sup>1</sup>, 陈磊<sup>1</sup>, 杜延昭<sup>2</sup>, 张硕<sup>1</sup> 韧性城市研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180309 研究从韧性城市的概念和其主要研究领域两个方面来梳理其国内外研究进展,发现国外已形成社区韧性、城市网络韧性、城市灾害恢复力和城市灾害风险评估四个研究方面.而国内研究因起步晚,其研究深度和国外相比差距显著,基本处于概念及综述研究阶段。整体来看,韧性城市研究在区域宏观层面已初见成效,在城市中观和微观层面略显不足。 2018年10月20 00:00 2018年03期 78 84 1291057 陈宣先, 王培茗 钢筋混凝土框架柱震损程度量化鉴定方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180310 钢筋混凝土结构震后损伤鉴定中,最常见的方式是鉴定者观察房屋破坏现象,根据经验给出震损等级。该方法直观高效,但对鉴定者的专业经验要求较高,且鉴定结果的主观差异较大。对此以RC框架柱为对象,开展了基于震损现象的震损量化鉴定方法研究:在RC框架柱震损现象量化试验基础上给出基于构件骨架曲线特征阶段的震损分级方法;对7个RC框架柱试件进行了改进Park-Ang损伤指数分析,建立了RC框架柱损伤指数-震损分级-震损现象的对应关系;基于RC框架柱的试验结果及典型震害编制了RC框架柱震损图集,并给出了使用图集进行框架柱震损鉴定的流程及方法。使用该方法对2个实际震害中的RC框架柱进行了震损鉴定,可为更加客观以及准确地开展钢筋混凝土结构的震损鉴定提供参考。 2018年10月20 00:00 2018年03期 85 93 4381614 曲博闻<sup>1</sup>, 张昊宇<sup>1</sup>, 毛晨曦<sup>1</sup>, 张亮泉<sup>2</sup> 形状记忆合金绞线与混凝土的粘结滑移性能及影响因素研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180311 采用拉拔试验对SMA绞线与混凝土之间的粘结滑移性能进行研究,分析了拉拔试件的破坏模式和受力过程,阐述了SMA绞线与混凝土之间粘结滑移的相互作用机理,讨论了拉拔试件粘结滑移性能随混凝土强度、混凝土保护层厚度、SMA绞线锚固长度以及加载速度的变化规律,建立了SMA绞线锚固长度的计算公式。结果表明:拉拔试件的破坏模式以典型破坏为主,其受力过程分为5个阶段:弹性阶段、转动脱胶阶段、内部拥塞阶段、衰减阶段和残余阶段。同时,随着混凝土强度的增大,试件的极限粘结强度也增大;当保护层厚度达到一定数值后,增加保护层厚度对试件的极限粘结强度几乎没有影响;SMA绞线的锚固长度越大,试件的极限粘结强度越小;试件的极限粘结强度会随着加载速度的增大而小幅增大,若加载速度过快,SMA绞线则会发生散捆断裂。此外,所建立的SMA绞线锚固长度计算公式可以考虑多种影响因素,对SMA绞线用于土木工程结构中需要考虑的锚固、搭接和细部构造等结构设计问题具有一定的理论意义及实用价值。 2018年10月20 00:00 2018年03期 94 102 3720038 崔迪, 张威, 王圳颖 辽宁省地震重点监视防御区典型村镇房屋抗震现状调查与分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180312 为了解辽宁省地震重点监视防御区典型村镇房屋抗震能力现状,通过现场调查的方式对辽阳、锦州和盘锦等地的村镇民居进行了随机抽样调查,并从场地选择、地基基础、建筑材料、构件的连接及抗震构造措施等方面对其抗震性能进行了分析。总体上看:房屋抗震能力不足的比例占85%左右,主要体现在抗震构造措施缺失及构件连接问题上。在此基础上对提高村镇房屋抗震性能提出了一些对策和建议,为辽宁省农村防震减灾工作提供参考。 2018年10月20 00:00 2018年03期 103 110 2881372 梁永朵, 姜金征, 张文静, 惠杨 基于粘性-滑移界面接触模型半空间隧道衬砌对平面P波的散射 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180313 基于粘性-滑移模型模拟隧道衬砌和围岩之间的接触状态,采用间接边界积分方程法求解弹性半空间中隧道衬砌对平面P波的散射,着重考察了地表位移放大和衬砌动应力集中效应。结果表明:接触滑移边界的刚度系数和粘度系数对隧道衬砌的动应力分布影响较大,滑移刚度较小时,共振频率段动应力集中效果更加显著;随着粘度系数的增大,衬砌内部环向应力幅值逐渐减小。另外,界面刚度系数和粘度系数对隧道衬砌动力反应的影响程度也受控于入射频率和角度。 2018年10月20 00:00 2018年03期 111 123 9287125 梁清华<sup>1,2</sup>, 刘中宪<sup>1,2,3</sup>, 周晓洁<sup>1,2</sup>, 何颖<sup>1,2</sup> 强震观测用MEMS型加速度计研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180314 强震观测中记录的加速度时程是城市大型建筑抗震设计的重要依据,为城市抗震设防提供可靠的数据支持。因此,对加速度计在稳定性、线性度、动态范围和直流响应等性能方面有着很高的要求。提出利用静电力反馈控制技术与传感器技术相结合形成闭环力平衡式MEMS加速度计,使之具有良好的低频特性。并采用四阶ΣΔ调制器完成低噪声信号采样,确保其动态范围高于140 dB,完全满足现有强震观测规范对该项指标的要求。 2018年10月20 00:00 2018年03期 124 128 1881161 孙志远, 王雷 基于Marc二次开发实现粘弹性人工边界和振型分解反应谱法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180315 新版《水电工程水工建筑物抗震设计规范》(NB35047-2015)中规定:"抗震设防类别为甲类的混凝土坝应考虑远域地基的辐射阻尼效应"。针对通用商业有限元软件Marc在振型分解反应谱法中的不足,且缺少时程分析法中模拟地基辐射阻尼效应的粘弹性人工边界,采用Fortran语言编制相应的独立程序及二次开发程序,以便在Mrac软件中精确实现新规范要求下的混凝土坝抗震安全评价。数值算例和工程实例分析结果验证了基于Marc二次开发实施思路和自编程序的正确性;重力坝抗震薄弱部位主要为坝体断面突变处,考虑无限地基的辐射阻尼效应后,坝体地震动力响应明显下降。 2018年10月20 00:00 2018年03期 129 137 3593474 王少伟<sup>1,2</sup>, 包腾飞<sup>2</sup> 江苏地区220 kV标准变电站抗震性能评估 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180316 220 kV变电站建筑在电网系统中地位非常重要,其承载能力安全性,尤其是其抗震能力,对电网系统稳定有决定性影响。为评估变电站结构抗震承载能力,明确其倒塌机理,从而为新建变电站结构抗震设计提供技术支撑。以国家电网江苏公司220 kV标准变电站结构为例,选取3条地震波,采用弹塑性时程法,分析结构在不同地震波不同输入方式下的响应。研究结果发现:三向地震波输入下变电站结构地震响应很大;结构的损伤、失效主要发生于结构薄弱部位;现有220 kV变电站结构的抗震承载力不高,鉴于其重要程度,其安全度应增强。 2018年10月20 00:00 2018年03期 138 145 3199377 丁静鹄<sup>1</sup>, 黄峥<sup>1</sup>, 冯若强<sup>2</sup> 砌体和钢混结构建筑群的破坏概率模型研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180317 通过对已有震害预测的易损性矩阵进行研究,对目前易损性矩阵的概率模型进行了修改。分析了华南地区建筑群的3种主要结构类型:钢混结构,砖混结构和砖木结构。将3种结构在各种烈度下的破坏状态分别进行了拟合和参数计算,针对其差异性提出了偏态分布和正态分布,给出了不同的破坏概率模型。在广东省惠州市数据的验算下,证明了对于砌体和钢混建筑群易损性矩阵的呈现有一定的参考意义。 2018年10月20 00:00 2018年03期 146 152 1805824 王磊<sup>1</sup>, 孙海<sup>1</sup>, 高惠瑛<sup>1</sup>, 姜慧<sup>2</sup> 2017年九寨沟<i>M</i><sub>s</sub>7.0地震低烈度区烈度异常特征与启示 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180318 根据九寨沟<i>M</i><sub>s</sub> 7.0地震现场调查结果,总结了甘肃文县低烈度区震害的一般特征,分析了低烈度区烈度异常点的震害特点,并对产生烈度异常的原因进行了探讨。调查和分析研究结果表明:由于研究区的建筑多在汶川<i>M</i><sub>s</sub> 8.0大地震后进行了重建或抗震加固,且地震持时较短,此次地震中低烈度区房屋震害总体较轻。然而,低烈度区存在建筑裂缝、滑坡、滑塌和桥梁损坏等显著的烈度异常现象,其主要原因是建筑场地位于滑坡体以及高陡边坡等抗震不利地带;此外,地震波的传播方向和研究区内岩土体的特性也是造成低烈度区烈度异常的重要因素。地震地质灾害需在地震烈度评定标准修订时予以重点考虑。 2018年10月20 00:00 2018年03期 153 160 3623352 王谦<sup>1,2,3</sup>, 苏永奇<sup>3</sup>, 马占虎<sup>3</sup>, 车高凤<sup>1,3</sup>, 严武建<sup>1,3</sup>, 钟秀梅<sup>1,3</sup>, 陈文凯<sup>3</sup>, 郭鹏<sup>3</sup> 硬场地实测记录下几种土层地震反应分析程序可靠性对比 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180319 以日本KiK-net强震观测台网中硬场地井下记录为样本,对传统等效线性化方法LSSRLI-1(频域)、SHAKE2000,时域非线性方法DEEPSOIL和频域一致等效线性化方法SOILQUAKE等几种计算程序在硬土场地地震反应分析中的可靠性进行对比检验。检验工况包括KiK-net井下台网中地表峰值加速度不小于0.05g的水平硬场地的总计344台次的加速度记录,涉及5个台站,土层厚度6~50m,地表峰值加速度范围0.050~0.805g。结果表明:认为硬土场地以往计算方法能够体现土层放大的认识是片面的,在中强地震动情况下,现有流行方法计算出的地表响应会偏小,强地震动下会严重偏小,会给工程抗震设计提供偏于危险的输入;硬场地中烈度8度以下(地表PGA在0.19g以下),SHAKE2000和DEEPSOIL、LSSRLI-1(频域)计算结果与实际记录差距可以接受,但烈度8度以上,计算出地表响应均较实际记录明显偏小,且随地震动强度增加差距急剧增大;硬场地中,无论何种烈度,SOILQUAKE16计算的地表加速度响应与实测相当,可体现出土层放大作用。 2018年10月20 00:00 2018年03期 161 168 4824209 王鸾<sup>1</sup>, 袁近远<sup>2</sup>, 汪云龙<sup>1</sup>, 王克<sup>1</sup> 基于粘滞阻尼器的元江大桥减震设计方案 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180320 为了提高大跨度桥梁的抗震性能水平,基于粘滞阻尼器的结构减震控制技术成为专家学者研究的重点和工程设计人员首先考虑的抗震设防措施。现有成果主要集中在大跨度公路斜拉桥的研究和应用,在山区的非规则高墩钢桁连续梁桥研究的较少。以云南省元江大桥为例,采用Midas/civil建立弹性分析的有限元模型,对元江大桥进行了动力特性分析。采用快速非线性时程分析方法对粘滞阻尼器参数进行了优化分析,并且总结了粘滞阻尼器参数对高墩连续梁桥的减震作用规律。最后,通过有控和无控结构的地震动响应对比分析,评价了安装阻尼器后的结构主控部位的减震效果。结果表明:减震控制提高了结构的安全性。 2018年10月20 00:00 2018年03期 169 178 5742354 郑久建<sup>1</sup>, 刘晓丰<sup>1</sup>, 申现龙<sup>2</sup>, 雷大根<sup>1</sup> 场地地震反应分析中侧向人工边界距离选取及影响因素分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180321 结合均匀场地模型和分层均匀场地模型,采用数值试验的方法研究了场地地震反应分析中侧向人工边界距离的选取问题。分析了各主要因素对人工边界距离选取的影响,得到了如下结论:单侧人工边界距离与土层深度之比L/h是影响人工边界距离选取的主要参数;随着侧向人工边界距离的增加,有限元模型的计算误差并不一直减小,在局部范围内,会出现计算误差随着边界距离的增加而增大的现象;场地硬度、阻尼比和激振频率等因素不会影响计算误差随边界距离的变化规律,但采用自由场边界时受输入地震动频谱特性的影响较为明显;对水平激振下的一维场地模型来说,采用结合自由度边界时所需边界距离最短,自由场边界次之,采用粘性边界达到收敛时所需边界距离最长;无论哪种边界条件,当边界距离大于某一范围后,都能得到稳定的计算结果;相对于均质场地模型来说,实际的分层均匀场地建模时可适当减小侧向人工边界距离。 2018年10月20 00:00 2018年03期 179 187 6637457 白建方, 董士欣 基于Lamb问题的谱元法和有限元法模拟精度比较 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180322 在地震动数值模拟方法中,谱元法和有限元法是应用较广泛的两种方法。基于经典的Lamb问题模型,首先推导给出地表竖向位移的解析解答。然后分别利用常用的四阶谱元法和线性有限元法,模拟了地表脉冲力源作用下模型的位移响应。考虑有意义的最短波长内的采样点个数及单元高宽比的变化,对比了两种方法的模拟精度;结果表明:对于谱元法,观测点与波源之间需至少包含两个网格,在此条件下,最短波长内包含一个网格(最短波长内5个采样点)时,数值解与解析解的误差小于1%,已达很高的精度;对于有限元法,最短波长内需包含10个网格时才能达到这一精度。此外,在满足网格尺寸要求的前提下,单元水平向与垂直向尺寸的比值在1∶1到5∶1的范围内时,谱元法和有限元法的模拟精度均变化不大。因此,单位波长内采样点个数相同时,谱元法的模拟精度比有限元法高的多,同时,在一定范围内两种方法的模拟结果对于宽高比的变化不敏感。 2018年10月20 00:00 2018年03期 188 196 6218935 廖树超<sup>1</sup>, 于彦彦<sup>1</sup>, 丁海平<sup>1,2</sup>