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地震作用下土石坝单元失效概率研究
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作者 李泽 陆志明 +2 位作者 张小艳 彭普 郭兴 《水资源与水工程学报》 北大核心 2025年第2期134-143,共10页
土石坝的失稳与众多随机参数相关,传统的稳定性分析方法通常忽略了库水位、土体抗剪强度和地震的随机性对土石坝的影响。为了全面分析土石坝的失效概率和破坏模式,以某抽水蓄能电站土石坝为对象,结合拟静力法、塑性极限分析法、有限元... 土石坝的失稳与众多随机参数相关,传统的稳定性分析方法通常忽略了库水位、土体抗剪强度和地震的随机性对土石坝的影响。为了全面分析土石坝的失效概率和破坏模式,以某抽水蓄能电站土石坝为对象,结合拟静力法、塑性极限分析法、有限元离散思想、随机规划理论和蒙特卡洛模拟法,提出了一种考虑土体抗剪强度参数变异性的土石坝可靠度分析新算法。基于单元失效概率理论,计算了坝体不同部位的失效概率,从而全面评估土石坝的可靠度。结果表明:对坝坡下游进行抗滑桩支护后,在正常蓄水位和地震工况下的土石坝失效概率分别降低了1.90%和17.56%,表明抗滑桩在地震作用下具有明显的加固效果;相较于传统方法(有限单元法和毕肖普法),新算法计算得到的安全系数平均相对误差仅为3.32%,且计算效率提高了98.31%,表明该算法能够精确、高效地预测土石坝的失效概率和失效区域,为工程设计和安全评估提供了可靠的工具。 展开更多
关键词 土石坝 稳定性分析 单元失效概率 地震作用 拟静力法 蒙特卡洛模拟法
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滑移螺杆连接的BRB-RC框架节点抗震性能试验研究
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作者 赵俊贤 张家广 王柏顺 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期98-108,共11页
为减小大震下防屈曲支撑(BRB)钢筋混凝土(RC)框架节点开合效应对子结构抗震性能的不利影响,提出一种滑移螺杆连接方法,通过对预埋螺杆和锚板表面进行无黏结处理,减小节点板对RC子结构梁柱变形的切向约束,从而将BRB轴力以抗拉不抗剪的方... 为减小大震下防屈曲支撑(BRB)钢筋混凝土(RC)框架节点开合效应对子结构抗震性能的不利影响,提出一种滑移螺杆连接方法,通过对预埋螺杆和锚板表面进行无黏结处理,减小节点板对RC子结构梁柱变形的切向约束,从而将BRB轴力以抗拉不抗剪的方式有效传递至RC子结构。对2个滑移节点板连接和1个传统节点板连接的BRB-RC梁柱组合件进行拟静力试验,以验证滑移螺杆连接的有效性。试验结果表明,与传统焊接节点连接相比,滑移螺杆连接性能更加稳定,简化了子结构梁柱的受力状态。当层间位移角为2%时,子结构梁剪力和累积耗能降低幅度分别可达37.6%和29%,有效减轻了子结构损伤。 展开更多
关键词 防屈曲支撑(BRB) 钢筋混凝土(RC)框架 开合效应 滑移螺杆连接 大震作用
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地震与风作用下钢框架-自复位支撑筒结构损伤分析
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作者 徐龙河 刘媛媛 谢行思 《振动工程学报》 北大核心 2025年第1期126-134,共9页
为揭示地震‐风同时作用和先后作用下自复位支撑结构的损伤分布规律,对一50层钢框架‐自复位支撑筒在不同强度地震动与50年重现期风荷载下的梁/柱构件和结构整体损伤进行分析。结果表明,地震单独作用和地震‐风同时作用下,支撑筒梁均比... 为揭示地震‐风同时作用和先后作用下自复位支撑结构的损伤分布规律,对一50层钢框架‐自复位支撑筒在不同强度地震动与50年重现期风荷载下的梁/柱构件和结构整体损伤进行分析。结果表明,地震单独作用和地震‐风同时作用下,支撑筒梁均比外框架梁先受损,支撑筒柱较外框架柱损伤发展更快;地震‐风同时作用增大了柱的损伤程度,使31层柱的最大损伤值增大了78.6%;随着地震动强度的增大,风荷载作用对结构整体损伤的加重程度逐渐增大。在不同强度的地震动与50年重现期风荷载先后作用下,风荷载增大了震损结构的最大残余变形角均值;当峰值地面加速度为10 m/s^(2)时,风荷载使震损结构的最大残余变形角均值由0.325%增至0.330%,但风荷载对震损结构损伤最大构件的损伤状态影响不大。 展开更多
关键词 损伤识别 地震‐风耦合作用 自复位支撑 高层钢结构 残余变形
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地震与波浪联合作用下重力式沉箱码头动力响应分析 被引量:1
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作者 王腾基 苏雷 +2 位作者 周林禄 韩子非 凌贤长 《河海大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期98-106,共9页
针对当前重力式沉箱码头研究仅考虑地震或波浪单独作用而与实际情况不相符的问题,基于开源数值计算平台OpenSees,构建了重力式沉箱码头有限元模型,进行了地震与波浪联合作用下的动力响应分析,并讨论了地震与相位差对沉箱位移的影响。结... 针对当前重力式沉箱码头研究仅考虑地震或波浪单独作用而与实际情况不相符的问题,基于开源数值计算平台OpenSees,构建了重力式沉箱码头有限元模型,进行了地震与波浪联合作用下的动力响应分析,并讨论了地震与相位差对沉箱位移的影响。结果表明:仅地震作用沉箱出现了明显的水平和竖向位移,而地震与波浪联合作用会显著影响沉箱位移的大小,具体情况与地震和波浪之间相位差有关,在最不利和最有利相位差条件下,沉箱最大水平位移相较于仅地震作用分别增大37.1%和减小26.9%。因此,在沉箱码头的动力响应分析及抗震设计时,需考虑地震与波浪联合作用下的不利情况。 展开更多
关键词 重力式沉箱码头 地震与波浪联合作用 有限元模拟 动力响应 相位差
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泸定6.8级地震大岗山拱坝微震损伤演化与风险区域识别
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作者 马克 王龙江 +3 位作者 唐春安 黄会宝 高志良 沈定斌 《工程地质学报》 北大核心 2025年第1期146-158,共13页
大岗山拱坝在2022年9月5日泸定6.8级地震及其余震发生时,发生强烈震动。为研究大岗山拱坝在此次地震作用下的内部损伤情况及震后安全稳定性,利用大岗山拱坝微震监测系统,首次对拱坝在地震作用下的微破裂现象进行了有效监测。在此基础上... 大岗山拱坝在2022年9月5日泸定6.8级地震及其余震发生时,发生强烈震动。为研究大岗山拱坝在此次地震作用下的内部损伤情况及震后安全稳定性,利用大岗山拱坝微震监测系统,首次对拱坝在地震作用下的微破裂现象进行了有效监测。在此基础上探究了地震影响下的坝体微震事件演化过程及成因,提出了大岗山拱坝在地震作用下的风险区域,并对震后拱坝安全稳定性进行了评价。研究表明:大岗山拱坝微震事件的激增与地震扰动存在密切关联。地震前拱坝微震活动性较弱,微震事件数量较少。地震发生及震后,较强的外部地震扰动,使拱坝发生持续的位移变形,并发生应力调整,从而诱发大量微震事件的发生,最高单日微震事件数量高达231个。微震事件空间分布和微震变形主要影响区域揭示了拱坝的风险区域是以拱冠梁所在坝段为中心的5^(#)~6^(#)、10^(#)~11^(#)、13^(#)~16^(#)及19^(#)~20^(#)坝段的中上部区域。在震后一段时间内,坝体微震事件数量逐渐减少,微震视体积及能量释放情况能够恢复到震前水平。地震作用下坝体微震事件未扩展形成明显的宏观裂缝,且坝体未见损伤,大岗山拱坝在经历地震扰动后仍是安全稳定的。 展开更多
关键词 拱坝 微震监测 损伤演化 地震作用
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拉哇水电站泄水建筑物进水口边坡地震动力响应及稳定性分析
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作者 邓旭 刘东 +2 位作者 王庆祥 位伟 姜清辉 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期132-142,共11页
我国西南地区水电工程边坡高陡且位于高地震烈度区域,存在地震诱发边坡失稳风险。以金沙江拉哇水电站泄水建筑物进水口边坡工程为依托,基于动力有限元方法对边坡罕遇强度地震工况进行模拟,在此基础上分析了边坡动力响应规律,研究了震后... 我国西南地区水电工程边坡高陡且位于高地震烈度区域,存在地震诱发边坡失稳风险。以金沙江拉哇水电站泄水建筑物进水口边坡工程为依托,基于动力有限元方法对边坡罕遇强度地震工况进行模拟,在此基础上分析了边坡动力响应规律,研究了震后边坡变形、应力及塑性区分布情况,最后采用动力强度折减法评价了泄水建筑物以下边坡的动力稳定性,并揭示了其潜在失稳机制。结果表明:地震作用下边坡加速度响应呈现出高程放大效应、坡表放大效应和结构面放大效应等规律,边坡震后产生最大10.2 mm的永久变形,并新增局部拉应力区及塑性区,罕遇地震工况下边坡潜在滑体的安全系数为1.80,其潜在失稳机制是以断层JF1为后缘面剪切坡脚岩体发生变形破坏。研究可为含顺倾断层的复杂高陡岩质边坡在地震作用下的动力响应及稳定性分析提供参考。 展开更多
关键词 高陡岩质边坡 地震作用 动力响应 震后应力变形 动力稳定性
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地震作用下土坡稳定性的变分极限平衡分析
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作者 朱顺望 周凤玺 梁玉旺 《振动工程学报》 北大核心 2025年第7期1638-1644,共7页
基于变分法和极限平衡法的基本原理,对地震作用下土坡的稳定性进行了分析。结合边坡稳定性分析的极限平衡法和拟静力学方法,将滑动土体的平衡方程通过引入拉格朗日乘子构造出约束条件下的辅助泛函;利用欧拉方程得到了以潜在滑动面、滑... 基于变分法和极限平衡法的基本原理,对地震作用下土坡的稳定性进行了分析。结合边坡稳定性分析的极限平衡法和拟静力学方法,将滑动土体的平衡方程通过引入拉格朗日乘子构造出约束条件下的辅助泛函;利用欧拉方程得到了以潜在滑动面、滑动面正应力、滑动体作用力、安全系数以及拉格朗日乘子为基本未知量的一阶常微分方程组,并通过引入辅助变量将边坡稳定性分析转化为固定边界条件下的两点边值问题;利用打靶法对该耦合的非线性微分方程组进行了数值求解,得到了考虑地震作用下边坡稳定性分析的精确解,并通过数值算例验证了模型和方法的有效性。 展开更多
关键词 变分极限平衡法 均质土坡 地震作用 打靶法
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地震作用下大断面偏压双线黄土隧道初期支护内力及变形响应研究
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作者 雷浩 尤著刚 黄继新 《地震工程学报》 北大核心 2025年第1期82-90,共9页
为研究西北黄土高原地区大断面偏压双线黄土隧道的初期支护结构在地震作用下的内力和变形响应特征,依托宁夏境内某大断面偏压双线黄土隧道,以工程地质勘察报告和设计资料为基础,选取Kobe波作为地震动输入,利用有限差分程序FLAC 3D建立... 为研究西北黄土高原地区大断面偏压双线黄土隧道的初期支护结构在地震作用下的内力和变形响应特征,依托宁夏境内某大断面偏压双线黄土隧道,以工程地质勘察报告和设计资料为基础,选取Kobe波作为地震动输入,利用有限差分程序FLAC 3D建立三维数值分析模型,通过分析初期支护结构的内力和变形以研究其地震动力响应特征。研究结果表明:地震过程中左线和右线隧道拱肩位置的受拉侧会发生变化,左线隧道拱腰和右线隧道拱肩、拱脚和仰拱位置的轴力会发生拉压变化。地震作用下左右线隧道峰值弯矩和峰值轴力的最大值均在拱脚,应加强此位置的抗震设计。静载作用下左、右线隧道边墙弯矩分布不对称,且左线隧道更明显。地震作用下,左线和右线隧道的最大弯矩和最大轴力分别出现在左拱脚和右拱脚,且左线隧道(偏压侧隧道)动力响应更为剧烈;右线隧道整体变形明显大于左线隧道,地震作用下左右线隧道变形均增大且整体向右倾斜,左线和右线隧道的最大位移分别在右拱肩和右拱腰处,位移值分别为34.98 mm和39.11 mm。综合结构内力和变形响应分析,地震作用下左线和右线隧道的拱脚位置易出现结构损伤,且左线(偏压侧)隧道拱脚位置更易损伤。 展开更多
关键词 大断面 偏压 双线黄土隧道 地震作用 内力 变形
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基于柔度法纤维梁柱单元的钢筋混凝土柱地震损伤分析
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作者 高营 郑亮 王万月 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第2期721-728,共8页
为高效准确地模拟钢筋混凝土柱的地震损伤过程,将混凝土和钢筋单轴损伤本构模型与基于柔度法的纤维梁柱单元模型相结合,建立钢筋混凝土构件地震损伤分析方法。对钢筋混凝土柱的拟静力试验进行模拟分析,发现模拟模型可以较好地模拟构件... 为高效准确地模拟钢筋混凝土柱的地震损伤过程,将混凝土和钢筋单轴损伤本构模型与基于柔度法的纤维梁柱单元模型相结合,建立钢筋混凝土构件地震损伤分析方法。对钢筋混凝土柱的拟静力试验进行模拟分析,发现模拟模型可以较好地模拟构件的刚度和承载力退化过程。对钢筋混凝土柱的双向加载振动台试验进行模拟分析,结果表明模拟模型可以较好地模拟构件的非线性动力行为和损伤分布情况。此外,所建立模型可以有效模拟构件的地震损伤演化过程,描述构件的薄弱部位,且具有较高计算效率和求解精度,可用于地震作用下建筑和桥梁结构倒塌过程分析。 展开更多
关键词 钢筋混凝土柱 纤维梁柱单元 损伤本构模型 损伤分析 地震作用
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蠕滑-地震动联合作用下跨断层输水隧洞衬砌结构损伤分析
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作者 张中昊 李赛 汪可欣 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期275-285,共11页
为了探究断层蠕滑错动和地震动顺序作用下流固耦合作用对于衬砌结构稳定性和损伤的影响,建立隧洞-围岩-水联合作用的有限元模型,进行输水隧洞结构动力响应分析。结果表明:在地震动作用下,无水和满水工况下衬砌监测点位移响应的变化趋势... 为了探究断层蠕滑错动和地震动顺序作用下流固耦合作用对于衬砌结构稳定性和损伤的影响,建立隧洞-围岩-水联合作用的有限元模型,进行输水隧洞结构动力响应分析。结果表明:在地震动作用下,无水和满水工况下衬砌监测点位移响应的变化趋势趋于一致,满水工况下的竖直方向位移响应发生较大波动,但隧洞内的动水作用抑制了横向位移响应;衬砌塑性应变的最大值均出现在断层错动面,满水工况下衬砌表现为更危险的塑性状态;满水工况下衬砌单元的损伤状态更为严重,且损伤集中于断层处的衬砌部位,第4级衬砌单元损伤中,压缩损伤单元总体积为79.02 m^(3),拉伸损伤单元总体积为349.78 m^(3)。同无水工况下的衬砌单元4级损伤状态相比,当隧洞满水时,压、拉损伤单元体积分别存在了6%和7%的增长幅度,说明流固耦合作用导致断层处衬砌损伤加剧。研究成果可为输水隧洞结构抗震设计提供参考。 展开更多
关键词 输水隧洞 蠕滑错动 流固耦合 结构稳定性 损伤 地震动作用
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某医疗综合楼消能减震结构设计
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作者 张加宝 刘洪飞 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第3期57-64,共8页
结构抗震设计时应注重概念设计,采用恰当的结构平面布置和结构体系。文章以某医疗综合楼减震结构抗震设计为例,介绍了从工程概况、结构平面布置、地震作用及抗震等级,到D区消能减震结构设计。结果表明,合理的抗震缝的设置、固定支座和... 结构抗震设计时应注重概念设计,采用恰当的结构平面布置和结构体系。文章以某医疗综合楼减震结构抗震设计为例,介绍了从工程概况、结构平面布置、地震作用及抗震等级,到D区消能减震结构设计。结果表明,合理的抗震缝的设置、固定支座和滑动支座的运用,对地震作用和抗震的等级起到至关重要的。D区减震结构给X、Y向分别提供了6.50%和6.23%的附加阻尼比,达到了附加5%阻尼比的减震目标,X、Y向的层间位移角平均值分别为1/1152、1/1269,远超减震目标1/880的要求;多遇地震作用下对比非减震结构,减震结构的X、Y向的最不利层间位移角分别降为非减震结构的78%、72%,X、Y向的楼层层间位移分别降为非减震结构的74%和72%,X、Y向的楼层层间剪力分别降为非减震结构的70%、71%,减震结构具备良好的耗能能力;罕遇地震作用下,黏滞阻尼器进入塑性滞回耗能状态,消能减震系统能正常发挥其耗能能力,减震结构X、Y向的层间位移角包络值分别为1/239、1/158,远超减震目标1/135的要求,保证结构大震下的抗倒塌能力,为结构主体提供了良好的安全保证。 展开更多
关键词 结构平面布置 地震作用 抗震等级 消能减震 阻尼比 时程分析
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基于广义极值分布的实测地震动概率统计模型
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作者 冯鹏飞 周敉 +1 位作者 李志烜 朱国强 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第8期1133-1144,共12页
为建立地震动峰值加速度的概率分布模型,收集了500个台站的255365条地震动记录,构成初步的峰值加速度统计样本.首先,选用广义极值分布作为地震动峰值加速度的概率模型.基于此模型,分析了常用于估算极值分布模型参数的最大似然估计法和... 为建立地震动峰值加速度的概率分布模型,收集了500个台站的255365条地震动记录,构成初步的峰值加速度统计样本.首先,选用广义极值分布作为地震动峰值加速度的概率模型.基于此模型,分析了常用于估算极值分布模型参数的最大似然估计法和线性矩估计法的有效性.其次,依据最大似然估计的渐近正态性,提出了确定建立广义极值分布模型时所需最小样本长度的方法;分析表明,建立地震动峰值加速度的广义极值分布模型时,数据样本长度不宜小于120.对符合样本长度要求的地震动峰值加速度数据样本进行统计分析,发现其模型参数会随着样本长度的增加而收敛于一个较小的范围.最后,建立了不同类型场地的实测地震动峰值加速度的概率统计模型和地震危险性计算公式. 展开更多
关键词 广义极值分布 极大似然估计 最小样本长度 地震动概率分布 地震危险性
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地震作用下结构响应实时预测方法研究 被引量:1
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作者 李正农 顾珂泽 +1 位作者 黄斌 吴红华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期62-69,共8页
该研究提出修正后的地震下结构响应实时预测理论和方法,并改进了先前建立的神经网络模型的缺陷。对利用神经网络进行地震作用下结构响应实时预测的有效性进行了论证,指出了以往理论中存在的遗漏。该研究着重阐述了在实际应用中面临的问... 该研究提出修正后的地震下结构响应实时预测理论和方法,并改进了先前建立的神经网络模型的缺陷。对利用神经网络进行地震作用下结构响应实时预测的有效性进行了论证,指出了以往理论中存在的遗漏。该研究着重阐述了在实际应用中面临的问题,包括训练集预处理和训练后模型应用方法等。在修正理论不足的基础上,深入探讨了利用训练后模型进行结构响应预测的方法,提供了可实际应用的地震作用下结构实时响应预测方法。对数据集的预处理方法进行了改进,确保在模型预测时不会发生误差的爆发式累积。为提高结构响应预测的精度和效率,基于编解码器神经网络模型、双向神经网络模块和注意力机制,引入了一种EraquseqNet模型。相较于其他神经网络方法,该研究利用注意力机制解决了信息冗余导致精度下降的问题,并通过双向神经网络模块解决了长时间地震作用下响应预测精度迅速下降的难题。 展开更多
关键词 地震作用 结构响应 注意力机制 双向神经网络
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带高位大悬挑的多塔连体结构超限分析与设计 被引量:2
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作者 袁艺宸 孙威 +1 位作者 刘飞宇 肖飞 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第3期1-9,共9页
武汉全球公共采购交易服务总部基地项目6~8号楼是三塔多重复杂连体结构,各塔间刚性连接体跨度25.2m,顶部两层南侧和东侧分别设置悬挑8.4m和6.0m的高位长悬挑结构,是具有6项不规则项的超限高层建筑。工程混合采用混凝土结构、钢结构和组... 武汉全球公共采购交易服务总部基地项目6~8号楼是三塔多重复杂连体结构,各塔间刚性连接体跨度25.2m,顶部两层南侧和东侧分别设置悬挑8.4m和6.0m的高位长悬挑结构,是具有6项不规则项的超限高层建筑。工程混合采用混凝土结构、钢结构和组合结构体系,并使用预应力技术。本文介绍了该项目抗震性能化设计过程,采用多种软件对小震、中震和大震作用下的结构及构件性能进行分析。对以下重点问题进行专项分析:采用时程法和反应谱法得出6度区连体和悬挑结构的最小竖向地震作用系数;分析温度作用下超长结构的楼板应力,分析悬挑结构在其上下层引起的楼板应力,验算大震作用下连接体楼板的抗剪承载力;验算连接体楼盖舒适度。结合分析结果和工程特点,采取相应加强措施,实现了良好的抗震效果。 展开更多
关键词 连体结构 悬挑结构 竖向地震 楼板应力
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基于InSAR和GNSS约束的2021年玛多M_(s)7.4地震同震形变场及断层滑动分布
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作者 蓝世昊 屠泓为 +1 位作者 李智敏 万秀红 《中国地震》 北大核心 2024年第3期573-585,共13页
据中国地震台网测定,2021年5月22日青海省果洛藏族自治州玛多县发生7.4级地震,震中位于青藏高原中部的巴颜喀拉块体,不同于其他7级地震往往多发生在块体边界带上,此次地震是发生于巴颜喀拉块体内部区域的一次强震。本次典型块体内部大... 据中国地震台网测定,2021年5月22日青海省果洛藏族自治州玛多县发生7.4级地震,震中位于青藏高原中部的巴颜喀拉块体,不同于其他7级地震往往多发生在块体边界带上,此次地震是发生于巴颜喀拉块体内部区域的一次强震。本次典型块体内部大地震的发生意味着块体的相互作用加剧,引起了学者们广泛关注。本文利用GNSS和Sentinel-1 InSAR数据获取了玛多地震的同震形变场,并以此为约束,选用弹性半无限位错模型,反演了玛多地震的同震位错分布。升、降轨InSAR同震形变场显示玛多地震造成了显著的地表形变,升轨最大LOS向位移达1.1m,降轨最大LOS向位移达0.9m。研究结果表明,该地震造成了明显的长度约160km的地表破裂。断层面位错分布反演结果显示,发震断层由主断层和分支断层组成,主断层倾向北,倾角85°,平均滑动角-11.25°,分支断层倾向南,倾角68°,平均滑动角-11.39°。同震优势滑动分布区域主要分布在地下0~17km深度范围,最大滑动量约为4.34m,位于断层东侧东草阿龙段,反演得到的矩震级为M_(W)7.4。发震断层破裂多个凹凸体,且该地震是一次不对称的双侧破裂事件。综合地球物理及地质资料分析认为,主发震断裂为靠近巴颜喀拉块体北边界的昆仑山口—江错断裂。震中区域形变结果显示,此次玛多地震增强了巴颜喀拉块体在东北部地区挤压应力积累的特征,表现在东昆仑断裂玛沁段应力有所增加,值得后续深入研究和关注。 展开更多
关键词 玛多地震 INSAR 滑动分布 构造作用
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扩大基础和垫座对高拱坝地震动响应的影响研究
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作者 刘晓蓬 张太磊 +2 位作者 刘仲秋 陈健云 王铭明 《人民长江》 北大核心 2024年第7期189-197,共9页
中国的高拱坝多位于西南部地震多发且地形地质条件复杂的地区,在地震作用下极易造成坝体局部开裂和整体失稳。以金沙江下游白鹤滩拱坝为研究对象,探讨扩大基础和垫座对坝顶和拱冠梁最大位移、横缝开度、坝体损伤体积比等地震动响应的影... 中国的高拱坝多位于西南部地震多发且地形地质条件复杂的地区,在地震作用下极易造成坝体局部开裂和整体失稳。以金沙江下游白鹤滩拱坝为研究对象,探讨扩大基础和垫座对坝顶和拱冠梁最大位移、横缝开度、坝体损伤体积比等地震动响应的影响特点。分析结果表明扩大基础和垫座具有如下优点:使拱坝左右两侧的体型更趋于对称,对减小坝顶和拱冠梁的位移响应有利。以增大边缝开度为代价而使坝体中部横缝开度显著减小,且使横缝张开趋于均匀,对充分发挥止水片密封效果有利;能够明显减小坝体的损伤体积比;其中,扩大基础对坝体位移和损伤体积比的减弱效果明显优于垫座。但是,随着地震动强度增加,扩大基础和垫座对位移响应约束能力逐渐减弱。研究结果证明了扩大基础和垫座对增强拱坝抗震能力的有效性,可为类似高拱坝工程建设提供有益参考。 展开更多
关键词 地震作用 拱坝 扩大基础 垫座 地震动响应 白鹤滩拱坝
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地震下拉索损伤对矮塔斜拉桥索力的影响 被引量:1
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作者 王尧 陈建兵 +1 位作者 刘晨光 方雨 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第4期69-76,共8页
为研究拉索损伤和地震双重作用下矮塔斜拉桥索力变化规律,以某矮塔斜拉桥为工程背景,采用Midas Civil软件建立有限元梁格模型,研究不同数量、不同位置拉索损伤对桥梁动力特性的影响,并深入分析地震和拉索损伤双重作用时拉索索力的变化... 为研究拉索损伤和地震双重作用下矮塔斜拉桥索力变化规律,以某矮塔斜拉桥为工程背景,采用Midas Civil软件建立有限元梁格模型,研究不同数量、不同位置拉索损伤对桥梁动力特性的影响,并深入分析地震和拉索损伤双重作用时拉索索力的变化规律。结果表明:边跨外侧及中跨索塔中部的拉索损伤对结构的自振频率影响较大,随着拉索损伤程度的增大,结构的自振频率变化率也在不断增大,且二者之间基本呈线性变化;地震下单索断裂会对矮塔斜拉桥剩余拉索索力产生规律性的影响,索力变化率的最大值一般出现在与断索相邻的拉索中,且距离断索越远,索力变化率越小,但索力变化率基本保持在10%以内;在拉索损伤程度不断增大的过程中,存在一个极值,使得剩余拉索的索力变化率在该极值两侧随拉索损伤程度的变化而基本呈线性变化。 展开更多
关键词 矮塔斜拉桥 有限元分析 拉索损伤 自振频率 地震作用 索力变化规律
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考虑地震作用和非线性强度的三维土坡极限分析 被引量:1
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作者 吴迪 王钰轲 陈欣 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1426-1438,共13页
地震是边坡稳定性问题的一个不利因素,地震作用对非线性准则下三维土坡稳定性的影响有待进一步研究.针对水平地震作用下三维均质土坡,构建了非线性准则下的三维转动滑动破坏机制(坡底破坏机制和坡面破坏机制).采用拟静力法考虑水平地震... 地震是边坡稳定性问题的一个不利因素,地震作用对非线性准则下三维土坡稳定性的影响有待进一步研究.针对水平地震作用下三维均质土坡,构建了非线性准则下的三维转动滑动破坏机制(坡底破坏机制和坡面破坏机制).采用拟静力法考虑水平地震载荷的做功功率,建立了两种三维边坡滑动体的能量平衡方程.对于给定几何参数和强度参数的三维土坡,通过数值优化方法得到了边坡稳定系数、最危险滑动面和等效强度参数,分析了水平地震作用对三维土坡稳定性及等效强度参数的影响,绘制了可供实际工程参考的边坡稳定性图表.研究结果显示:三维土坡稳定性将随着水平地震作用的增大而降低,特别是对于坡度较小、宽度较大的边坡,其稳定性的降低程度更为显著.水平地震作用只有在非线性参数比c_(0)/σ_(0)较大时才会对等效强度参数产生一定的影响:随着水平地震作用的增大,等效内摩擦角将递增,等效黏聚力将递减.边坡最危险滑动面位置将随着水平地震作用的增大而有所加深,且其滑动面的三维特性将变得显著. 展开更多
关键词 土坡 极限分析 地震作用 非线性准则 三维
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大型多功能三维结构加载系统(3D-MUST)研发与试验验证
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作者 黄宝锋 张翔飞 +1 位作者 郭玉荣 肖岩 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期9-18,共10页
在地震激励下,建筑结构构件一般承受三向地震作用。对于足尺或大型结构构件,一般所承受的地震力在数值上比较大,当前的结构加载系统难以实现对大型构件的三向地震模拟加载。在二维多功能结构加载系统(2D-MUST)的基础上,研发大型多功能... 在地震激励下,建筑结构构件一般承受三向地震作用。对于足尺或大型结构构件,一般所承受的地震力在数值上比较大,当前的结构加载系统难以实现对大型构件的三向地震模拟加载。在二维多功能结构加载系统(2D-MUST)的基础上,研发大型多功能三维结构加载系统(3D-MUST)。该系统可以实现对足尺结构柱的三向同步、独立加载,三向最大载荷分别为X向:400t(±400mm),Y向:200t(±400mm),Z向:1000t(±300mm),可开展静力试验和混合模拟试验。水平双向协同加载路径包括对角线、矩形、菱形、圆形等,可以在软件操作界面进行预定义。研发混合模拟试验模块可开展子结构混合模拟试验。为验证加载系统的工作性能,设计制作一足尺H型钢柱,分别开展不同路径的静力加载试验和混合模拟试验。在静力试验中,目标路径与实际路径吻合较好。在混合模拟试验中,H型钢柱为一5层2跨钢结构房屋的底层中柱,通过输入三向地震波,观测该柱在地震作用下的结构反应,同时考核试验系统的可靠性。3D-MUST可较方便地对各种大型结构构件开展结构和抗震性能试验研究。 展开更多
关键词 多功能结构加载系统 混合模拟 三向加载 大型构件 地震作用
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竖向地震作用下层间隔震结构的动力反应研究
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作者 胡岳 汪权 汤涛 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期373-378,共6页
文章针对竖向地震作用下高层结构隔震层位置变化对结构竖向动力反应的影响问题,研究5种层间隔震结构分别在3种竖向地震作用下的竖向动力反应。以国际平台的20层Benchmark钢结构模型为基准模型,利用ANSYS软件建立隔振层分别位于第1层、第... 文章针对竖向地震作用下高层结构隔震层位置变化对结构竖向动力反应的影响问题,研究5种层间隔震结构分别在3种竖向地震作用下的竖向动力反应。以国际平台的20层Benchmark钢结构模型为基准模型,利用ANSYS软件建立隔振层分别位于第1层、第3层、第5层、第7层和第9层的层间隔震结构有限元数值模型,对比分析5种层间隔震结构分别在竖向ElCentro波、竖向Taft波、竖向天津波作用下的楼层竖向位移、楼层位移角、楼层竖向加速度和基底轴力等竖向动力反应。结果表明:在竖向地震作用下,楼层竖向位移和楼层位移角控制效果较差,甚至会出现增大的现象,基底轴力具有较小的控制效果;随着隔震层位置的升高,楼层竖向加速度和基底轴力均逐渐增大,但当隔震层位于第9层时,楼层竖向加速度和基底轴力相较于隔震层位于第7层时有一定的减小。该文研究成果可用于考虑竖向地震作用的高层结构抗震设计。 展开更多
关键词 层间隔震结构 BENCHMARK模型 竖向地震作用 竖向动力反应
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