DEEPSOIL和FLAC3D一维土层地震反应分析对比研究 被引量：1

1

作者 梁腾龙 骆星宇 +1 位作者 周东 覃钊 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第2期377-387,共11页

以不同非线性程度的简化土层剖面和日本KiK-net台网的台站场地为研究对象,分别采用FLAC3D和DEEPSOIL进行土层地震反应分析。通过对比地表反应谱和地震动峰值,验证运用FLAC3D软件进行一维土层非线性地震反应计算的可行性。计算结果表明:... 以不同非线性程度的简化土层剖面和日本KiK-net台网的台站场地为研究对象,分别采用FLAC3D和DEEPSOIL进行土层地震反应分析。通过对比地表反应谱和地震动峰值,验证运用FLAC3D软件进行一维土层非线性地震反应计算的可行性。计算结果表明:在简化土层剖面计算中,FLAC3D与DEEPSOIL计算结果较为接近;虚假共振现象导致DEEPSOIL非线性频域分析的地表反应谱峰值大于FLAC3D与DEEPSOIL时域分析的。在台站场地土层剖面的计算中,非线性场地的计算结果较黏弹性场地更为接近实测值。刚性基岩模型的计算结果在短周期范围较为准确,而采用露头运动参考点的柔性基岩计算结果在长周期范围内更为合理。 展开更多

关键词 FLAC3D DEEPSOIL 一维土层地震反应分析 频域分析 时域分析

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两种一维土层地震反应分析方法对比 被引量：4

2

作者 刘恒 潘阳阳 +1 位作者 彭小波 张鹏 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第2期214-222,共9页

依托涵盖4类场地的72个真实土层钻孔剖面数据,对一维土层地震反应分析计算方法SHAKE91和DEEPSOIL进行系统对比,分析两种方法计算出的峰值加速度(PGA)和加速度反应谱(PSA)的异同,探讨其适用性。结果表明:两种方法计算得到的峰值加速度差... 依托涵盖4类场地的72个真实土层钻孔剖面数据,对一维土层地震反应分析计算方法SHAKE91和DEEPSOIL进行系统对比,分析两种方法计算出的峰值加速度(PGA)和加速度反应谱(PSA)的异同,探讨其适用性。结果表明:两种方法计算得到的峰值加速度差异不仅随着场地变深软而增大,而且随着地震动输入强度(PRA)增大而增大;对于加速度反应谱的谱形,两种方法得到的结果具有相似性,均反映了场地的地震反应特点,但SHAKE91对加速度反应谱卓越周期的变化影响较大,而DEEPSOIL对输入地震动的高频成分保留更多;在场地条件较硬(I类)、输入地震动强度较弱(<0.1g)和输入地震动高频成分丰富(Nahanni波)时,SHAKE91和DEEPSOIL计算结果之间的差异可忽略不计。 展开更多

关键词 土层地震反应分析 等效线性化 时域非线性 峰值加速度 加速度反应谱

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新一代一维土层地震反应分析程序 SOILQUAKE上线试运行

3

《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2017年第4期194-194,共1页

中国地震局工程力学研究所袁晓铭团队经多年攻关研发的一维土层地震反应分析新方法和程序SoilQuake16于7月17日上线试运行，为广大科研工作者和工程师提供场地地震响应在线计算服务。SQILQUAKE采用频率一致等效线性化方法，在大幅提高... 中国地震局工程力学研究所袁晓铭团队经多年攻关研发的一维土层地震反应分析新方法和程序SoilQuake16于7月17日上线试运行，为广大科研工作者和工程师提供场地地震响应在线计算服务。SQILQUAKE采用频率一致等效线性化方法，在大幅提高计算精度的同时保持了传统方法仅需要输入剪切模量阻尼比与剪应变关系且快速收敛的优点。 展开更多

关键词 土层地震反应分析 试运行 程序 一维 等效线性化方法 力学研究所 中国地震局 科研工作者

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水平成层土层地震反应分析的一维有限元方法 被引量：11

4

作者 邬都 楼梦麟 《震灾防御技术》 2008年第1期45-52,共8页

本文提出了一种计算水平成层土层地震反应的一维有限元算法。并从理论上对它的分析步骤以及与一维波动方法相比的优越性进行了阐述。最后通过数值算例计算表明,该方法具有较高的精确性和良好的工程实用性。

关键词 水平成层 土层 地震反应 一维有限元

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一维土层非线性地震反应分析的δ－θ法 被引量：5

5

作者 周克森 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 1996年第4期1-14,共14页

本文首先引入一个“二维”时间座标，并通过出因子δ－θ推广的动力显式差分方程，使得在任何情况下上层非线性地震反应均可获得稳定、收敛的计算结果。为了进一步底探讨基底及其界面的扰动影响，文中给出了三种不同的差分格式，结果虽... 本文首先引入一个“二维”时间座标，并通过出因子δ－θ推广的动力显式差分方程，使得在任何情况下上层非线性地震反应均可获得稳定、收敛的计算结果。为了进一步底探讨基底及其界面的扰动影响，文中给出了三种不同的差分格式，结果虽基本一致，但仍以中心差分格式为宜。土的非线性本构关系，在多种可供采用的模型中，本文选取了工程上常用的“双曲骨架”模型，其优点在于：在积分过程中，只需调整两个相关因子，即可同时拟合土层的实测阻尼。最后，本文通过几个典型算例的分析表明，对于土层结构复杂且间有软弱（低速）层时，其地震反应与等效线性方法给出的相应结果相比，具有明显差异。 展开更多

关键词 土层 地震反应分析 地震波 阻尼拟合 δ-θ法

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非水平成层土层的一维和二维地震反应对比

6

作者 陈大鹏 潘旦光 李雪菊 《桂林理工大学学报》 北大核心 2024年第4期614-620,共7页

在分析场地地面运动时,常将土层简化为水平层状土层而采用一维模型计算土层地震反应,而实际层状土层的各层之间通常不是完全水平成层的。为研究水平层状土层简化计算模型对地震反应的影响,在3个超越概率9条输入地震波作用下,对某一3.4 k... 在分析场地地面运动时,常将土层简化为水平层状土层而采用一维模型计算土层地震反应,而实际层状土层的各层之间通常不是完全水平成层的。为研究水平层状土层简化计算模型对地震反应的影响,在3个超越概率9条输入地震波作用下,对某一3.4 km长的场地进行二维模型和9个钻孔的一维模型等效线性化计算对比。数值模拟结果表明:无论一维还是二维场地,地面水平峰值加速度随着重现周期增大而增大,但是动力放大系数随着重现周期增大而减小;受土层不完全水平成层影响,一维和二维的水平峰值加速度差异随着重现周期增大而增大;二维场地将产生明显的竖向振动,且受局部硬夹层和软夹层的影响,加速度等值线图局部呈现孤岛形。 展开更多

关键词 二维场地 层状土层 地震反应 等效线性化 峰值加速度

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一维土层非线性地震反应分析的解析递推格式法 被引量：3

7

作者 甘杨 李凡 李大华 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期631-635,共5页

引入“结构动力学数值分析解析递推格式法”求解软土地基地震反应分析问题。就一维地基非线性地震反应分析问题,将解析递推格式方法与等效线性化方法在各种场地土的计算结果进行了比较,结果表明:(1)对软土层地震反应分析时,两种方法计... 引入“结构动力学数值分析解析递推格式法”求解软土地基地震反应分析问题。就一维地基非线性地震反应分析问题,将解析递推格式方法与等效线性化方法在各种场地土的计算结果进行了比较,结果表明:(1)对软土层地震反应分析时,两种方法计算结果差别较大;(2)入射波幅值较强时,两种方法计算结果差别较大;(3)对于中等硬度土层、入射波幅值较弱时,计算结果相似,并验证了该方法的实用有效性。 展开更多

关键词 软土地基 一维土层 非线性地震反应 数值分析 解析递推格式

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成层地基一维土层地震反应解析解 被引量：22

8

作者 高玉峰 金建新 +1 位作者 谢康和 王朝晖 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期498-500,共3页

关键词 土层 地震反应 一维土层 解析解 半解析解 地基

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上海深厚饱和覆盖土层的动力耦合地震反应分析 被引量：23

9

作者 黄雨 叶为民 +1 位作者 唐益群 陈竹昌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期411-416,共6页

上海的第四纪沉积土层呈水平层状分布,市区的土层厚度约为270～290m,年平均地下水位0.5～0.7m。上海地区上覆深厚、饱和的沉积土层,对土层的地震反应特性具有重要的影响。基于动力耦合理论,将上海深厚饱和覆盖土层视为由固相和液相组成... 上海的第四纪沉积土层呈水平层状分布,市区的土层厚度约为270～290m,年平均地下水位0.5～0.7m。上海地区上覆深厚、饱和的沉积土层,对土层的地震反应特性具有重要的影响。基于动力耦合理论,将上海深厚饱和覆盖土层视为由固相和液相组成的两相饱和多孔介质,建立了能够反映上海土层深厚、饱和特点的地震反应计算模型。然后应用该模型,以ElCentro,Taft,苏南和唐山地震波作为基岩输入加速度,对深度280m的上海深厚覆盖土层进行了动力耦合地震反应计算,并对加速度、振动孔隙水压力和地基震陷结果进行了分析。 展开更多

关键词 地震反应 深厚土层 饱和土 耦合分析 上海 振动孔隙水压力

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新一代土层地震反应分析方法 被引量：37

10

作者 袁晓铭 李瑞山 孙锐 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期95-102,122,共9页

剖析了当今国际上频域等效线性化和时域非线性求解土层地震反应分析方法的典型代表SHAKE2000与DEEPSOIL,对目前其他学者FDM改进方式的可行性进行评判,采用新的直频法动剪模量阻尼比求解技术,提出新一代一维土层地震反应计算方法和程序SO... 剖析了当今国际上频域等效线性化和时域非线性求解土层地震反应分析方法的典型代表SHAKE2000与DEEPSOIL,对目前其他学者FDM改进方式的可行性进行评判,采用新的直频法动剪模量阻尼比求解技术,提出新一代一维土层地震反应计算方法和程序SOILQUAKE,并用四种类别和巨厚场地实际记录检验了新程序。结果表明:SHAKE2000与DEEPSOIL在一类、二类场地上基本一致且结果可靠,三类和四类场地上两程序计算反应谱"矮粗胖"现象严重,与实际情况相差甚远;现有考虑频率相关性的FDM改进方式,其基本出发点存在定性错误;对硬场地和中硬场地,SOILQUAKE与SHAKE2000和DEEPSOIL结果大致相似,但在高频部分表现比SHAKE2000更加合理,与DEEPSOIL基本一致;对软场地和巨厚场地,SOILQUAKE克服了SHAKE2000和DEEPSOIL严重低估场地放大效应的缺点,模拟结果与实测记录较为接近,在软场地上优势显著,在巨厚软场地上优势十分显著。SOILQUAKE首先攻克现有软土层地震动计算结果"矮粗胖"和硬土中等效线性化方法缺少高频分量求解难点,具备了作为新一代一维土层地震反应计算方法的能力,将在http://www.soilquake.com或http://www.soilquake.cn上提供共享服务。 展开更多

关键词 土层地震反应分析 SOILQUAKE SHAKE2000 DEEPSOIL 四种类别场地 巨厚场地

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强震记录对三个土层地震反应分析程序的检验 被引量：14

11

作者 齐文浩 薄景山 +1 位作者 刘德东 刘红帅 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2005年第5期30-33,共4页

为了对国内外广泛使用的3个一维土层地震反应分析程序(DENSOR98、SHAKE91和LSSRLI-1)的计算精度进行检验,本文以4次地震中唐山响井下三维台阵的基岩强震记录为输入地震动,利用这3个程序对此测井剖面分别进行计算,计算结果分别与同次地... 为了对国内外广泛使用的3个一维土层地震反应分析程序(DENSOR98、SHAKE91和LSSRLI-1)的计算精度进行检验,本文以4次地震中唐山响井下三维台阵的基岩强震记录为输入地震动,利用这3个程序对此测井剖面分别进行计算,计算结果分别与同次地震中相应的台阵地表强震记录相比较,可得如下结论:在地震动不大的情况下,3个程序都可满足工程要求,其差别为SHAKE91算得的峰值偏大,DENSOR98算得的峰值偏小,LSSRLI-1得到的反应谱更接近实际,DENSOR98得到的反应谱偏低,从安全角度和经济角度综合来看,LSSRLI-1程序较好。 展开更多

关键词 土层地震反应 3个程序 对比分析 强震记录

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土层非线性地震反应分析方法及其检验 被引量：10

12

作者 齐文浩 王振清 薄景山 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期444-450,共7页

针对现行土层地震反应方法在大震情况不适用的问题,基于所提出的指数形式土体动力本构模型(UE模型),结合时空交叠积分格式和多次透射边界条件,提出了一种新的一维土层非线性地震反应分析方法.利用共振柱试验的结果检验了UE模型的可靠性... 针对现行土层地震反应方法在大震情况不适用的问题,基于所提出的指数形式土体动力本构模型(UE模型),结合时空交叠积分格式和多次透射边界条件,提出了一种新的一维土层非线性地震反应分析方法.利用共振柱试验的结果检验了UE模型的可靠性,并利用该方法对唐山响嘡三维强震台阵的资料进行了计算,通过对地表加速度时程和放大系数以及土层阻尼特性的计算结果进行分析,可知该方法较等效线性化方法更为合理可靠.检验结果表明该方法能够较好地反应土体在强震作用下的非线性特性,可用于土层地震反应分析计算. 展开更多

关键词 土层 非线性地震反应 分析方法 土体动力本构模型 强震台阵 检验

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多维地震输入下首都机场航站楼T3反应谱分析 被引量：8

13

作者 张爱林 张传成 刘学春 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2008年第1期32-37,共6页

首都机场航站楼(T3)下部为混凝土和钢混合框架,上部为复杂的双曲面形双层扁网壳,长960 m,宽780 m,为超大体量大跨度复杂空间钢结构体系。本文采用SAP2000有限元软件,对其进行了单维和多维地震输入下的反应谱分析,研究了单维和多维地震... 首都机场航站楼(T3)下部为混凝土和钢混合框架,上部为复杂的双曲面形双层扁网壳,长960 m,宽780 m,为超大体量大跨度复杂空间钢结构体系。本文采用SAP2000有限元软件,对其进行了单维和多维地震输入下的反应谱分析,研究了单维和多维地震输入对构件内力、节点位移和地震总剪力的影响;研究了多维地震输入下地震响应值与按规范地震组合公式计算所得地震响应值的关系;研究了模态提取数目和质量参与系数的关系,CQC法中参与组合的模态数目与结构地震响应的关系。研究表明,采用振型分解反应谱法时,模态频率越高,对结构内力的影响越小,对于对结构影响较小的高频模态,可以忽略其对结构的影响;根据单维和多维地震反应的对比分析,对超大跨度复杂钢结构宜进行三维地震输入的反应谱分析。另外,本文提出了一种新的地震效应组合方法,可替代多维地震反应分析,并弥补现行规范的不足。 展开更多

关键词 多维地震输入 质量参与系数 模态分析 模态频率 反应谱分析

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国际上两种典型土层地震反应分析程序对比研究 被引量：10

14

作者 杨洋 孙锐 +1 位作者 杨洪搏 陈卓识 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期17-23,共7页

土层地震反应分析方法分为频域与时域两大类,目前国际上最好的一维程序为SHAKE2000与DEEPSOIL,但二者的适用性和比较情况尚不得知。构造了符合我国规范的4种类别场地,对14个场地在3条地震动输入和3个烈度下总共82组工况进行对比计算,研... 土层地震反应分析方法分为频域与时域两大类,目前国际上最好的一维程序为SHAKE2000与DEEPSOIL,但二者的适用性和比较情况尚不得知。构造了符合我国规范的4种类别场地,对14个场地在3条地震动输入和3个烈度下总共82组工况进行对比计算,研究二者计算出的地表峰值加速度、反应谱和剪应变的异同。结果表明:二者差异大小与场地类别、输入PGA和输入地震动的频率分布有关,其中场地类别起主要作用,其他因素影响较小;只有在Ⅰ类场地下二者差异可忽略,其他类别场地存在差异,深软场地差异十分显著;虽然DEEPSOIL在计算反应谱高频部分表现优于SHAKE2000,但无论地表加速度峰值还是整体反应谱都要逊于后者,特别是对Ⅲ类场地和Ⅳ类场地情况;DEEPSOIL计算得到的土体剪应变普遍大于SHAKE2000,在软土场地表现十分显著,很多工况结果达到了不合理的程度,这应是其表现逊色的原因;在Ⅲ类和Ⅳ类场地下,两程序很多计算结果与现有认识相差很大。其结果为了解掌握土层地震反应分析方法的国际现有水平及今后方法改进提供了一定基础。 展开更多

关键词 土层地震反应分析 时域解 频域解 PGA 反应谱 剪应变

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全局等效线性化土层地震反应分析方法 被引量：9

15

作者 孙锐 袁晓铭 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期603-612,共10页

强非线性下土层地震反应数值模拟方法是国际难题,等效线性化是该类问题最佳求解方式之一。提出了全局等效剪应变的概念和算法,编制了新的等效线性化土层地震反应计算程序。研究表明,以0.65倍最大剪应变为等效剪应变的传统方法不适于土... 强非线性下土层地震反应数值模拟方法是国际难题,等效线性化是该类问题最佳求解方式之一。提出了全局等效剪应变的概念和算法,编制了新的等效线性化土层地震反应计算程序。研究表明,以0.65倍最大剪应变为等效剪应变的传统方法不适于土层强非线性应变模拟,采用全局优化,以可参与性和完整性为原则构建全局等效剪应变。可参与性由有效剪应变门槛值确定,以峰值超过门槛值的所有剪应变波共同参与计算来实现剪应变信息的完整性,并采用零交法保证等效剪应变与剪应变时程之间有唯一对应关系。以KiK-net井下台阵46个场地、地表PGA为0.04g~1.21g的1963组实测记录为样本,对该方法和现有其它方法进行了对比检验,结果表明所提出的概念和公式正确合理,可很好地解决模拟强非线性下场地地震放大作用的问题。 展开更多

关键词 等效线性化 土层地震反应分析 强非线性 全局等效剪应变 有效剪应变门槛值 SITERESPONSE

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基于等效线性化方法的一维土层地震反应通用计算程序对比 被引量：5

16

作者 马俊玲 丁海平 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期725-742,共18页

基于等效线性化的一维土层地震反应计算是目前国内外普遍采用的方法,国外的SHAKE91、DEEPSOIL和我国的LSSRLI-1即是根据这一方法编制的通用计算程序。本文采用这3个程序进行了不同地震波、不同输入地震动幅值下不同场地类型的土层地震... 基于等效线性化的一维土层地震反应计算是目前国内外普遍采用的方法,国外的SHAKE91、DEEPSOIL和我国的LSSRLI-1即是根据这一方法编制的通用计算程序。本文采用这3个程序进行了不同地震波、不同输入地震动幅值下不同场地类型的土层地震反应计算,并对三者的结果进行了全面的比较分析。结果表明:(1)SHAKE91和DEEPSOIL程序的计算结果完全相同;(2)当土层最大剪应变均采用时域计算时,LSSRLI-1程序的计算结果与SHAKE91和DEEPSOIL程序基本相同,但有微小差别,其原因是:在基于等效剪应变通过离散形式的剪切模量和阻尼比随等效剪应变变化的关系曲线确定等效剪切模量和阻尼比时,DEEPSOIL和SHAKE91采用的插值方法与LSSRLI-1不同;(3)当LSSRLI-1程序采用频域经验关系计算土层最大剪应变时,特别是在强地震动输入下得到的土层地表加速度峰值和加速度反应谱与另外两个程序的计算结果有差别,且土层最大剪应变随着输入加速度的增大出现较大的差别。因此,本文建议:当采用LSSRLI-1程序计算土层地震响应时,应使用程序中的时域解方法代替以往默认的频域经验关系方法。 展开更多

关键词 等效线性化 土层地震反应分析 SHAKE91 DEEPSOIL和LSSRLI-1程序

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用于结构地震反应分析的六维输入 被引量：1

17

作者 吴健生 李波 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1989年第2期1-10,共10页

提出一种六维地震输入的实用计算方法。计算方法中引入了地震场概念,考虑了波的行进与基础的平面尺度这两个重要因素,利用三维地震波记录导出求解基础的空间六维刚体运动的方程,这种基础运动可作为上部结构地震反应分析的输入激励。

关键词 结构 地震 反应分析 六维输入

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金塘海峡海床地震反应特征的二维非线性分析 被引量：5

18

作者 陈国兴 岳文泽 +1 位作者 阮滨 王彦臻 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1967-1975,I0005-I0007,共12页

确保强地震作用时海岸及近海工程的安全是一项重大的工程挑战。利用金塘海峡海底隧道地质勘探数据,建立海床剖面二维精细化有限元模型,依据场址区域地震动活动构造背景和历史地震记录,选取两次强地震的井下基岩记录作为基岩输入地震动,... 确保强地震作用时海岸及近海工程的安全是一项重大的工程挑战。利用金塘海峡海底隧道地质勘探数据,建立海床剖面二维精细化有限元模型,依据场址区域地震动活动构造背景和历史地震记录,选取两次强地震的井下基岩记录作为基岩输入地震动,考虑海床土空间分布不均性和非线性特性,采用并行算法模拟不同地震动水平下的深厚海床场地地震反应。该海床场地对地震动低于1 Hz的低频分量和10 Hz以上的高频分量分别有显著的放大和滤波作用;随着基岩地震动水平增大,海床地表加速度传递函数值逐渐减小,其卓越频带向低频方向移动;海床地表峰值加速度放大系数较之一般陆域场地的明显要小;海床地表谱加速度β谱特性和累积绝对速度CAV主要受基岩地震动特性和海床局部场地条件的影响。相比于仅有水平向地震作用,水平向和竖向基岩地震动的耦合作用对该海床场地的设计地震动参数有显著的不利影响。依据现行的抗震规范确定该海床场地的设计地震动参数可能偏于不安全。 展开更多

关键词 场地效应 深厚海床 场地反应特性 二维非线性分析 竖向地震动

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基于FLAC^(3D)的土层非线性地震反应分析 被引量：5

19

作者 苏建锋 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期883-889,共7页

以唐山响嘡局部场地影响台阵3号测井场地(Ⅱ类场地)作为实验场地,验证用FLAC^(3D)软件方法进行土层地震反应计算的可行性。以天津塘沽某IV类场地为例,在不同地震动强度输入条件下分别采用FLAC^(3D)软件方法和等效线性化程序方法计算该... 以唐山响嘡局部场地影响台阵3号测井场地(Ⅱ类场地)作为实验场地,验证用FLAC^(3D)软件方法进行土层地震反应计算的可行性。以天津塘沽某IV类场地为例,在不同地震动强度输入条件下分别采用FLAC^(3D)软件方法和等效线性化程序方法计算该场地地表地震动峰值和反应谱。计算结果表明:在输入地震动强度较小时,两种方法计算得到的结果差别不大;在输入地震动强度较大时,FLAC^(3D)方法克服了等效线性化方法低估地表地震反应(高频部分)和高估土体的非线性所造成的地表反应谱特征周期偏大问题。FLAC^(3D)方法计算得到的结果可能更符合工程实际。 展开更多

关键词 FLAC3U 土层地震反应分析 等效线性化 IV类场地

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土层地震反应分析中不同参数的敏感性分析 被引量：7

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作者 朱国祥 《工程抗震》 2004年第3期27-32,共6页

土层地震反应分析通常涉及众多的参数 ,正确评价主要参数的离散性和随机性对计算结果的影响 ,是地震影响小区划和地震安全性评价工作可靠性的保证。通过逐个改变输入参数来分析这些参数对计算结果的敏感性 。

关键词 土层地震反应分析 反应谱 敏感性 剪切波速 粘性土 阻尼比

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