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黑龙江地区土层剪切波速与埋深关系及其变异性对土层地震反应的影响
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作者 齐文浩 李林芳 +1 位作者 陈方晓 张苋凯 《地震工程学报》 北大核心 2025年第5期1055-1064,1101,共11页
土层剪切波速是岩土体的固有属性,有显著的地域特征,对土层地震反应分析有重要影响。文章基于黑龙江地区重大工程场地地震安全性评价工作中的土层剪切波速资料,分别采用线性模型、二项式模型、幂函数和幂函数常数组合模型对各类土、粉... 土层剪切波速是岩土体的固有属性,有显著的地域特征,对土层地震反应分析有重要影响。文章基于黑龙江地区重大工程场地地震安全性评价工作中的土层剪切波速资料,分别采用线性模型、二项式模型、幂函数和幂函数常数组合模型对各类土、粉质黏土、黏土、砂土、卵砾石土和风化岩进行统计回归,得到不同模型的拟合参数及拟合优度指标,给出了黑龙江地区常见土类的剪切波速与埋深的关系。剪切波速测试产生的系统误差对土层地震反应计算结果会造成一定的影响,以黑龙江地区为例,探讨了在不同强度地震作用输入下,不同场地剪切波速变异对土层地震反应结果(场地放大系数F_(PGA),反应谱平台值β和特征周期T_(g))的影响。结果表明:(1)土层剪切波速随着土层埋深的增加而增大;(2)总体而言,场地剪切波速负向变异使得F_(PGA)、β减小,T_(g)增大,正向变异与之相反;(3)剪切波速负向变异对F_(PGA)、β和T_(g)的影响明显远大于正向变异;(4)T_(g)对剪切波速变异最为敏感,F_(PGA)次之,β最低;(5)输入地震动越强,剪切波速变异引起的误差越大;(6)场地较软时,剪切波速测试准确性不可忽视,当测试结果偏大时,将对长周期建筑造成严重后果。 展开更多
关键词 剪切波速 埋深 变异性 土层地震反应 黑龙江地区
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梁端碰撞效应对铁路自复位桥墩地震反应的影响 被引量:1
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作者 杨泽 夏修身 +3 位作者 祝浩然 杨钟仁 张智中 李秀华 《振动与冲击》 北大核心 2025年第7期172-180,共9页
为探究梁端之间的碰撞对铁路自复位桥墩地震反应的影响,以一座铁路简支梁桥为工程背景,建立空间自复位桥墩全桥模型,并进行了模型验证。选择七条近断层地震动作为输入,进行非线性时程分析,讨论了梁端碰撞对墩顶位移、提离位移、墩底弯... 为探究梁端之间的碰撞对铁路自复位桥墩地震反应的影响,以一座铁路简支梁桥为工程背景,建立空间自复位桥墩全桥模型,并进行了模型验证。选择七条近断层地震动作为输入,进行非线性时程分析,讨论了梁端碰撞对墩顶位移、提离位移、墩底弯矩、墩底剪力、支座剪力以及碰撞力的影响,探究了伸缩缝宽度和碰撞刚度对碰撞效应的影响规律。结果表明:梁端之间的碰撞会减小墩顶位移,但会显著增大支座剪力与墩底弯矩及墩底剪力。墩顶位移随着伸缩缝宽度增大而增大,墩底弯矩、墩底剪力及支座剪力随伸缩缝宽度增大而减小。支座剪力随碰撞刚度先增大后减小,碰撞刚度对墩顶位移与墩底弯矩的影响相对较小。常用伸缩缝宽度下强震导致的梁端碰撞不可避免,铁路自复位桥梁抗震设计时应考虑碰撞效应的影响。 展开更多
关键词 铁路 自复位桥墩 碰撞效应 地震反应 支座剪力
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软硬交互场地盾构隧道纵向地震反应动力子结构法
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作者 李孝雄 庄海洋 +2 位作者 赵荣华 赵凯 陈国兴 《振动工程学报》 北大核心 2025年第10期2442-2451,共10页
基于广义反应位移法基本理念,提出了适用于纵向不均匀场地盾构隧道纵向地震反应的动力子结构分析方法。采用提出的子结构分析方法建立了纵向不均匀自由场地震反应显式平行计算模型和围岩-盾构隧道体系地震反应三维精细化显式平行计算模... 基于广义反应位移法基本理念,提出了适用于纵向不均匀场地盾构隧道纵向地震反应的动力子结构分析方法。采用提出的子结构分析方法建立了纵向不均匀自由场地震反应显式平行计算模型和围岩-盾构隧道体系地震反应三维精细化显式平行计算模型。通过子结构方法实现两者在边界上动变形的实时传输,将隧道埋深位置处的自由场地震波动转化为围岩-盾构隧道子结构模型的等效地震作用。与传统梁-弹簧模型相比,本文模型方法可以实现围岩-隧道体系的三维精细化模拟和沿隧道纵向非一致性地震动输入。通过与盾构隧道三维精细化分析模型的计算结果进行对比分析,验证了本文模型方法的可靠性。结果表明:本文模型方法概念明确、建模简单、计算成本低、结果误差性小,能够全面反映穿越纵向不均匀场地盾构隧道纵向地震反应特征,为软硬交互纵向不均匀场地盾构隧道纵向抗震设计提供更为高效的分析方法。 展开更多
关键词 纵向不均匀场地 大直径盾构隧道 纵向地震反应 动力子结构法 地震震害
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基岩输入时程随机数对土层地震反应分析的影响及机理研究
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作者 李淑婷 邓津 +2 位作者 蒲小武 张晓阳 王平 《世界地震工程》 北大核心 2025年第2期53-64,共12页
选取某实际工程场地剖面及其目标谱为基础,建立了5个场地经验模型,每一目标谱合成400条不同随机相位的人造地震动时程作为输入,进行土层地震反应分析,研究了不同随机数对地表峰值加速度的影响。通过将地震动傅里叶谱与基岩反应谱进行对... 选取某实际工程场地剖面及其目标谱为基础,建立了5个场地经验模型,每一目标谱合成400条不同随机相位的人造地震动时程作为输入,进行土层地震反应分析,研究了不同随机数对地表峰值加速度的影响。通过将地震动傅里叶谱与基岩反应谱进行对比,初步解释了地震动随机数对地表峰值加速度的影响,并得到了相关的拟合公式。结果表明:1)不同输入地震动随机数得到的峰值加速度整体呈正态分布。2)在满足反应谱变异系数均值加1倍标准差范围内时,每个概率水准取7组不同随机相位的基岩时程可基本满足要求。3)傅里叶谱主频段对应的反应谱幅值大小与地表峰值加速度基本呈正相关,可以解释峰值加速度的差异性。 展开更多
关键词 人造地震 随机数 峰值加速度 土层地震反应 傅里叶谱
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水平成层海床场地非线性地震反应的流⁃固弱耦合分析
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作者 范宏飞 王彦臻 +2 位作者 陈炜昀 陈国兴 赵凯 《振动工程学报》 北大核心 2025年第4期849-859,共11页
海床场地地震反应分析是建设海洋工程的重要先期工作。以琼州海峡海底拟建隧道沿线4个典型钻孔剖面为研究对象,基于一种流⁃固弱耦合分析法模拟海水⁃海床之间的相互作用,采用广义non⁃Masing本构模型(DCZ模型)模拟软弱海床土的动力非线性... 海床场地地震反应分析是建设海洋工程的重要先期工作。以琼州海峡海底拟建隧道沿线4个典型钻孔剖面为研究对象,基于一种流⁃固弱耦合分析法模拟海水⁃海床之间的相互作用,采用广义non⁃Masing本构模型(DCZ模型)模拟软弱海床土的动力非线性特性,探讨海水、软弱海床沉积及基岩地震动特性对海床场地的地震反应的影响。主要结论为:海水对海床地震运动的抑制效果仅存在于海床浅层范围(<50 m),且对竖向地震反应的抑制效果优于水平向;海水对海床地表地震运动的抑制效果以及海床地震反应“高频抑制、低频放大”的频响现象与海水水深呈“正相关”;数值计算所得的水平向、竖向加速度β谱均值线在数个周期范围内高于陆域规范设计谱,表明海水、海床软弱沉积对海洋工程抗震产生的不利影响不可忽略。 展开更多
关键词 海床场地 非线性地震反应 流⁃固弱耦合模型 琼州海峡 土的非线性
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场地地震反应分析的研究进展与展望
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作者 吴双兰 陈佳鑫 +3 位作者 陈国兴 张正阳 野津厚 赵凯 《震灾防御技术》 北大核心 2025年第3期599-614,共16页
场地条件、地震动输入对地震动表现有显著影响,因此,深入了解场地的抗震性能并分析其对地震动的响应,对于理解地面运动至关重要。本文综合考察了场地条件和地震动输入对场地地震反应的影响机理,并全面概述了目前广泛使用的地震反应分析... 场地条件、地震动输入对地震动表现有显著影响,因此,深入了解场地的抗震性能并分析其对地震动的响应,对于理解地面运动至关重要。本文综合考察了场地条件和地震动输入对场地地震反应的影响机理,并全面概述了目前广泛使用的地震反应分析方法。场地地震反应分析是场地地震安全性评价和工程结构抗震设计的重要环节,主要分为确定性和不确定性分析方法,两者的主要区别在于是否考虑土体参数及地震动参数的不确定性。目前国内外研究学者针对确定性振动分析方法的研究较多,而对于随机振动分析方法的研究成果则相对较少。文章对需深入探索的研究工作进行了展望,旨在为场地地震反应分析未来的研究方向提供有价值的参考和指导。 展开更多
关键词 场地地震反应 场地条件 地震动输入 确定性分析方法 土体参数不确定性
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海域与陆域地震动作用下跨海斜拉桥地震反应特性 被引量:1
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作者 王宗豪 《世界地震工程》 北大核心 2025年第2期74-82,共9页
海域与陆域场地条件差异显著,研究表明两者的地震动特性差异明显,尤其是海域地震动水平分量反应谱的长周期谱值更大。因此,分析复杂结构的跨海斜拉桥在海域与陆域地震动作用下的地震反应差异具有重要的理论和实践意义。首先,整理了日本K... 海域与陆域场地条件差异显著,研究表明两者的地震动特性差异明显,尤其是海域地震动水平分量反应谱的长周期谱值更大。因此,分析复杂结构的跨海斜拉桥在海域与陆域地震动作用下的地震反应差异具有重要的理论和实践意义。首先,整理了日本K-NET采集的海域与陆域强震记录,对比了两者的反应谱特性。其次,以一座典型双塔斜拉桥为研究对象,输入7组同次地震中采集的海域与陆域强震记录,对比了不同类型地震动作用下桥梁的地震反应差异。研究发现:海域地震动的竖向与水平峰值加速度较小,但其长周期段水平反应谱值高于陆域地震动。斜拉桥在海域与陆域地震动作用下的最易损位置相同,但在海域地震动作用下,主梁曲率增幅高达46.3%,桥塔位移反应也显著大于陆域地震动作用效果。 展开更多
关键词 海域地震 跨海斜拉桥 数值模拟 地震反应 反应
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基于岩土竖向台阵开展场地地震反应研究的若干进展
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作者 王怀强 李孝波 +2 位作者 王天虎 席书衡 宣雨童 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第2期50-63,共14页
历次震害调查表明,工程结构的震害与场地地震反应密切相关,因此,研究场地地震反应对于工程结构的抗震设防具有重要的理论意义和实用价值。岩土竖向台阵是开展场地地震反应研究的重要平台,作为获取地表及下伏地层地震动记录的主要方法之... 历次震害调查表明,工程结构的震害与场地地震反应密切相关,因此,研究场地地震反应对于工程结构的抗震设防具有重要的理论意义和实用价值。岩土竖向台阵是开展场地地震反应研究的重要平台,作为获取地表及下伏地层地震动记录的主要方法之一,为场地地震反应的研究提供了数据支撑。文中基于世界上现有多数岩土竖向台阵的分布情况,从地理位置、土层岩性、仪器布设和速度结构四方面详细介绍了美国加纳谷井下台阵、金银岛岩土台阵、日本港湾人工岛井下台阵以及中国防灾科技学院场地与结构地震观测台阵的基本信息。结合大量相关文献,总结归纳了依托岩土竖向台阵开展土体非线性动力特性、场地放大效应以及土层地震反应分析方法等研究的若干进展,展望了后续研究亟需改善的问题,对深入开展不同深度土体动力响应机理和深厚土层场地地震反应研究具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 岩土竖向台阵 场地 地震反应 研究进展
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倾斜角度对上覆冻土层液化场地地震反应的影响研究
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作者 朱奎源 张熙胤 +1 位作者 曾宇 郑采奕 《振动与冲击》 北大核心 2025年第13期239-247,共9页
地震作用下,倾斜砂土场地发生液化后土体会产生侧向扩展和滑移现象,相比于水平场地将造成更严重的震害。而当倾斜砂土场地上覆盖冻土层时,其地震反应将变得更为复杂。为探究冻土区液化倾斜场地地震反应特征及其规律,开展了上覆冻土层液... 地震作用下,倾斜砂土场地发生液化后土体会产生侧向扩展和滑移现象,相比于水平场地将造成更严重的震害。而当倾斜砂土场地上覆盖冻土层时,其地震反应将变得更为复杂。为探究冻土区液化倾斜场地地震反应特征及其规律,开展了上覆冻土层液化倾斜场地振动台模型试验,对比分析了在不同倾斜角度下场地沉降量、孔压比、加速度、侧向位移等地震响应特征。结果表明,冻土层的存在和倾斜角度变化对冻土覆盖下砂土地震液化反应具有显著影响。液化时,由于冻土层的弱渗透性,超孔隙水压受冻土层阻碍更多集中于坡脚处释放,上涌水分被阻挡而聚集于土层交界处,致使冻-砂交界面处易产生相对滑移。研究发现,15°倾角下砂土液化所需时间为4.89 s,分别比10°倾角和5°倾角时快1.33 s和3.31 s,说明倾斜角度越大,地震时砂土越易发生液化;土体侧向位移同样受倾斜角度变化影响,倾斜角度每增加1°,砂土层平均最大侧向位移约增大5.7%。 展开更多
关键词 上覆冻土层 倾斜场地 砂土液化 地震反应 振动台试验
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桩基核岛结构三维地震反应分析简化方法
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作者 李文彪 蒋家卫 +1 位作者 陈国兴 朱升冬 《土木工程学报》 北大核心 2025年第2期86-96,128,共12页
核岛可能会受到潜在强地震的严重威胁。土-桩-核岛结构动力相互作用效应分析是桩基核岛结构抗震设计的核心问题。针对我国某拟建核电厂,以3D集中质量-梁杆模型模拟AP1000核岛结构,建立土质地基-群桩基础-核岛结构体系的3D整体有限元模... 核岛可能会受到潜在强地震的严重威胁。土-桩-核岛结构动力相互作用效应分析是桩基核岛结构抗震设计的核心问题。针对我国某拟建核电厂,以3D集中质量-梁杆模型模拟AP1000核岛结构,建立土质地基-群桩基础-核岛结构体系的3D整体有限元模型和简化模型。在该简化模型中,采用“等效单桩”代替群桩基础,采用Penzien集中质量模型模拟土-桩-结构动力相互作用,采用土弹簧模拟土-核岛底板动力相互作用。选取频谱特性差异显著的近场中强震、中-远场强震和远场大震记录作为输入基岩地震动,采用广义non-Masing滞回本构模型考虑土的动力非线性特性,对比分析3D简化模型和整体有限元模型计算的核岛结构(屏蔽建筑和安全壳)地震反应特征。结果表明:2种模型计算的核岛结构水平向和竖向峰值加速度、水平向峰值相对位移随高度的变化以及屏蔽建筑顶部水箱晃动水的水平向谱加速度β谱的值均基本吻合;在低频丰富的强地震动作用下,2种模型计算的核岛结构顶部的竖向谱加速度β谱的值基本一致。这表明简化方法能合理模拟桩基核岛建筑结构的地震反应特征,可作为桩基核岛结构地震反应分析的一种辅助方法。 展开更多
关键词 核岛结构 地震反应特征 土-桩-结构动力相互作用 等效单桩 三向地震
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采用区域多混合谱选波的斜拉桥地震反应分析
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作者 汤浩男 于德恩 易江 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第4期86-93,共8页
针对一致危险谱过于保守和条件均值谱偏于不保守的弊端,将一致危险谱和条件均值谱结合形成混合谱,根据场地的设定地震信息(包括震级、震中距等)确定条件周期,构建区域地震动特征相关的多混合谱。一条混合谱为某设定地震下所有条件均值... 针对一致危险谱过于保守和条件均值谱偏于不保守的弊端,将一致危险谱和条件均值谱结合形成混合谱,根据场地的设定地震信息(包括震级、震中距等)确定条件周期,构建区域地震动特征相关的多混合谱。一条混合谱为某设定地震下所有条件均值谱的包络值,具有“适度”保守的特征;多混合谱为区域混合谱的集合,可分别基于混合谱选择地震波。以某一区域为例,基于地震危险性分析获得一致危险谱、设定地震参数和条件周期,计算得到多混合谱。将多混合谱、规范反应谱及其选择的地震波作为地震输入,对一座典型斜拉桥进行地震反应分析,分别对结构纵桥向和横桥向地震响应进行了比较。结果表明:由于高阶阵型贡献的影响,不同类别地震波作用下斜拉桥各构件受激励程度差异较大,塔柱受力(包括弯矩和剪力)受短周期地震波的影响显著;规范反应谱下斜拉桥纵向地震反应较大,其中梁体位移、塔顶位移、塔底弯矩和塔底剪力分别高于多混合谱约50%、23%、38%、19%;建议采用各混合谱所选地震波引起结构地震反应均值的包络值作为斜拉桥地震响应设计值,其“适度”保守估计了斜拉桥的地震需求,有助于降低斜拉桥造价和提升其经济性。 展开更多
关键词 桥梁工程 多混合谱 设定地震 斜拉桥 地震反应分析 地震需求
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无砟轨道对不同地形下简支梁桥地震反应的影响 被引量:2
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作者 张永亮 刘沛 +1 位作者 王春阳 刘苗 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期41-46,共6页
研究目的:为研究CRTSⅡ型板式无砟轨道系统对多跨简支梁桥下部结构地震反应的影响,以32 m简支梁桥为研究对象,分别建立线桥一体化模型与单墩模型,采用反应谱法研究3种典型地形条件下轨道纵向约束效应对桥墩地震反应的影响规律。研究结论... 研究目的:为研究CRTSⅡ型板式无砟轨道系统对多跨简支梁桥下部结构地震反应的影响,以32 m简支梁桥为研究对象,分别建立线桥一体化模型与单墩模型,采用反应谱法研究3种典型地形条件下轨道纵向约束效应对桥墩地震反应的影响规律。研究结论:(1)跨越平坦地形时,受轨道系统与端刺的影响,线桥一体化模型的墩底内力呈边界处小、中跨大的抛物线型分布,与单墩模型相比,中跨区域的桥墩处在地震反应放大区;(2)跨越V字形地形时,该区域各墩底内力呈现临界墩底内力显著增大、中跨高墩的墩底内力明显减小的U字形分布特征;(3)跨越Λ字形地形时,该区域各墩底内力呈现以中跨矮墩为中心、且其墩底内力显著增大、相邻墩底内力明显减小的Λ字形分布特征,中跨矮墩在抗震设计时应加以重视;(4)本研究成果可应用于类似典型地形条件下的高速铁路简支梁桥的抗震设计。 展开更多
关键词 高速铁路 简支梁 线桥一体化模型 桥墩 地震反应
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基于负刚度装置的超长联大跨连续梁桥地震反应控制研究 被引量:1
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作者 夏修身 陆兆文 +1 位作者 钟亚伟 戴胜勇 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期10-15,共6页
为完善超长联大跨连续梁桥的减、隔震技术,将负刚度装置引入到超长联大跨隔震连续梁桥中组成新型减、隔震系统,并与黏滞阻尼器-摩擦摆支座组合减震系统进行比较。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... 为完善超长联大跨连续梁桥的减、隔震技术,将负刚度装置引入到超长联大跨隔震连续梁桥中组成新型减、隔震系统,并与黏滞阻尼器-摩擦摆支座组合减震系统进行比较。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,黏滞阻尼器采用Maxwell模型,输入3条地震波进行非线性时程分析,考查两种新型减、隔震系统下桥梁结构的地震反应,探究负刚度系统及黏滞阻尼器系统对超长联大跨连续梁桥地震反应的控制效果。研究结果表明:负刚度装置与黏滞阻尼器均可以有效地减小超长联大跨隔震连续梁桥的支座位移。负刚度装置对桥墩内力反应及梁体加速度反应的控制优于黏滞阻尼器。负刚度装置在超长联大跨连续梁桥地震反应控制中有较好的应用前景。 展开更多
关键词 连续梁桥 摩擦摆支座 负刚度装置 黏滞阻尼器 地震反应
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考虑土−结构相互作用的地下室层对高层建筑地震反应影响研究 被引量:3
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作者 马建勋 MOHAMMED El Hoseny +2 位作者 庞盼望 李文枭 闫洪祥 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2808-2822,共15页
当前建筑抗震设计中往往忽略了地下室层及土−结构相互作用(soil-structure interaction,简称SSI)效应的影响,研究旨在通过振动台试验和数值模拟,研究考虑SSI效应时不同地下室层数的高层建筑在不同地震作用下的地震反应。首先选择相似系... 当前建筑抗震设计中往往忽略了地下室层及土−结构相互作用(soil-structure interaction,简称SSI)效应的影响,研究旨在通过振动台试验和数值模拟,研究考虑SSI效应时不同地下室层数的高层建筑在不同地震作用下的地震反应。首先选择相似系数λ(λ=1:50)进行缩尺模型的振动台试验,以模拟真实建筑的地震反应。为了模拟复杂的结构系统,利用PLAXIS 3D对有无SSI效应的缩尺模型和真实模型分别进行了数值模拟。试验和数值模拟的结果取得了很好的精确度并具有良好的一致性,同时也验证了所选相似系数λ=1:50足以反映不同地震作用下建筑的真实情况。通过对试验和数值模拟的结果进行分析,发现SSI效应和地下室对高层建筑的地震反应的影响显著。虽然目前大多数规范都认为SSI效应会减小建筑的剪力,增加相对侧向位移,但研究发现,在某些情况下SSI效应会增加建筑的剪力和相对侧向位移。 展开更多
关键词 地下室层 土−结构相互作用 小型振动台试验 地震反应
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铁路空心高墩弹塑性地震反应特征 被引量:1
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作者 张永亮 孙鹏 +1 位作者 黄彦博 刘沛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期1-7,17,共8页
以某铁路高墩大跨简支梁桥的矩形空心截面桥墩为研究对象,构建了4种墩高的计算模型。考虑了纵筋、分段配筋、加强筋截断位置及加强筋设置数量等因素,采用OpenSees软件建立单墩计算模型进行了增量动力分析,总结了铁路高墩弹塑性地震反应... 以某铁路高墩大跨简支梁桥的矩形空心截面桥墩为研究对象,构建了4种墩高的计算模型。考虑了纵筋、分段配筋、加强筋截断位置及加强筋设置数量等因素,采用OpenSees软件建立单墩计算模型进行了增量动力分析,总结了铁路高墩弹塑性地震反应特征,对抗震设计提出了建议。结果表明:纵筋配筋率在0.63%~0.89%条件下,当墩高小于42.0 m且纵筋通长布置时,空心墩底截面为薄弱部位;当墩高大于67.0 m且纵筋分段配筋时,则空心墩底截面、纵筋截断处截面以及墩中某一截面均可能为薄弱部位,但空心墩底截面均为首先出现塑性铰的区域;墩中塑性铰需要较大地震动激励才可能产生,纵筋配筋方式的选择应考虑地震动峰值加速度的影响;增加墩底加强纵筋数量总体上对降低墩底截面的塑性程度是有利的,但强震作用下未必能提高桥墩整体的抗震性能;对于高墩,当墩身出现两个或多个塑性铰区时,建议采用曲率延性系数作为评价指标。 展开更多
关键词 铁路桥梁 空心墩 地震反应 弹塑性 评价指标
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西北季节性冻土场地地震反应特性研究 被引量:2
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作者 黄安琪 张熙胤 +3 位作者 管嘉达 张益舶 孙斌洁 丁明波 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期156-164,共9页
我国西北地区被季节冻土全覆盖,且近年来该区域地震频发。为研究我国西北地区季节性冻土场地的地震反应特性,开展了季节性冻土场地振动台试验,并建立了不同冻结深度的三维实体有限差分模型,对比分析了不同地震激励作用下的季节性冻土场... 我国西北地区被季节冻土全覆盖,且近年来该区域地震频发。为研究我国西北地区季节性冻土场地的地震反应特性,开展了季节性冻土场地振动台试验,并建立了不同冻结深度的三维实体有限差分模型,对比分析了不同地震激励作用下的季节性冻土场地的地震反应特征和土体的动剪应力—动剪应变规律。结果表明:在地震激励下,冻土层的存在虽然有效抑制了地震动能量,但冻结期场地的水平位移与非冻结期相比明显较大,且竖向位移呈显著的层状震陷特征;冻土场地的峰值放大系数呈先增大后减小然后再增大的规律,并且冻土层深度越大其峰值放大系数越小。此外,通过土体的动剪应力—动剪应变关系可以发现,冻土场地地震反应具有明显的非线性特征,且冻土层的存在对地震能量具有一定的削弱作用。 展开更多
关键词 季节性冻土场地 地震反应特征 有限差分模型 动剪应力—动剪应变
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消能摇摆钢框架结构地震反应的计算方法 被引量:1
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作者 张文津 李国强 +3 位作者 胡晓华 张惊宙 黄博滔 赵生智 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1866-1873,共8页
消能摇摆钢框架结构(SRF)通过摇摆钢桁架抑制各楼层发生不均匀地震变形,通过位于转动底脚的阻尼器消耗地震输入能量,抗震性能良好.推导消能摇摆钢框架结构的弹性计算方法,提出SRF等效单自由度(SDOF)分析模型,基于等效线性化原理给出SRF... 消能摇摆钢框架结构(SRF)通过摇摆钢桁架抑制各楼层发生不均匀地震变形,通过位于转动底脚的阻尼器消耗地震输入能量,抗震性能良好.推导消能摇摆钢框架结构的弹性计算方法,提出SRF等效单自由度(SDOF)分析模型,基于等效线性化原理给出SRF非线性地震反应的计算方法.采用ATC-63推荐的地震动记录集进行结构弹塑性地震反应分析,得到SRF在3类地震动激励下的延性需求谱.研究表明,由弹性计算方法可以得到SRF在水平作用下的力学反应,等效单自由度分析模型能准确描述整体结构的受力机理和非线性地震反应,依此推导所得的SRF地震反应计算方法可用于预估实际结构的地震反应.相比于普通钢框架结构,SRF屈服后刚度比的取值范围更大,计算所得的延性需求谱与之匹配,可作为设计参考. 展开更多
关键词 摇摆结构 阻尼器 地震反应 等效单自由度模型 延性需求谱
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SV波斜入射时不同水体模拟方法下超高水头船闸地震反应分析 被引量:1
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作者 刘力侨 曹周红 +2 位作者 苏颖 李贤 袁澳 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期399-409,448,共12页
基于黏弹性人工边界的地震动斜入射方法模拟平面SV波不同角度入射情况,分别采用声固耦合法和附加质量法模拟闸室内水体,研究超高水头船闸闸室位移、应力和塑性损伤等地震反应,对比两种水体模拟方法计算结果的异同。结果表明:(1)整体上,... 基于黏弹性人工边界的地震动斜入射方法模拟平面SV波不同角度入射情况,分别采用声固耦合法和附加质量法模拟闸室内水体,研究超高水头船闸闸室位移、应力和塑性损伤等地震反应,对比两种水体模拟方法计算结果的异同。结果表明:(1)整体上,两种方法计算得出的左、右闸墙地震反应结果随入射角度变化的规律基本一致;左闸墙受拉损伤的最大值均出现在入射角15°时,右闸墙受拉损伤的最大值均出现在入射角35°时;地震波入射角度对超高水头船闸动力响应影响较大,设计时应考虑地震波斜入射的影响。(2)当入射角较大时,采用声固耦合法计算的闸墙相对位移极值、主应力极值和受拉损伤结果偏保守的概率更大,对超高水头船闸结构设计来说更为安全。(3)建议两种计算方法相互参考和校核,推荐采用偏安全的结果进行超高水头船闸结构设计。 展开更多
关键词 超高水头船闸 黏弹性边界 平面SV波 声固耦合 附加质量 地震反应
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远海岛礁与场地地震反应研究现状 被引量:1
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作者 刘书序 胡进军 《世界地震工程》 北大核心 2024年第2期136-147,共12页
本文从岛礁地质构造、岛礁地震反应数值模拟方法和岛礁场地效应等方面总结了海域岛礁地震反应的研究现状,对比并且分析了海域岛礁数值模拟方法中的流固耦合模拟方法、固体边界模拟方法和地震动输入方法;总结了现有海域岛礁地震反应的场... 本文从岛礁地质构造、岛礁地震反应数值模拟方法和岛礁场地效应等方面总结了海域岛礁地震反应的研究现状,对比并且分析了海域岛礁数值模拟方法中的流固耦合模拟方法、固体边界模拟方法和地震动输入方法;总结了现有海域岛礁地震反应的场地效应相关的研究成果。相关研究表明:海水对岛礁场地的放大系数有明显影响,岛礁表面砂层对水平向地震动加速度峰值放大显著,随着输入地震动峰值的增大,岛礁场地的PGA放大效应趋于减小;海域岛礁场地对中低频段的地震动反应较为显著,加速度峰值放大系数一般介于1.5到4.0之间。为满足岛礁工程的抗震设计,需要进一步解决岛礁工程合理地震动输入、岛礁场地地震反应规律与岛礁工程的设计地震动参数等关键科学问题。 展开更多
关键词 远海岛礁 地震反应 数值模拟 场地效应 设计地震
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SMA限位对铁路自复位桥墩地震反应的影响 被引量:1
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作者 罗辉 夏修身 +3 位作者 陈琦璠 黎大玮 张永强 马健行 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第2期86-92,共7页
为研究形状记忆合金(SMA)对铁路自复位桥墩地震反应的影响,在已验证的两弹簧模型上增加SMA限位单元,以某铁路桥墩为工程背景,基于OpenSees平台建立数值分析模型,通过输入3条强震记录,采用非线性时程分析方法进行SMA限位的桥墩影响分析... 为研究形状记忆合金(SMA)对铁路自复位桥墩地震反应的影响,在已验证的两弹簧模型上增加SMA限位单元,以某铁路桥墩为工程背景,基于OpenSees平台建立数值分析模型,通过输入3条强震记录,采用非线性时程分析方法进行SMA限位的桥墩影响分析。讨论SMA限位装置关键参数初始间隙、初始预加力变化对墩顶位移和墩底弯矩的影响规律,并与预应力钢筋限位进行比较。研究结果表明:在普通地震动El-Centro与Taft波下,自复位桥墩的墩顶位移随限位装置初始间隙δ减小而减小,墩底弯矩随初始间隙δ减小而增大;随SMA限位装置初始预加力增大,自复位桥墩的墩顶位移减小,墩底弯矩增大。在近断层地震动Northridge下,SMA限位对自复位桥墩地震反应的影响复杂。在3条强震记录下,与预应力筋限位相比,SMA限位会减小墩底弯矩,增大墩顶水平位移。 展开更多
关键词 铁路自复位桥墩 SMA限位 OpenSees平台 地震反应 墩顶位移 墩底弯矩
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