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我国黄土高原地区地震烈度衰减关系研究
1
作者 万卫 薄景山 +1 位作者 彭达 李孝波 《地震工程学报》 北大核心 2025年第4期886-900,共15页
利用黄土高原44次地震的烈度等值线图等资料,选用椭圆限定模型,运用两次加权、两步回归法分别建立黄土高原西区和东区的地震烈度衰减关系。通过增加拟合限定条件,实现长轴和短轴在震中和远场的烈度值大致相等的要求。与其他区域的地震... 利用黄土高原44次地震的烈度等值线图等资料,选用椭圆限定模型,运用两次加权、两步回归法分别建立黄土高原西区和东区的地震烈度衰减关系。通过增加拟合限定条件,实现长轴和短轴在震中和远场的烈度值大致相等的要求。与其他区域的地震烈度衰减关系对比显示,黄土高原地区烈度衰减关系具有显著的区域性特点。在大多数情况下,相同距离处,黄土高原西区的烈度值高于青藏区,最大差值可达0.8;当震中距较小时,黄土高原东区的长轴和短轴烈度值均低于东部强震区,因黄土高原东区烈度的衰减速率较慢,随着距离增大,其烈度值逐渐超过东部强震区。 展开更多
关键词 黄土高原 地震烈度 衰减关系 限定模型 对比分析
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北川沈家包斜坡场地地震效应研究
2
作者 李孝波 王天虎 +3 位作者 王怀强 柳耀阔 席书衡 赵扬 《振动与冲击》 北大核心 2025年第8期241-250,共10页
基于北川沈家包斜坡场地地脉动数据,采用水平与垂直谱比(horizontal-to-vertical spectral ratio,HVSR)法,探究了斜坡场地地震效应特征。结果表明:①沈家包斜坡场地HVSR曲线以双峰型或多峰型为主,土层峰值频率集中于1.39~3.90 Hz,与峰... 基于北川沈家包斜坡场地地脉动数据,采用水平与垂直谱比(horizontal-to-vertical spectral ratio,HVSR)法,探究了斜坡场地地震效应特征。结果表明:①沈家包斜坡场地HVSR曲线以双峰型或多峰型为主,土层峰值频率集中于1.39~3.90 Hz,与峰值频率对应的放大系数位于1.89~3.80,展现出了较为明显的局部地形放大效应;②沈家包斜坡坡顶、坡腰处地脉动的优势方向较易判别,分别为30°~80°和110°~160°,当某一区域内多个测点峰值频率趋于一致时,其方向性分布也较为集中,揭示出地层结构对场地土层方向性特征的控制作用;③沈家包斜坡节理产状优势方向为60°~80°,与斜坡坡顶地脉动优势方向(30°~80°)吻合较好,但与斜坡走向(110°)呈锐角相交,对比王家岩滑坡场地地震效应特征,沈家包斜坡前缘抗滑桩的布设是阻挡斜坡失稳滑动的重要因素。研究结果为探究斜坡场地地震效应和斜坡灾害的防治提供了参考。 展开更多
关键词 沈家包斜坡 地脉动 水平与垂直谱比(HVSR)法 峰值频率 方向性特征
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基于加权多层卷积神经网络模型的冬奥会场区滑坡易发性评价
3
作者 胡文杰 李峰 +1 位作者 张梅东 刘文龙 《工程地质学报》 北大核心 2025年第3期949-958,共10页
开展冬奥会地区滑坡易发性评价对于冬奥会场馆的运维风险管理具有重要意义。本文以冬奥会6个区县为研究对象,从地形地貌、地质构造、水文、人类活动和土壤植被5个方面构建冬奥会地区滑坡易发性评价指标体系,针对易发性因子权重需反复多... 开展冬奥会地区滑坡易发性评价对于冬奥会场馆的运维风险管理具有重要意义。本文以冬奥会6个区县为研究对象,从地形地貌、地质构造、水文、人类活动和土壤植被5个方面构建冬奥会地区滑坡易发性评价指标体系,针对易发性因子权重需反复多次调整的繁琐过程、过多的池化层造成特征信息大量丢失等问题,提出影响因子权重自适应学习、扩张卷积层替换池化层的加权多层卷积神经网络(Weighted Multi-CNN,WM-CNN)用于滑坡易发性预测。运用加权多层卷积神经网络、一维卷积神经网络(CNN-1D)、卷积神经网络(CNN)、支持向量机(SVM)、随机森林模型(RF)分别构建该区域的滑坡易发性评价模型。对冬奥会地区进行滑坡易发性区划,并通过受试者工作特征曲线(ROC)。结果表明,WM-CNN模型预测效果最好,高于CNN-1D模型的0.835、CNN模型的0.877、SVM模型的0.819、RF模型的0.884。此外,研究区域极高易发区和高易发区集中在北京的延庆区,大多分布在道路两侧和山谷地带。国家跳台滑雪中心和延庆奥运村位于中等易发区,滑坡风险较大,因此需要重点监控。 展开更多
关键词 冬奥会区域 加权多层 卷积神经网络 深度学习 滑坡易发性
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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
4
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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2023年2月6日土耳其M_(W)7.8和M_(W)7.5地震序列近断层速度脉冲变化特征及震源影响分析
5
作者 党志颖 曹泽林 +1 位作者 王可意 孙志宇 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第2期338-348,共11页
2023年2月6日土耳其东南部东安纳托利亚断裂带发生了M_(W)7.8和M_(W)7.5两次强烈地震,同一断裂带同日发生的两次大地震均观测到近断层速度大脉冲,本文研究了土耳其地震序列脉冲型地震动特性及震源影响特征。首先,收集了两次地震水平分... 2023年2月6日土耳其东南部东安纳托利亚断裂带发生了M_(W)7.8和M_(W)7.5两次强烈地震,同一断裂带同日发生的两次大地震均观测到近断层速度大脉冲,本文研究了土耳其地震序列脉冲型地震动特性及震源影响特征。首先,收集了两次地震水平分量地震动观测记录,基于小波识别算法分别提取出28条和8条速度脉冲记录,分析了脉冲记录的空间分布特征以及速度脉冲周期、反应谱放大系数等参数变化特征,通过与脉冲参数经验关系式的比较,讨论土耳其地震的个体特性。然后,比较了两次地震在相同台站观测到的速度脉冲,从而探讨震源破裂过程对速度脉冲的影响。结果表明,两次地震的速度脉冲存在明显变化,脉冲周期因受震源复杂影响而明显区别于以往经验关系式,脉冲对反应谱的放大系数在1.8~7.5。脉冲记录台站大多位于邻近断层区域,脉冲周期随断层距呈增大趋势,震源错动分布对近断层速度脉冲特性具有显著影响。研究成果有助于深化理解近断层速度脉冲与震源关系,为近断层速度脉冲预测模型构建及脉冲型地震动抗震输入提供科学参考。 展开更多
关键词 土耳其地震 脉冲型地震动 震源 脉冲周期 反应谱放大系数
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西藏定日6.8级地震地面运动特征空间分布分析
6
作者 王晓磊 李佳具 +4 位作者 刘佳慧 赵紫旭 王浠铭 包旭 阎卫东 《地震工程学报》 北大核心 2025年第5期1175-1188,共14页
北京时间2025年1月7日9时5分,西藏自治区日喀则市定日县发生6.8级强烈地震,造成大量人员伤亡和财产损失。针对中国地震局工程力学研究所强震动观测中心提供的35组地震动记录,首先对原始数据进行基线校正与滤波处理,绘制水平和竖向加速... 北京时间2025年1月7日9时5分,西藏自治区日喀则市定日县发生6.8级强烈地震,造成大量人员伤亡和财产损失。针对中国地震局工程力学研究所强震动观测中心提供的35组地震动记录,首先对原始数据进行基线校正与滤波处理,绘制水平和竖向加速度反应谱;随后开展峰值加速度(PGA)和周期0.2 s谱加速度[S_(a)(0.2 s)]空间分布,累积绝对速度(CAV)和Arias强度(I_(A))等广义强度参数分布,以及显著持时(D S)分布的系统分析,最终完成三向地震动脉冲特征识别。研究结果表明:(1)本次地震事件对自振周期0.2~0.7 s的建筑结构破坏效应显著,其中拉孜县台站XZ.D0007记录的南北向加速度反应谱峰值超出8度极罕遇地震设计谱限值;(2)CAV和I_(A)参数在水平向和竖向呈现相似空间分布特征;(3)定结县台站XZ.D0004和拉孜县台站XZ.D0007处的CAV值超过相关规定阈值,拉孜县台站XZ.D0007处的I_(A)值超过相关规定阈值;(4)地震动呈现典型上/下盘效应,上盘区域S_(a)(0.2 s)与PGA较高而持时较短,下盘区域呈现相反特征;(5)基于Baker脉冲辨识准则,确认本次地震动均不是脉冲地震动。研究结果将为揭示地震动的强度分布特征提供科学依据,为西藏地区日后工程结构的抗震设防提供参考。 展开更多
关键词 定日6.8级地震 地震动 空间分布 反应谱 强度参数
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基于强震记录的土层地震反应计算结果分析——以SMASS为例
7
作者 李平 高志寅 +2 位作者 周楷 徐建元 陈钰鑫 《地震工程学报》 北大核心 2025年第3期598-609,共12页
为了探讨一维等效线性化土层地震反应分析方法计算结果与强震观测记录的差异,以河北省地震灾害防御与风险评价重点实验室的场地与结构观测台阵所观测到的古冶和滦州地震强震动记录为基础,选取地下101 m处作为假想基岩输入界面,将一维等... 为了探讨一维等效线性化土层地震反应分析方法计算结果与强震观测记录的差异,以河北省地震灾害防御与风险评价重点实验室的场地与结构观测台阵所观测到的古冶和滦州地震强震动记录为基础,选取地下101 m处作为假想基岩输入界面,将一维等效线性化方法(LSSRLI-1程序)计算得到的地下65 m、30 m和地表地震动结果与实际强震观测记录对比分析,得到以下结论:(1)计算得到的地震动峰值加速度变化规律与实际观测结果基本一致,但放大倍数的差值随着计算土层厚度的增加而增大。计算同一土层结构对不同频谱特性地震动的影响时,与实际观测结果具有一定差异。(2)随计算土层厚度的增加,所得反应谱与实际反应谱差值增大,且计算反应谱在地下30 m处出现了“三峰”形状的差异。(3)在浅层土体处,计算反应谱特征周期较实际反应谱有明显的增大。(4)程序计算的傅里叶谱与实际傅里叶谱的差异亦随计算土层厚度的增加而增大,且两者的形状趋势及卓越频率仅在低频区间相吻合。 展开更多
关键词 场地与结构观测台阵 一维等效线性化方法 强震动记录 地震动
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我国黄土高原地区地震动衰减关系研究的若干进展 被引量：4
8
作者 薄景山 万卫 +2 位作者 彭达 段玉石 李琪 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期182-198,共17页
地震动的衰减关系是指地震动随震级、距离和场地条件等变化的经验关系,近年来在我国亦被称为地震动预测方程,是估计地震动及其影响场的主要方法之一,在地震区划和重大工程场地地震安全性评价中被广泛应用。黄土是一种特殊土,在我国广泛... 地震动的衰减关系是指地震动随震级、距离和场地条件等变化的经验关系,近年来在我国亦被称为地震动预测方程,是估计地震动及其影响场的主要方法之一,在地震区划和重大工程场地地震安全性评价中被广泛应用。黄土是一种特殊土,在我国广泛分布。我国黄土高原地区地质构造复杂,新构造活动强烈,中强地震频发,地震动的衰减关系有其特殊性,总结我国黄土高原地区地震动衰减关系的研究成果对促进黄土高原地区抗震研究有重要意义。在简要介绍国内外地震动衰减关系研究的基础上,全面系统地总结我国学者在黄土高原地区的地震烈度衰减关系,基岩和土层场地地震动峰值加速度、峰值速度、峰值位移以及反应谱衰减关系方面的研究成果;评述和讨论在黄土覆盖地区地震动衰减研究领域存在的问题和今后的研究方向。文章的研究工作对从事黄土高原地区地震工程研究的科技人员有重要参考价值。 展开更多
关键词 黄土高原地区 地震烈度 地震动 衰减关系 基岩 土层 研究进展
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黄土高原地震滑坡与强震动记录数据库管理系统的构建与应用 被引量：2
9
作者 李孝波 周兴浩 +3 位作者 薄景山 黄猛 欧阳刚垒 颜灵勇 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期278-285,308,共9页
地震滑坡资料与实际强震动记录是开展地震滑坡成灾机理研究的重要基础数据,如何科学管理这些数据资料,并最大限度地发挥其科学价值仍然是一个值得探索的问题。文章以黄土高原地区7次典型历史地震诱发黄土滑坡和125次地震(2001—2018年)... 地震滑坡资料与实际强震动记录是开展地震滑坡成灾机理研究的重要基础数据,如何科学管理这些数据资料,并最大限度地发挥其科学价值仍然是一个值得探索的问题。文章以黄土高原地区7次典型历史地震诱发黄土滑坡和125次地震(2001—2018年)的强震动记录为基础数据,依托开源GIS平台+MySQL数据库,构建黄土高原地震滑坡与强震动记录数据库管理系统。该系统界面规范、友好,参数获取方便,图表展示清晰、流畅,不仅为地震滑坡和强震动记录数据资料的管理与应用提供一个科学便捷的平台,也为黄土地震滑坡成灾机理研究提供坚实的数据基础,亦对黄土高原地区防灾减灾工作的开展具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 黄土高原 地震滑坡 强震动记录 数据库管理系统
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地震荷载作用下土体变形试验研究
10
作者 孟凡超 袁晓铭 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第3期157-163,共7页
为研究不规则地震荷载对土体变形特性的影响,对砂土试样开展了系统的动三轴试验。试验中分别对3种不同密度砂土试样施加了4条具有不同峰值的不规则地震应力时程及其循环次数为20周的等幅正弦荷载,以便开展对比研究。结果表明:在地震荷... 为研究不规则地震荷载对土体变形特性的影响,对砂土试样开展了系统的动三轴试验。试验中分别对3种不同密度砂土试样施加了4条具有不同峰值的不规则地震应力时程及其循环次数为20周的等幅正弦荷载,以便开展对比研究。结果表明:在地震荷载及其等幅循环荷载输入下,砂土试样的应变增长曲线差异显著,荷载类型及荷载波形是影响土单元应变时程发展特征的主要因素。考虑荷载不规则性得到的修正系数受荷载类型和砂土相对密实度的影响,不受输入荷载动应力幅值大小及砂土类型的影响。最后针对地震荷载下土单元变形的计算,给出了以常规的等幅三轴变形试验为依据的估算方法。 展开更多
关键词 地震荷载 变形特性 等幅往返荷载 修正系数 估算方法
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2023年土耳其7.8级地震灾害特征 被引量：7
11
作者 张升 李兆焱 +1 位作者 张思宇 袁晓铭 《世界地震工程》 北大核心 2023年第3期45-55,共11页
北京时间2023年2月6日9时17分土耳其发生7.8级地震,震中位于北纬37.17°,东经37.08°,震源深度20 km,约9小时后,同一地区又发生了一次7.5级地震,土耳其出现了极为罕见的“双震”,土耳其和叙利亚两国共计至少53565人死亡、12979... 北京时间2023年2月6日9时17分土耳其发生7.8级地震,震中位于北纬37.17°,东经37.08°,震源深度20 km,约9小时后,同一地区又发生了一次7.5级地震,土耳其出现了极为罕见的“双震”,土耳其和叙利亚两国共计至少53565人死亡、129794人受伤。此次地震震级高并且强度大,震害极为严重,具体表现为:大量房屋倾倒或受损严重,建筑物的结构破坏为主要形式,内部的水管泄漏和柜体倾覆;建筑外部非结构破坏以填充墙、楼体贴面、装饰和玻璃等构件的破坏为主;生命线系统破坏中桥梁损坏数量较大但程度较为轻微,主要破坏形式为桥台变形、支座失效及桥墩损坏等;公路破坏形式为路面隆起、龟裂和扭曲,多个地区产生了严重的拥堵现象;铁路系统受到了严重破坏,主要破坏形式为轨道发生严重弯曲和断裂;场地效应主要表现形式为土壤液化、山体滑坡和地面变形等,其中土壤液化现象较为广泛,且存在土壤液化导致附近的建筑物地基失效、房屋倾倒和生命线毁坏等破坏现象。震害调查表明:此次地震灾害分布集中在近震中地区,震害主要体现在建筑物、工程场地和生命线系统等方面。地震后土耳其根据欧洲ESRM20模型给出了明显过低的人口伤亡评估结果;美国地质调查局(USGS)第一时间给出了人员伤亡和经济损失等过于保守的灾害预测,不利于震害评估和灾害救援。需要完善和发展更加合理的地震灾害预测方法,震害资料不断累积后,2023年2月19日美国地质调查局给出了趋于准确的预测的结果,为了更合理的进行地震应急救援和灾后快速重建评估工作,需要发展新的灾害预测评估方法。 展开更多
关键词 土耳其7.8级地震 建筑物破坏 生命线破坏 场地破坏 震害预测方法
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不同类型黄土场地地震诱发灾害分析 被引量：2
12
作者 王会娟 王平 +3 位作者 郭利军 钱紫玲 柴少峰 夏晓雨 《世界地震工程》 北大核心 2023年第2期20-30,共11页
基于FLAC3D数值模拟方法,建立不同类型的黄土场地计算模型,研究地震动强度和频率对不同类型黄土场地的动力响应特征和变形规律,分析不同类型黄土场地地震动响应的差异性,揭示不同类型黄土场地诱发的地震灾害,结合理论分析验证数值模拟... 基于FLAC3D数值模拟方法,建立不同类型的黄土场地计算模型,研究地震动强度和频率对不同类型黄土场地的动力响应特征和变形规律,分析不同类型黄土场地地震动响应的差异性,揭示不同类型黄土场地诱发的地震灾害,结合理论分析验证数值模拟结果的可靠性。研究表明:黄土-泥岩接触型二元结构斜坡极易发生滑动破坏引起斜坡失稳,并且在坡肩位置引起较为明显的动力响应,加速度放大系数是坡顶的2倍左右,是一元结构黄土斜坡相同部位加速度放大系数的1.5倍左右;黄土斜坡临空面的存在会引起土体沿坡面发生一定范围的滑动和堆积,黄土塬内较塬边更为稳定,不易发生损伤破坏;低频地震波对平坦场地的地震响应影响明显,随着高程的增加,频带宽度增加,傅里叶谱幅值增加,坡肩处的幅值是坡脚的2倍左右;黄土斜坡场地易诱发大面积的滑坡灾害,黄土塬场地在剪切力和压张破坏条件下易诱发局部震陷灾害。 展开更多
关键词 黄土场地 数值模拟 震陷 滑坡 动力响应
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2022年日本福岛7.4级地震灾害特征 被引量：3
13
作者 张升 李兆焱 +1 位作者 张思宇 袁晓铭 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2022年第5期18-25,共8页
北京时间2022年3月16日22时36分,日本本州东岸近海发生7.4级地震,震源深度57 km,震中位于北纬37.65°,东经141.95°。此次地震造成3名人员死亡,245人受伤。本次地震震级高强度大,但震害较轻,具体表现为:部分房屋倾倒和受损,但... 北京时间2022年3月16日22时36分,日本本州东岸近海发生7.4级地震,震源深度57 km,震中位于北纬37.65°,东经141.95°。此次地震造成3名人员死亡,245人受伤。本次地震震级高强度大,但震害较轻,具体表现为:部分房屋倾倒和受损,但发生完全倒塌和严重结构性破坏的建筑物较少,建筑内部的水管泄漏和柜体倾覆、建筑外部的装饰和玻璃等非结构构件的破坏多有发生;生命线系统破坏主要集中在东北新干线和阿武隈川沿途,其中桥梁损坏居多,且主要破坏形式为支承破坏、中层梁破坏以及桥墩开裂受损等;多地公路受损,基本破坏形式为龟裂和扭曲;铁路破坏基本是由桥梁破坏所引起;砂土液化主要在高烈度地区,其中有2处场地在此前多次地震后均发生过液化现象。震害现场资料表明,本次地震灾害分布集中在福岛县和宫城县,震害主要体现在建筑物、工程场地、生命线系统3个方面,由于日本福岛地区2011年发生了“311福岛9.0级地震”、2021年“福岛7.1级地震”等多次地震,震后建筑物、结构物、桥梁、公路、铁路和工程场地都得到了不同程度的维护和加固,导致这次地震震害程度较轻,可以用“幸存者偏差”加以解释。地震中美国地质调查局给出了人员伤亡、经济损失和液化范围等过于严重的灾害预测,不利于震害评估和灾害救援,也需要完善和发展更加合理的地震灾害预测方法。 展开更多
关键词 日本福岛7.4级地震 震害特征 震害预测 幸存者偏差
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考虑地震动空间变化的区域公路网连通可靠性研究
14
作者 高颖 韩松旭 曹泽林 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1051-1061,共11页
区域公路网是社会交通大动脉和地震灾害救援生命线,连通可靠性反映了地震灾害发生后公路网的通行能力,地震动受震源位置及震中距的影响而具有显著的空间变化,对公路网的震后破坏状态具有重要影响。以邯郸地区公路网为研究对象,通过设定... 区域公路网是社会交通大动脉和地震灾害救援生命线,连通可靠性反映了地震灾害发生后公路网的通行能力,地震动受震源位置及震中距的影响而具有显著的空间变化,对公路网的震后破坏状态具有重要影响。以邯郸地区公路网为研究对象,通过设定震源位置与震级,研究地震动空间变化影响下的区域公路网连通可靠性。首先,设定邯郸市1830年磁县大地震及一个虚拟地震为地震情景,分别设置震级为M6.0、6.5、7.0和7.5,基于地震动衰减关系表达地震动空间变化,得到公路单元对应的PGA。然后,结合地震易损性模型分析公路单元震后通行概率。最后,针对区域公路网空间范围大的典型特征,优化城市道路所用的最大可能状态算法,对邯郸地区公路网进行连通可靠性评估。结果表明,区域尺度下公路网络单元和节点数量多、空间展布复杂,其抗震连通可靠性与既有公路分布、区域城市位置等因素密切相关,地震动空间变化显著影响公路单元的震后破坏状态和通行概率,研究成果可为区域尺度公路网地震灾害评估及抗震韧性研究提供参考。 展开更多
关键词 区域公路网 连通可靠性 地震动空间变化 震后通行概率
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岩体物理模拟实验中的相似材料配比 被引量：2
15
作者 牛耀 苏占东 +8 位作者 孙进忠 张昊 吴雪丽 林淇七 王鸷文 李梓檬 朱焕欣 张建勇 梁金平 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1645-1656,共12页
为确定岩体物理模拟实验中常见相似材料的配比,首先选取河砂、重晶石粉、石膏和水泥四种原料,采用正交设计的方法,设置骨胶比(河砂和重晶石粉质量与石膏和水泥质量之比)、水膏比(水泥质量与石膏质量之比)和重晶石掺量(重晶石粉质量与骨... 为确定岩体物理模拟实验中常见相似材料的配比,首先选取河砂、重晶石粉、石膏和水泥四种原料,采用正交设计的方法,设置骨胶比(河砂和重晶石粉质量与石膏和水泥质量之比)、水膏比(水泥质量与石膏质量之比)和重晶石掺量(重晶石粉质量与骨料质量之比)3个因素,每个因素5个水平,开展单轴压缩情况下的密度试验和声发射试验,然后确定不同配比对相似材料物理力学指标和表征损伤程度指标(D)的敏感性。试验结果表明:在骨胶比影响下,相似材料密度、抗压强度和弹性模量的极差最大,分别为0.13 g/cm^(3)、2.60 MPa和247 MPa,F检验值最大,显著性最高;在重晶石掺量影响下,泊松比的极差最大,为0.09,同样显著性最高;在骨胶比影响下D的极差最大,为0.25,显著性最高。总的来说,骨胶比对相似材料密度、抗压强度、弹性模量和D起控制作用,重晶石掺量对泊松比起控制作用;重晶石掺量最优为20%。 展开更多
关键词 物理模拟实验 相似材料 正交设计 敏感性 损伤特征
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地质力学模型实验中变形量测方法的应用研究 被引量：2
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作者 苏占东 王鸷文 +6 位作者 孙进忠 张建勇 梁金平 牛耀 张之泰 曾扬农 李梦园 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期287-308,共22页
地质力学模型实验作为一种便捷高效、成本低廉的研究方法,不仅可以将工程的破坏过程直观地呈现出来,而且可以作为了解工程整体力学特征、破坏模式和稳定情况的重要研究手段,在各类岩土工程问题的研究中有着广泛应用。由于地质力学模型... 地质力学模型实验作为一种便捷高效、成本低廉的研究方法,不仅可以将工程的破坏过程直观地呈现出来,而且可以作为了解工程整体力学特征、破坏模式和稳定情况的重要研究手段,在各类岩土工程问题的研究中有着广泛应用。由于地质力学模型材料的变形模量较低,同等应力条件下应变极其敏感,因此模型实验中变形测量显得至关重要。为了提升地质力学模型实验中变形量测的便捷性和准确性,对目前地质力学模型中变形测量的主要方法进行总结分析。结果表明:目前对于模型变形量测的方法主要分为电测式测量方法、光学测量方法和机械式测量方法,其中电测式测量方法主要包括电阻式应变片法和位移计法,光学测量方法主要包括光纤类传感器法、数字图像相关法、光弹性贴片法和云纹干涉法,机械式测量方法主要包括百分表测量法和经纬仪观测法。通过对各种方法工作原理、主要应用案例及优缺点的阐述对比,得出不同方法的主要区别是测量范围和适用范围的差异,其中百分表测量法适用于测量小区域变形;测量内部变形可选择电阻式应变片法及光纤类传感器法;较大区域的变形可选择位移计法及光纤类传感器法;指定点位移可选择经纬仪观测法;全场观测可选择数字图像相关法、云纹干涉法以及光弹性贴片法。该成果可为相关地质力学模型实验的变形测量提供实验参考。 展开更多
关键词 地质力学模型 变形测量 电测法 光学测量方法 机械式测量方法
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黄土地震滑坡运动特征研究——以海原特大地震诱发滑坡为例 被引量：1
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作者 段俊杰 李孝波 +2 位作者 周兴浩 柳耀阔 欧阳刚垒 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1151-1159,共9页
基于1920年海原81/2级特大地震诱发的568处典型黄土滑坡,从方向性特征、远程滑移特征以及流滑特征等3个方面探究黄土地震滑坡运动特征,主要结论如下:(1)海原地震诱发黄土滑坡主滑方向集中于60°~90°和270°~300°两个... 基于1920年海原81/2级特大地震诱发的568处典型黄土滑坡,从方向性特征、远程滑移特征以及流滑特征等3个方面探究黄土地震滑坡运动特征,主要结论如下:(1)海原地震诱发黄土滑坡主滑方向集中于60°~90°和270°~300°两个区间,与斜坡坡向优势范围50°~90°和255°~290°较为一致,体现出明显的顺坡向特征;(2)主滑方向与发震断裂走向平行或呈小角度相交(0°~30°)的滑坡占比41.9%,滑动方向受断层错动方向的影响较为显著;(3)滑坡密集分布于迎坡面,发育数量为背坡面的1.98倍,表现出典型的迎坡面特征;(4)滑坡最大水平距离与坡高的相关性明显,滑坡密集发育在坡高30~120 m的范围内,滑坡的等效摩擦系数均小于0.4,展现出典型的远程滑移特征;(5)568处滑坡中等效摩擦系数小于0.17的占比70.95%,表现出显著的流滑特征。作为黄土地震滑坡发育特征研究成果的重要补充,所得结论对深入开展黄土地震滑坡成灾机理与风险评估研究具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 1920年海原81/2级特大地震 黄土地震滑坡 方向性特征 远程滑移特征 流滑特征
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水平地震作用下双级加筋土挡墙损伤识别研究
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作者 李思汉 蔡晓光 +3 位作者 徐洪路 景立平 黄鑫 冯加煜 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1423-1430,共8页
因对台阶式加筋土挡墙损伤识别的研究不足,开展了双级加筋土挡墙的大型振动台试验。采用时域识别方法分析了水平地震作用下模型的动力响应特征,阐述了上、下级挡墙自振频率、阻尼比的分布规律,探究了结构损伤程度与自振频率、阻尼比间... 因对台阶式加筋土挡墙损伤识别的研究不足,开展了双级加筋土挡墙的大型振动台试验。采用时域识别方法分析了水平地震作用下模型的动力响应特征,阐述了上、下级挡墙自振频率、阻尼比的分布规律,探究了结构损伤程度与自振频率、阻尼比间的对应关系。研究结果表明:加载前上、下级挡墙的自振频率基本一致,阻尼比随墙高的增加而减小;随着加载工况的累积,自振频率逐渐减小,阻尼比逐渐增大。采用数学方法对自振频率和阻尼比分布曲线进行多项式拟合,对比分析可得:当自振频率减小0~15.41%、阻尼比增大0~299.35%时,结构处于基本完好阶段;当自振频率减小15.41%~18.92%、阻尼比增大299.35%~360.07%时,结构处于轻微破坏阶段;当自振频率减小18.92%~21.29%、阻尼比增大360.07%~398.21%时,结构处于中等破坏阶段;当自振频率减小21.29%~29.60%、阻尼比增大398.21%~532.99%时,结构处于毁坏状态。 展开更多
关键词 双级加筋土挡墙 损伤识别 振动台试验 时域识别方法 阻尼比
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地震序列作用下液化场地条件影响研究 被引量：1
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作者 李金宇 王伟 +4 位作者 王浩宇 杨研科 徐凯放 张晓庆 熊文 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1551-1559,共9页
砂土液化前后场地条件的变化研究对于改进液化判别方法具有重要意义。基于美国加利福尼亚州野生动物园强震动观测竖井台阵资料,采用互相关分析和傅里叶谱比方法,研究了布劳雷强震动序列作用下台阵场地液化前后等效剪切波速和卓越频率的... 砂土液化前后场地条件的变化研究对于改进液化判别方法具有重要意义。基于美国加利福尼亚州野生动物园强震动观测竖井台阵资料,采用互相关分析和傅里叶谱比方法,研究了布劳雷强震动序列作用下台阵场地液化前后等效剪切波速和卓越频率的变化特征。强震作用下孔压监测结果表明,场地液化层的超孔隙水压力已经达到临界液化状态,并在震后迅速消散,但是在地表没有发生喷水冒砂现象。超孔隙水压力的累积导致竖井台阵不同观测位置之间的剪切波传播时间发生延迟,台阵场地卓越频率在砂土液化过程中发生显著下降。在孔压消散之后,剪切波传播时间和场地卓越频率在4d内恢复正常。这一现象对于基于液化之后场地原位测试资料建立液化判据具有重要参考价值。 展开更多
关键词 砂土液化 地震序列 互相关分析 时间延迟 剪切波速 卓越周期
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玉树地震震前甘孜—玉树断裂局部应力场时空偏转特征的离散元模拟研究
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作者 张涛 苏占东 +5 位作者 孙进忠 张建勇 唐磊 周剑 王磊 张明磊 《地球学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期203-216,共14页
区域地质构造活动会改变地壳的应力状态,构造地震是区域地质构造活动的极端方式,了解震前发震断裂局部应力场的变化规律对断裂活动性的表征具有重要意义。为此,利用颗粒离散元软件PFC~(2D),以玉树地震台站YRY-4钻孔应变仪的监测数据为依... 区域地质构造活动会改变地壳的应力状态,构造地震是区域地质构造活动的极端方式,了解震前发震断裂局部应力场的变化规律对断裂活动性的表征具有重要意义。为此,利用颗粒离散元软件PFC~(2D),以玉树地震台站YRY-4钻孔应变仪的监测数据为依据,模拟2010年4月14日玉树M_S 7.1级地震发震断裂,甘孜—玉树走滑断裂,震前局部应力场最大主应力方向的时空偏转特征。研究表明,震前玉树台站位置的模拟最大水平主应力SH方向出现逆时针偏转,在积累了一定应变能后偏转逐步恢复,模拟局部应力方向的变化趋势与现场实际观测结果基本一致。断裂处不同位置SH变化规律不同,距离断裂构造越近,局部应力受到的扰动越明显;位于拉应力集中区的SHT和压应力集中区的SHP同时向两者所在区域的分界方向旋转,且偏转角随时步的增加逐步增大;不同区域的应力积累程度不同,且随着加载时间的推移而增强,并在不同时刻发生破裂,具有明显的时空异步效应。 展开更多
关键词 玉树地震 甘孜—玉树断裂 离散元 局部应力场 偏转角
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