地下结构地震破坏机制试验研究

利用自行研制的三维叠层剪切模型箱,完成黏土层中典型三层三跨地铁车站模型的地震响应大型振动台试验。通过对车站模型结构和土层中的加速度时程及其傅里叶频率幅值谱的对比研究,分析地下结构动应变变化规律及结构破坏宏观现象。揭示地下结构地震破坏机制为地下结构地震响应主要受周围土层控制,土层相对较软时,地下结构易发生破坏。同时,埋深越浅,地下结构破坏越严重。地下结构的地震破坏模式是地下结构周围土体的剪切变形使结构产生层间相对位移,当位移过大时,楼板与侧墙将发生拉伸破坏。而柱子则在剪切或弯矩作用下可分别产生剪切破坏和弯曲破坏,或在同一根柱子上同时出现剪切和弯曲组合破坏。

基于不同翔实程度数据的燃气管网地震破坏评估方法研究

针对燃气管网数据获取的翔实程度不同,开展地震破坏评估不同层次模型研究。基于历史震害统计分析结果,引入地震破坏概率指标,修订了燃气管网地震破坏等级划分方法。在数据有限条件下,考虑燃气管网震害率模型不完备情况,提出类比供水管网震害率模型获得燃气管网震害率模型的方法,完善第一层次模型(震害率模型);在数据较翔实条件下,基于两态破坏准则给出燃气管道的地震破坏概率,引入加权统计平均法,建立第二层次模型(地震反应分析模型);在数据充足条件下,基于第二层次模型,提出几种因素的影响系数,修正给出第三层次模型(考虑小区划的地震反应分析模型)。以西部某市为例,分别采用三种不同层次模型评估了不同地震影响烈度下燃气管网的地震破坏状态,分析了它们的优缺点,验证了方法的实用性。

地铁车站地震破坏离心机振动台模型试验研究

为揭示地下结构地震破坏机理,采用离心机振动台试验模拟地铁车站地震破坏过程.试验利用低强度微粒混凝土和钢丝制作了1∶50的单层双跨地铁车站模型;采用砂雨法制备了相对密实度为45%的地基模型并用硅油对其饱和;研制了适用于不同尺寸地基模型的真空饱和装置;监测了在离心加速过程中和峰值加速度分别为0.08g和0.20g的宁河波作用下地下结构及其周围土体的响应.试验结果表明:在车站结构和上覆土体自重作用下,车站立柱承受较大的轴向压力;在弱震(0.08g)作用下,结构附近土体超静孔隙水压力消散明显快于同深度其他位置土体;在强震(0.2g)作用下,3根立柱柱底发生破坏,是整个车站结构的薄弱点,车站侧墙与底板交界处出现明显裂缝.

地理信息系统在地震破坏和损失评估中的应用

首先简要介绍了地理信息系统（ＧＩＳ）的有关内容；接着对近年来ＧＩＳ在地震损失评估方面的应用进行了综述，着重讨论了基于ＧＩＳ进行区域地震破坏和损失分析的各种步骤；最后对近期编制完成的全球地震危险和损失评估的ＧＩＳ应用软件ＷｏｒｌｄＲｉｓｋ做了系统介绍．

改进的钢筋混凝土结构双参数地震破坏模型

本文在分析现有结构地震破坏模型的基础上，提出了一种改进的双参数地震破坏模型。文中采用三线退化型恢复力模型对实际钢筋混凝土结构在实际地震（唐山地震、海城地震、天津地震）作用下的变形与累积耗能、极限变形与极限滞回耗能进行了分析，通过模型计算的破损结果与实际震害结果的对比，确定了模型参数，从而建立了钢筋混凝土结构的双参数地震破坏模型．

基于损伤指数模型的重力坝地震破坏等级划分

地震破坏等级划分是重力坝开展易损性分析的基础性工作,但在基于性能的重力坝抗震设计领域,其震害破坏等级划分标准尚无定论。本文基于混凝土塑性损伤力学模型,通过考虑损伤区域分布位置对重力坝整体结构的影响,提出基于整体损伤指数的重力坝破坏等级评价模型,并根据Koyna重力坝和国内5座典型重力坝地震损伤结果的统计分析,建立了损伤指数与大坝震害等级之间的对应关系;以损伤指数量化基于形态的震害等级划分标准,建立相应的量化评价模型,可为重力坝地震易损性分析提供参考。

地下结构地震破坏静-动力耦合模拟研究

地下结构地震破坏过程模拟是研究地下结构抗震性能的有效手段,通过人工边界条件设置将围岩土体的自重应力作为动力响应模拟的初始状态,实现了地下结构地震响应静-动力耦合数值模拟。基于有限元分析软件ABAQUS,将极限剪应变作为破坏标准,采用生死单元法模拟了地下结构的地震破坏过程,通过结构埋深考虑了初始地应力对地下结构抗震性能的影响。模拟结果表明,地下结构的抗震性能存在一个最不利埋深,即最容易地震破坏的埋深,当结构的埋深超过最不利埋深时,结构的极限抗震能力增强,若结构产生地震破坏,则结构埋深越深即初始地应力越高其破坏程度也越强。

地下管线工程地震破坏等级划分标准

简要介绍了地下管线工程的地震破坏特点及类型,搜集整理了国内外地下管线工程地震破坏等级划分标准方面的有关标准、规定,对不同标准、规定进行了评述,在此基础上,以整个管网系统为评定对象,主要考虑管段破坏程度和单位长度管线破坏处数两个因素,将管网系统地震破坏细划为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏及毁坏5个等级,给出了一套新的地下管线工程地震破坏等级划分标准。

基于能量耗散的多层木结构古建筑的地震破坏评估

以西安城墙永宁门箭楼为研究对象,评估震后多层木结构古建筑的破坏程度,根据各主要耗能构件在低周水平反复荷载作用下的滞回耗能特性,计算其构件破坏总耗能;根据地震模拟振动台试验,计算不同地震工况下各耗能构件所耗散的能量,在此基础上建立主要耗能构件相应的破坏模型。对三个主要耗能部位:柱架榫卯节点、斗栱结构层和柱础进行地震破坏状态评估;引入能量分配系数建立主要耗能构件破坏状态与整体结构破坏状态之间的关系,继而得出整体结构的破坏系数以反映整体结构在不同地震作用下的破坏状态,研究结果可为多层木结构古建筑的抗震加固提供参考借鉴。

碳纤维布加固古建筑木结构基于结构潜能和能量耗散地震破坏评估

为了评估古建筑木结构加固后的抗震性能以及研究加固结构在各工况地震作用下的破坏过程及对应的破坏状态,基于碳纤维布加固燕尾榫柱架和枓栱铺作层低周反复荷载作用下的滞回特性和能量耗散原理,计算了两耗能元件在低周反复荷载作用下的"抵抗破坏潜能";借助碳纤维布加固古建筑木结构振动台试验,计算了各工况地震作用下每一耗能元件所耗散的能量,基于构件的"抵抗破坏潜能"和各工况下的地震耗能建立了耗能元件在不同地震作用下的地震破坏评估模型,并借助能量分配系数找出了各耗能元件破坏状态与整体加固结构破坏状态之间的关系,建立了整体加固结构在不同地震作用下的破坏评估模型。应用该地震破坏评估模型,定量计算了碳纤维布加固燕尾榫柱架和枓栱铺作层、整体加固结构在各工况地震作用下的破坏系数,并基于破坏程度,得出了整体加固结构不同破坏系数对应的结构不同震害等级。研究结果可为碳纤维布加固古建筑木结构的震前破坏预测和震后加固古建筑木结构的保护再修复提供可靠的理论依据。

桥梁高桩承台基础地震破坏机理试验研究

进行了平面布置2×3钢筋混凝土高桩承台基础模型试件在砂土中的往复荷载拟静力试验.基于推倒分析方法,对试验进行了数值分析,并揭示了试件的地震破坏机理.结果表明：试件各桩在距桩顶1倍桩径、土面以下约3～8倍桩径范围内先后形成损伤区域;边桩最先屈服,边桩桩顶截面最先达到极限曲率,对抗震设计起控制作用;桩顶的损伤特征对于桩身自由段长度不敏感,而地面以下桩身的损伤特征对自由段长度敏感.

汶川地震跨断裂带小鱼洞大桥地震破坏分析

以汶川地震跨小鱼洞断裂带的小鱼洞大桥地震破坏为研究背景,通过对其震后现场的实地勘察分析,建立了小鱼洞大桥多点地震动激励的动力分析数值模型。考虑到断裂带两侧地震强度的区别,采用三角级数法模拟人工地震波时选用不同的地震峰值加速度,然后对其进行地震破坏数值分析,重点讨论了桥梁地震破坏的薄弱部位及其破坏原因。数值模拟结果基本体现了小鱼洞大桥的实际破坏状况,证明了数值分析模型的有效性。

季节冻土层对房屋地震破坏的影响

冬期地面形成一坚硬的季节冻结层，从而在一定程度上改变了地基土的动力特性，也就改变了地表层的卓越周期．１９８６年黑龙江省德都地区冬、夏两次地震震害调查发现，冬期地震对较刚性房屋破坏严重，而夏期刚好相反，即相对柔性结构房屋地震破坏严重．通过实地观测与室内分析计算，进一步研究了这一问题．

地铁车站模型地震破坏连续-离散耦合模拟分析

基于北京地区典型地铁车站结构的大型振动台试验建立了有限差分-颗粒流离散元耦合模型,对车站结构模型的地震响应和破坏现象进行了模拟分析。在耦合计算模型中,土体采用连续模型,结构采用颗粒流离散元模型模拟,在FLAC边界节点处建立接触面,将FLAC在大应变模式计算的位移通过接触面传输给PFC;并将颗粒与接触面计算的相互作用力传输给FLAC,作为施加在各节点上的力,从而实现并行耦合运算。结果表明,模型的计算结果与试验结果拟合得较好;地震加载过程中,柱板、墙板节点为地铁车站模型结构的薄弱部位;模型的整个破坏过程和能量转化过程分为3个阶段进行;颗粒孔隙率、配位数和接触力的变化以及能量的转化规律能够反映结构的破坏过程。

2001年昆仑山口西8.1级地震区的冻土及地震破坏特征

通过对 2 0 0 1年昆仑山口西 8 1级地震区冻土震害考察研究表明 ,震区主要存在冰碛、冲积、洪积和湖积等成因的冻土 ,沿地震破裂带冻土厚度变化较大。震区冻土变形破坏主要包括地震构造成因的地震破裂带和由地震振动引起的裂缝、液化、震陷和崩塌等。冻土中地震破裂带在地表主要以脆性变形为主 ,在地震断裂左旋走滑运动作用下 ,主要由剪切裂缝、张裂缝和开裂的挤压鼓包等组成。裂缝、液化、震陷和崩塌等变形破坏的展布特征及其组合形式与震区岩土与环境条件密切相关 ;本次地震震害具有地震破裂带规模大、有建筑物分布的青藏公路一线地震烈度衰减较快和震害分布受岩土条件影响大等特点。

燃气管网地震破坏快速评估方法研究

针对燃气管网基础资料难以获取的实际情况,利用有限数据开展燃气管网地震破坏的快速评估方法研究。基于历史震害统计分析结果,修订了燃气管网地震破坏等级划分方法;当燃气管网震害率模型不完备时,提出了类比供水管网震害率模型获得燃气管网震害率模型的方法。以东部发达城市上海市和西部石油城市新疆克拉玛依市为列,评估了2个城市在不同地震影响烈度下燃气管网的地震破坏情况,评估结果完全符合地震现场调查结论。

铁路系统地震破坏等级划分研究

参考大量铁路系统的震害文献资料,并在对比分析、归纳总结现有相关破坏等级划分标准的基础之上,针对铁路系统中各类工程结构不同的结构特征和震害现象,分别给出了铁路线路、挡土墙、桥梁、隧道、供电及通信电线路和机械设备的地震破坏等级划分建议,可以在今后的地震现场工作中应用和完善。

甘肃省农村各种结构类型房屋的地震破坏机理

地震造成房屋倒塌是我国农村地区的主要震害和人员伤亡重大的直接原因。本文基于对甘肃省农村民房的调查结果,按不同结构对农村房屋进行了分类,分述了各种结构类型房屋的地震破坏机理。对今后农村房屋的改造与新建具有一定的借鉴意义。

在役钢筋混凝土结构的地震破坏评估

通过对在役混凝土结构耐久性能和动力性能的分析 ,提出了在役结构在后续使用期内的地震作用取值原则 ,分析了在役钢筋混凝土结构的恢复力特性与模型、地震反应分析与地震破坏评估的特点 。

铁路系统地震破坏损失评估方法

论文根据铁路系统的组成和特点,确定了铁路系统震害损失的评估对象,简要介绍了各评估对象的地震破坏等级划分和破坏损失比的取值,针对评估对象给出了现场调查的内容和调查方法。基于铁路系统地震破坏特点和房屋建筑地震灾害损失评估的原理,建立了铁路系统地震灾害损失计算公式和流程。