不同场地条件下埋地腐蚀钢管地震易损性评价

为评估不同场地中埋地腐蚀管道的抗震性能,建立管-土非线性相互作用分析模型,基于增量动力时程分析方法,以埋地钢管结构应变为性能参数,对不同场地中埋地腐蚀管道的地震易损性进行了分析。结果表明:同一场地条件和服役龄期下,随地震动强度的增大,管道处于基本完好状态的概率逐渐降低,处于严重破坏状态的概率逐渐增加;同一场地条件下,随管道服役龄期的延长,中等损坏极限的曲线斜率增长明显大于基本完好极限的曲线斜率,但管道失效的速率在逐渐变小,软弱场地中服役龄期50a管道在抗震设防烈度8度时已发生中等损坏;同一地震动强度和服役龄期下,随场地等效剪切波速的减小,管道达到基本完好极限、中等损坏极限的失效概率逐渐增大,软弱场地中失效概率最大;同一服役龄期下,随场地等效剪切波速的减小,管道达到中等损坏、严重破坏的地震动峰值加速度明显降低,较低地震烈度下的软弱场地管道震害甚至高于较高地震烈度下的坚硬场地。本研究可为不同场地中埋地腐蚀管道的震害预测及灾后损失评估提供参考。

考虑场地条件的消能减震型钢框架结构性能对比分析

黏滞阻尼器是结构振动控制领域中消能减震技术所使用的经典装置,其力学拓扑形式通常采用弹簧与阻尼元件串联的Maxwell模型来表述。文章以一个10层钢框架Benchmark模型为对象,基于Maxwell模型,采用非线性时程分析方法评估了黏滞阻尼器对结构的减震效果。同时,通过考虑不同的目标反应谱模拟了软土、硬土两种场地条件,采用时程分析方法对比了黏滞阻尼器的减震效率。结果表明,所研究的钢框架对软土场地更加敏感,黏滞阻尼器在软土场地条件下的减震效率更高。

不同场地条件下地连墙对地铁车站结构地震动力响应的影响

地铁车站多采用基于地下连续墙(简称:地连墙)的明挖施工方法,施工后地连墙作为永久结构与车站共同受力。在车站结构抗震分析中,考虑到地连墙可能对结构抗震的有利作用,出于安全储备考虑通常忽略地连墙的存在,但地连墙对车站结构地震响应的影响规律和机理仍有待深入研究。以某典型两层三跨地铁车站结构为对象,基于近场波动有限元方法并结合黏弹性人工边界条件,开展有无地连墙情况车站结构地震响应特性对比研究,揭示不同场地条件下地连墙对车站结构地震响应的影响规律,阐明地连墙的影响机理。研究结果表明:地连墙具有减小车站结构总体层间位移效应,有利于侧墙和底层中柱抗震,但同时放大了顶底板与侧墙连接处的弯矩和正应力;地连墙对结构顶层中柱端部及中跨中板板端的内力和正应力的影响与场地条件相关,坚硬和中硬场地条件下具有减小效应,软弱场地下略有增大作用。上述结构响应规律的原因可归结为地连墙增加了结构侧墙刚度,降低了结构整体侧向变形,但限制了侧墙的弯曲变形,导致结构顶底板与侧墙交接处的弯曲变形和内力增大。

场地条件对高速铁路桥梁-轨道系统震后残余变形的影响

以带CRTSⅡ型板式无砟轨道结构的高速铁路多跨简支梁为研究对象,分析高速铁路桥梁-轨道系统震后残余变形的分布规律,提出一种描述震后残余变形的特征曲线,比较在不同地震强度下场地条件对震后残余变形的影响。研究结果表明:在横向地震作用下,支座发生了严重的横向变形,箱梁发生了明显的横向偏移,其余构件没有发生损伤;在纵向地震作用下,各构件没有发生损伤;多遇地震作用后,高速铁路桥梁-轨道系统无需修复,震后高速列车运行无需减速;在设计地震和罕遇地震作用后,支座需要更换,震后高速列车运行需要减速;随着土体柔软程度的提升,震后残余变形的幅值明显增加;地震作用后当高速列车由坚硬场地行驶至柔软场地时,需要适当减速。

城市公园游客属性、身体活动与场地条件关系研究

城市公园对身体活动的开展具有重要意义。以广州市4个城市公园为研究对象,使用BRAT和SOPARC方法分别对公园活动场地的条件和游客身体活动情况进行调查。利用SPSS统计软件,辅以访谈数据,对游客属性、身体活动水平与场地条件之间的关系进行分析,结果表明:1)城市公园未能充分满足游客开展中高强度身体活动的需求;2)不同属性群体关注的场地条件不同,但都非常看重休憩设施和阴凉程度;3)静止活动受周边环境、休憩设施和阴凉程度影响明显,中强度活动基本不受场地条件影响,高强度活动受地形变化和阴凉程度影响较大;4)中高强度活动多发生在具有康体设施的区域,但该类设施数量不足,无法满足多年龄段的活动需求。提出了提高亚热带地区游客身体活动水平的公园规划措施,包括增设休憩设施和遮阴性绿植,并搭配芳香植物;设计多变的地形,增加场地趣味性;增设多年龄段康体项目与遮蔽设施;划分平整块状空间鼓励集体活动;通过事件策划吸引青少年参与活动等。

场地条件和地震动频谱特性对结构易损性的影响研究

场地土层条件及地震动频谱特性对地震中结构响应及其震害具有显著影响,而现阶段结构易损性分析多未考虑场地条件以及地震动特性的作用。根据地震动频谱特性参数,即峰值位移与峰值加速度比值(Rd2a),将输入地震动分为4组;同时,基于场地土层平均剪切波速将场地分为基岩、硬场地、中硬场地和软场地等4类。采用OpenSees软件,建立坐落于单一土层场地上的6层钢筋混凝土(RC)框架结构概化模型。在不同场地条件下输入不同分组地震动,采用增量动力分析法(IDA)分别计算结构响应及结构破坏状态,探讨地震动特性和场地条件对结构易损性的影响规律。结果显示:①不同分组地震动输入下结构的易损性曲线差别显著,Rd2a值越大结构破坏的概率越大;②场地条件对结构易损性曲线存在一定的影响,该影响与结构的破坏状态相关,即结构破坏状态越严重,越硬场地的破坏概率趋于增大;③相对于地震动特性对结构易损性的影响,场地条件的影响较小;④在结构的易损性分析中既要考虑场地条件的影响也要考虑地震动特性的影响,特别是输入地震动的选取,对结构易损性分析结果影响较大。通过简化模型评价场地条件和地震动特性对结构易损性的影响,以期为结构易损性评价以及震害预测提供参考。

基于OpenSees的场地条件对RC框架结构易损性影响初探

目前对于结构易损性的研究主要倾向于考虑结构模型的多样化、精细化,而忽略或者简化场地土层条件的影响。基于OpenSees平台建立基岩和土层上两跨两层、两跨六层的RC框架结构的简化模型,选取54条峰值加速度大于0.8m/s^(2)地震动记录作为输入,通过数值模拟得到结构的易损性曲线。通过易损性曲线对比分析,结果显示:1)轻微破坏性能水准下,不同场地条件及结构层数工况得到的易损性曲线基本一致;2)除轻微破坏外各破坏性能水准下,土层的存在明显降低了结构破坏的概率;3)不严重破坏性能水准下,场地条件为基岩时,层数越高,越易破坏;场地条件为土层时,层数越低,越易破坏;4)严重破坏性能水准下,土层场地上结构未发生严重破坏;基岩场地的结构在输入峰值加速度大于0.4g时出现严重破坏,且六层结构的易损性曲线略高于两层结构。

复杂场地条件下深大基坑组合支护技术

以上海金桥临港教育商住综合体二期项目深大基坑围护施工为工程背景,对上海典型软土条件下深大基坑围护施工关键技术进行了研究。针对基坑场地条件和项目主体结构特点,介绍了重力式搅拌桩、“工法桩+钢管斜撑”“双排桩+止水帷幕+钢管斜撑”“工法桩+2道水平支撑”等多种支护形式的综合应用,并对深大基坑组合支护效果进行分析,为类似工程实践提供了合理建议。

场地条件对马蹄形隧道地震易损性的影响研究

为研究马蹄形隧道的抗震性能并预测隧道地震后的灾害情况,以滇中引水工程磨盘山隧道为例,建立围岩-隧道相互作用的有限元模型,并采用非线性动力时程法开展结构动力分析。考虑到不同场地条件对结构性能的影响及地震的不确定性,针对2种不同场地条件,选取合适的地震动强度指标;同时,考虑损伤参数对结构易损性分析的影响,分别以截面相对变形率和弯矩承载能力比为损伤指标。分析结果表明:1)在隧道结构的易损性分析中,PGA(peak ground acceleration)离散程度较低,是较为有效的地震强度指标;2)不同损伤指标下隧道易损性趋势基本一致,而采用相同损伤指标时,较软场地的隧道易损性更高,抗震性能偏差,应着重关注复杂场地结构的安全性;3)抗震设防条件下隧道各性能水准破坏概率较低,满足设计要求,在罕遇地震下,各等级破坏概率较高,隧道损伤较为严重。

场地条件对层间隔震体系失效概率影响分析

地震波产生后经过建筑物地面场地土的过滤然后作用于建筑物,不同场地条件下场地土的过滤器特征参数不同,引起结构的地震响应大小也有所差别,为研究层间隔震体系在不同场地条件下的失效概率,文中以1栋8度设防烈度区的框剪层间隔震结构为例,基于随机振动理论和虚拟激励法,分析不同场地条件下层间隔震结构的随机地震响应和失效概率。结果表明在1层柱顶设置隔震支座后,结构的自振周期明显延长,场地土条件越好,隔震效果越好,对上部结构的减震效果也越好,结构失效概率越低。

工程场地条件评定中的地脉动研究

为了研究开发更经济、更简便的场地动力特性探测方法，本文简要地回顾了工程场地条件评定中地脉动研究的演进，概述了地脉动观测技术的发展，循着地脉动分析方法的演进历程，叙述了谱和谱比分析方法、利用地脉动频散曲线反演场地速度构造的研究，讨论了各种分析方法的依据和适用条件，指出了目前存在的问题，并探讨了可能的改进途径。

场地条件对地震动影响研究的若干进展

简要回顾了场地条件对地震动影响的研究历史,重点介绍了近年来这一领域研究的相关情况,内容包括场地的地形地貌、岩土的组成特征和动力特性参数等对地震动的影响。在论述研究进展的同时,对有关的研究内容进行了评述和讨论,并对今后的研究工作提出了一些建议。

震源机制和场地条件对近场强震地面运动特性的影响

将欧洲数百条地震动记录按震级、震中距、场地类别及震源机制等条件分类,通过对地震动记录加速度峰值比、加速度峰值衰减规律及反应谱比等内容的统计分析,研究了震源机制、场地类别等因素对竖向地震动的影响。结果表明,震源机制和场地类别这两种因素在近场区对竖向地震动特性有显著的影响。

对比分析中国有关场地条件对设计反应谱最大值的影响

对国内有关场地条件对设计反应谱最大值影响的研究现状作了介绍,对不同研究者所采用的研究方法和得出的结论进行了对比。通过对比发现了4点不同:1)场地类别划分标准不同;2)所用地震记录来源不同;3)地震动强度的划分依据不同;4)在计算场地系数时所参照的场地类别标准也不同。同时,发现中国规范中Ⅳ类场地的范围过于小,有必要进行调整。综合上述分析,提出用峰值加速度来表示地震动强度,按照Ⅱ类场地的峰值加速度来进行分组,以有效峰值加速度EPA作为计算标准更加合理。利用真实的地震记录,根据各个台站的地质剖面图,按照中国现行的场地类别划分标准对所得到的场地进行类别划分,通过计算不同类别场地的EPA,结合这些分析结果,建议了用于不同类别场地设计反应谱最大值的一组经验系数。

场地条件对地震动和震害影响的研究进展与建议

场地条件对地震动和震害有重要影响。本文简要回顾了场地条件对地震动和震害影响的研究历史,总结和评述了这一领域的研究进展。重点对地形地貌、岩土类型、覆盖层厚度、土层结构、地下水、岩土动力性质及物理地质现象等对地震动和震害的影响进行了总结和评述。提炼和概括了目前场地条件对地震动和震害影响研究中比较一致的几点认识。在此基础上,提出了这一领域当前应进一步研究的问题,主要包括地震现场资料调查、局部地形几何尺度、场地分类、覆盖层安全厚度界限、近断层地震动参数分布规律、活断层避让距离,以及强震资料积累等关键问题。

考虑场地条件与设计地震分组的输入能量谱研究

建立简单适用的设计输入能量谱是将能量方法应用于实际工程设计及校核的前提.选择了Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类场地共694条水平地震动记录,分析了不同的场地类别和设计地震分组下输入能量谱的特点.通过12个不同地震动参数与能量谱值的相关性分析,得到了表征地震动输入能量的地震动参数.基于我国现行规范规定的设防烈度和设防水准,提出了地震分组指标,并建立了相应的阻尼比为5%的弹性单自由度体系设计输入能量谱,为应用能量设计法及选择地面运动输入奠定了基础并提出相关建议.

场地条件对地震动相干函数的影响

本文通过弹性半空间内位错源的数值解法研究了基岩地震动相干函数,采用有限元方法分析了一些典型场地的地表地震动相干函数,两者的对比结果表明:复杂场地对地震动相干函数的影响强烈。

场地条件对地震动持时的影响

本文通过美国强震记录,按照中国场地类别划分方法进行场地分类,研究不同类别场地条件对地震动持时的影响(70%能量持时)。分析表明,场地条件对持时的影响非常大,总体来说,随着震级的增大持时变长,在同一震级时,各类场地随震中距的的变化趋势差别较大,并且竖直向与水平向的变化趋势很相近。

分析美国规范中场地条件对设计反应谱的影响

通过分析美国规范中有关场地系数的演变历程,发现从1978年的ATC规范到2003版的NEHRP规范,有关场地系数的规定变化较大。同时,在场地类别划分、计算场地系数时所用的参数和方法等方面都有很大的区别。

场地条件对地震动参数影响的关键问题

场地条件对地震动的影响很大,在地震动幅值(如峰值加速度)和频谱特性(如反应谱特征周期)的变化上均有体现,而我国现行抗震设计规范没有考虑不同场地条件下地震动峰值加速度和加速度反应谱平台值的变化。本文介绍了我国现行抗震设计规范中场地类别的划分方法、场地对地震动参数值的规定和存在的问题。详细分析了土层结构、覆盖层厚度等场地条件对地震动峰值加速度和反应谱的影响,以及已经取得的研究成果。最后,就场地分类、影响地震动参数的场地条件、地震动参数随场地条件调整的方法等,提出了有待进一步研究的问题。