基于循环神经网络的自适应滤波方法及应用研究

针对目前地震工程研究领域在滤波方法上存在人为因素、峰值突刺、噪声干扰等方面的缺陷,结合递归最小二乘法(RLS)和循环神经网络(RNN)模型,提出了一种自适应滤波的新方法。研究分析表明,该方法通过设置自适应调节滤波器参数以及算法的自我迭代等方式进行滤波,对噪声识别能力和滤波速度上均优于美国地质调查局(United States Geological Survey,USGS)所推荐的传统滤波方法,并可有效降低滤波后对原始波形的失真损坏以及相位提前等问题。同时,运用所提自适应滤波方法将其应用于不同场地类型台站的含速度脉冲近场地震记录,进一步验证了自适应滤波方法的有效性和适用性。研究成果为地震工程领域的滤波分析提出了一种新思路和新方法,也可为地震记录处理及相关应用工作提供参考。

桩顶荷载对软土地基-群桩基础动力相互作用的影响与机理分析

设计并实施了软黏土地基-群桩基础体系的动态离心模型试验,通过设置两组不同桩顶荷载的模型预制桩,在50g重力加速度环境下,获取了天然地震动作用下软黏土层的加速度、承台横向位移及桩身弯矩,并据此推导计算了桩身竖向变形、桩土相对位移与桩周土抗力,分析研究了桩顶荷载对软黏土-群桩基础体系地震动响应的影响及作用机理。结果表明:①在地震作用下桩身弯矩的反应结果比较复杂,当桩身弯矩沿深度方向出现唯一零点时,桩身弯矩随埋深的增加呈现出先减小后增大又减小的趋势,且桩顶荷载增加时出现这一情况的概率提高了7.58%;②桩顶荷载对桩身弯矩有一定的影响,桩顶荷载增加时,桩身弯矩的最大值随之减小7%,桩周土抗力随之增大25.32%;③软黏土发生震陷时,土体相对位移在桩-土相互作用中起主导作用,桩周土抗力与桩身弯矩的最大值均出现在土体相对位移最大值附近。

基于有限差分法的非饱和砂土层地震反应研究

利用有限差分法建立非饱和砂土层-基岩的自由场模型,分别在水平向和竖直向天然地震动输入条件下,分析非饱和砂土层的饱和度对地震反应分析结果的影响,通过计算分析地震动峰值和反应谱等参数,初步揭示非饱和砂土层对地震动响应规律。饱和度变化影响土体剪切模量和体积模量而导致场地地表峰值加速度出现差异;加速度反应谱方面,饱和度较大的工况加速度反应谱峰值到达周期会出现滞后现象;加速度反应谱峰值大小以及到达峰值周期时长受地震波输入方向和饱和度共同影响。

软黏土地基离心模型分层预压与机载联合制备方法

制备软黏土地基的离心模型既是试验的前提和基础,同时也是技术难点。提出一种基于常规重力条件下分层预固结与离心机固结相结合的饱和软黏土离心模型的制备方法,详细阐述分层固结法的原理及步骤,分析固结过程中孔隙水压力及竖向位移的变化,并与压缩量的理论计算结果进行对比。结果表明:对于分层预压固结,在施加每一级荷载作用时,可将沉降速率0.2 mm/h以及超静孔隙水压力消散速率0.2 kPa/h作为软黏土模型固结稳定的条件;对于离心机固结,当离心加速度达到目标值5 h后,模型达到固结稳定状态,可将超静孔隙水压力消散达2 kPa/h且地表竖向沉降量达0.15 mm/h作为软黏土模型的离心固结的稳定条件。研究成果和试验步骤可供今后软黏土离心振动台试验的模型制备提供方法参考和技术支撑,对于提高软黏土离心模型的制备精度具有一定的科学意义。