近断层脉冲地震动对基础隔震结构放大效应的量化分析

为量化分析近断层脉冲地震动对基础隔震结构的地震放大效应,建立多层和高层两个基础隔震结构模型,根据隔震结构基本周期,采用基于能量的脉冲量化识别方法,得到40条脉冲地震动,并剔除其中的主脉冲,产生40条非脉冲地震动。将这80条地震动分别输入两个隔震结构,量化分析脉冲地震动对其层间位移角、楼层剪力、楼层加速度和隔震层位移的放大效应。结果表明:脉冲地震动作用下基础隔震结构的反应明显大于非脉冲地震动,脉冲地震动对隔震层位移放大系数最大,而楼层加速度放大系数对脉冲地震动比较敏感,呈现出波浪形的变化特征。两个隔震结构所得到的隔震层位移的放大系数平均值约为2.0,层间位移角、楼层剪力、楼层加速度的放大系数平均值约为1.5。

大跨异形钢连廊连体结构振动台试验研究

为研究高烈度区大跨异形钢连廊连体结构的抗震性能,开展1/30缩尺模型的模拟地震振动台试验。通过33个工况,分析连体结构的破坏特征、动力特性、加速度、位移和应变响应。结果表明:8度多遇和设防地震作用下,连体结构未发生破坏,自振频率无明显改变,基本为弹性状态;随着地震动强度的增大,连体结构的损伤逐渐累积,自振频率逐渐下降,主楼和附楼I的加速度放大系数逐渐减小,钢连廊与附楼I连接处发生微小裂缝,钢连廊跨中的竖向加速度放大系数先减小后增大,同时钢连廊对竖向振动放大效应明显,且带有明显的扭转反应;8度罕遇地震作用下,主楼和附楼I的剪力墙、框架柱出现裂缝,钢连廊与附楼I连接处的破坏加剧,其竖向自振频率下降了3.37%。连体结构的薄弱处位于钢连廊与附楼I的连接处,该处发生局部锚固破坏。连体结构的层间位移角未超过抗震规范的限值,满足"小震不坏"和"大震不倒"的抗震设防要求。

脉冲型地震动作用下大跨输煤栈桥的动力响应

为研究近断层脉冲效应对火力发电厂钢结构输煤栈桥地震响应的影响,以某典型输煤栈桥结构为研究对象,采用基于能量的脉冲地震动识别方法,选取9条不同脉冲周期的近断层脉冲型地震动,利用标准脉冲数学模型的方法,剔除所选地震动中的脉冲成分,从而获得相应的9条非脉冲地震动。在此基础上,采用动力时程分析方法,对比脉冲地震动与非脉冲地震动对该典型输煤栈桥结构地震响应的影响。研究结果表明:脉冲型地震动会对输煤栈桥的地震响应产生显著影响,特别是脉冲周期与结构自振周期接近时,三向输入时脉冲效应对输煤栈桥结构响应的放大作用最明显,其最大放大系数为2.1;在脉冲型地震作用下,输煤栈桥的柱顶水平位移为弹塑性位移限值的1.36倍,将产生超出预期的严重破坏,其钢桁架跨中挠度为正常使用限值的2.97倍,将会严重影响结构的适用性及附属设备的安全。因此,在对近断层区域内的输煤栈桥结构进行抗震设计时,有必要考虑脉冲效应和地震动多维性对结构地震响应的影响,否则将低估结构的动力响应。

An alternative construction of normalized seismic design spectra for near-fault regions

This paper presents a methodology for constructing seismic design spectra in near-fault regions. By analyzing the characteristics of near-fault pulse-type ground motions, an equivalent pulse model is proposed, which can well represent the characteristics of the near-fault forward-directivity and fling-step pulse-type ground motions. The normalized horizontal seismic design spectra for near-fault regions are presented using recorded near-fault pulse-type ground motions and equivalent pulse-type ground motions, which are derived based on the equivalent pulse model coupled with ground motion parameter attenuation relations. The normalized vertical seismic design spectra for near-fault regions are obtained by scaling the corresponding horizontal spectra with the vertical-to-horizontal acceleration spectral ratios of near-fault pulse-type ground motions. The proposed seismic design spectra appear to have relatively small dispersion in a statistical sense. The seismic design spectra for both horizontal and vertical directions can provide alternative spectral shapes for seismic design codes.

TBM在雅家埂隧道平导施工中的应用可行性分析

双护盾TBM在公路项目中应用较少,由于雅家埂隧道特殊的环境条件,首先对该项目应用TBM可行性进行分析;其次通过搜集到的类似项目资料,分析贯通平导+施工斜井+通风斜井方案和平导采用TBM+主洞爆破法方案在工期、造价上的优劣,同时对两种方案进行施工组织设计。研究结果表明,雅家埂隧道平导采用TBM+主洞爆破方案可以大幅度缩短工期,增加的投资额在可控范围内。

基于本征模态函数重构的近断层地震动识别与响应谱验证

为了充分考虑近断层地震动对中长周期结构的不利影响,提出了一种近断层速度脉冲型地震记录的量化识别方法。该方法基于经验模态分解(EMD)数据自驱动特征,充分考虑了本征模态函数(IMF)对原始记录脉冲尺度和形状的自适应匹配能力,以及单阶IMF固有的平滑特征,借助Tanimoto相似度的去中心化表达,给出了一种基于IMF信号自适应重构的地震记录去噪算法,用于识别主脉冲的幅值和周期。为了对主脉冲包含的能量进行度量,给出了基于指数函数的脉冲能量指示器,并验证了其有效性。通过与既有方法在周期、波形、反应谱等各方面的对比表明,本征模态函数与原始地震记录信号间的相似度可以作为筛选本征模态的重要依据。动力响应反应谱分析表明,抽取的脉冲对主脉冲中长周期的动力特性保留更为完整。总体上,由于经验模态分解方法的数据自驱动效应,所提方法对波形显著非对称的脉冲和多脉冲记录识别更为有效。