2022年四川泸定 M_(s)6.8地震强震动特性研究

北京时间2022年9月5日12时52分,四川省甘孜州泸定县发生M_(s)6.8级地震。国家强震动台网获得了133组三分量加速度记录,在对记录进行初步筛选和滤波后,研究了PGA和PGV衰减关系、竖向地震动特点、地震动速度脉冲,对比分析了反应谱和设计谱,着重对石棉挖角台站附近震害与地震动的相关性进行了分析,结论如下:1)三种台站强震动记录的PGA和PGV拟合曲线都比较相近,PGA、PGV拟合曲线与霍俊荣的预测模型较为接近;2)竖向地震动偏大,约38.2%的强震动记录V/H大于2/3,可能是屋顶塌落、柱子扭转和天花板坠落等震害现象出现的主要原因;3)识别出具有速度脉冲特性的记录11条,该类记录对长周期结构影响较大;4)所选记录反应谱大多超过了罕遇地震设计谱水平段,具有速度脉冲特性的051SMW台站周围房屋破坏较严重,人员伤亡较重。

检验概率地震区划图的两条技术路线

文章提出检验概率地震区划图的原则和两条技术路线。以区划图颁布实施后发生的破坏性地震为客观的检验标准,技术路线1统计实际地震造成的烈度超过区划图相应值的面积总和的占比,技术路线2评估按区划图设防建造房屋在实际地震中减轻经济损失和人员伤亡的效益。以我国1990版区划图为例,路线1的检验结果显示,设防烈度被超过的面积总和占大陆地区总面积的2.9%,相当于50年中有5.6%的超越,低于编图中设定的超越概率10%。以四川省最普遍的砖混和钢混结构房屋为例,与不设防相比,按1990版区划图设防建造的房屋在汶川地震中经济损失减少723亿元,体现经济效益621亿元,死亡减少10285人、重伤减少40716人,减灾效益显著。

地震与水平环境荷载下风电单桩基础动力响应分析

为探究复杂环境荷载和地震共同作用下饱和场地中单桩基础的动力响应,文中采用有限差分整体时程数值分析方法,对饱和砂土场地中海上风电单桩基础在水平环境荷载与地震荷载联合作用下的动力响应进行了非线性分析。通过与离心机试验结果对比,验证了所建立的数值分析模型的合理性与有效性。基于数值计算结果,对地震单独作用和水平环境荷载-地震联合作用2种工况下海上风电单桩基础的动力响应规律差异进行探讨,并进一步分析了上部结构质量、埋深等对联合荷载作用下单桩基础动力响应的影响。研究结果表明,在海上风电单桩基础结构设计中应考虑水平环境荷载与地震联合作用的影响,且应将桩的埋深作为重要设计参数加以考虑,而结构质量对联合荷载作用下海上风电单桩基础结构体系响应的影响较小。

月牙形索桁罩棚结构的施工成形分析和试验

对浙江省乐清市体育场所采用的新型月牙形空间索桁罩棚结构的施工方法进行了研究.提出一种在低空台架组装构件,并依次牵引上下径向索提升整体结构的施工方案.利用动力松弛法对体系的提升过程进行了数值模拟.从减小牵引距离的角度计算了组装台架的合理形状.分析了提升过程中体系的形状和内力变化特点,并发现局部撑杆倾倒的情况.借助于乐清市体育场罩棚结构的1∶15试验模型,依据该施工方案进行了张拉提升试验.测量了各提升步骤的环索节点坐标、环索和径向索的轴力,且与数值模拟结果相比符合良好.数值分析和试验结果表明:采用低空组装整体提升的施工方法可以实现月牙形空间索桁的有效成形,提升过程体系运动形态总体稳定.

路网级高速公路基础设施数字化平台的设计与实现

【目的】建设路网级高速公路基础设施数字化平台,对路网级基础设施静态数据进行集成,从而形成通用“一张图”。【方法】以“BIM+GIS+IoT”为基础,以唯一编码EBS结构树为全周期(从设计、施工到运营养护)的数据索引,构建一体化完整数据链,并通过多源数据融合的方式,叠加定期检测、地质灾害、养护施工、机电运维等多维度业务数据,支撑统一场景下的综合展示及分析决策应用,提升精细化管理能力。【结果】以基础设施数字化平台为高速公路数据服务底座,可实现高速公路全周期全要素基础设施数据的标准化、统一化、可视化。【结论】该平台实现了对多源异构数据的管理、更新、共享,为各类业务应用系统提供统一的二维、三维高精度地图服务和基础设施数据统一标准化维护及访问接口服务,是全生命周期数字化应用的底座。

张家口西部山区农村民居抗震性能调查与分析

张家口西部地区位于晋冀蒙交界区,该地区地形以山地为主,在1998年张北6.2级地震中农村房屋曾遭受严重破坏。对张家口西部山区农村民居的抗震性能进行调查,分析农村民居土坯拱窑洞、土木结构、砖木结构的特点,并依据建筑年代将农村民居划分为传统民居和当代民居,统计发现,建筑年代较老的传统民居仍然占相当比例。通过分析房屋建筑结构特点,给出本区农村民居缺少考虑地形效应和局部场地条件,门窗开洞大,硬山搁檩、穿靴戴帽和两重皮现象普遍存在的抗震薄弱环节,并针对薄弱环节提出具体对策与建议,以期提高该地区的抗震设防能力。

逆变型磁流变阻尼器的设计及性能试验

首先介绍磁流变阻尼器（Magneto—rheological Damper）的设计原理，设计制作了一种新型的阻尼器一逆变型MR（Magneto-rheological）阻尼器，并在小振动台上对其进行了性能试验，重点研究此阻尼器在高频（10～50Hz）下的工作性能，并采用修正的Bouc-Wen模型，结合试验结果，确定了其中的模型参数。所得到的结论：（1）将永久磁场和电流磁场结合起来从而实现阻尼器的逆向控制的设计思路时可行的，铜制隔磁环的设置保证了磁力线沿理论设计的路径穿行，又使线圈避免与磁流变液的长期接触腐蚀从而提高其耐久性；（2）所采用的修正的Bouc—Wen模型能较好地模拟阻尼器的高频性能，为此种阻尼器在高频波下的应用提供了理论依据；（3）试验结果表明：阻尼力一位移滞回曲线比较饱满，阻尼力一速度曲线基本符合理论假定。在15～50Hz频段内，修正的Bouc—Wen模型中的各参数取值较为稳定。

含水率对煤样声发射特征和碎块分布特征影响的试验研究

利用SHT4605电液伺服试验机和声发射检测系统,开展不同含水率煤样单轴压缩试验,辅以分形理论和声发射特征参数分析,定量化研究含水率对煤样力学特性及破坏特征的影响。研究结果表明:含水率的增大使煤样软化的同时削弱其脆性,破坏过程更加缓和,峰值应力由干燥时的23.91 MPa下降为饱水时的16.03 MPa,劣化超过30%;AE能率呈现明显的"平静—激增—衰减"阶段变化特征,AE能率平静期在线弹性阶段占比由干燥时的90%逐渐下降为饱水时的不足60%,干燥煤样的AE能率峰值是饱水煤样的10倍以上;煤样破坏后宏观裂纹数量随含水率增大而增多,煤样破坏形态趋于复杂,有剪切破坏向柱状张拉破坏转化的趋势;不同含水率煤样破碎块体在小于尺寸阈值50 mm的范围内自相似性良好,随煤样含水率增大,破碎块体分形维数D线性递减趋向于2,小颗粒煤屑质量占比下降,较大破碎块体(给定阈值以下)占比增加,块体向粒径均匀化发展。

两邻跨受火RC三跨连续板抗火性能试验研究

为了了解钢筋混凝土连续板在火灾下的变形规律和破坏机构,采用自行研制的燃油火灾试验炉,对足尺钢筋混凝土三跨连续板进行了恒载下两邻跨受火的试验研究.试验结果表明:钢筋混凝土连续板在升温过程中受火跨经历了较复杂的变形过程,且降温后存在较大的残余变形;连续板在火作用下产生了剧烈的内力重分布;其破坏机构与常温下相比有巨大差别,破坏铰出现在受火中跨靠近受火边跨的板负筋截断处,破坏时连续板被分解为两个受力单体:两块带悬臂的简支板.

纤维杆元模型在框架结构非线性分析中的应用

本文基于Fiber模型,结合分段变刚度概念,推导建立了便于框架结构非线性分析应用的纤维杆元模型,即由杆件两端弹塑性区的纤维子单元及杆件中部弹性区的弹性子单元组成。弹塑性区由于受力较大,采用精细的纤维子单元模拟,中间弹性区受力相对较小,直接采用弹性子单元代替;同时,应用增分理论,分别推导了三维纤维子单元及弹性子单元的单刚矩阵,并采用静力凝聚方法,集成了三维纤维杆元模型的刚度矩阵。另外,直接应用混凝土及钢筋的本构关系,利用该计算模型对一栋12层框架结构进行了时程非线性分析,计算结果与振动台试验结果进行了比较,比较结果表明两者在结构动力特性,位移响应方面等均吻合较好,验证了该模型的有效性,可为推广使用提供参考。

基于Kanai-Tajimi模型的地震作用荷载新型识别方法

目的研究一种识别地震作用荷载的方法,为地震作用荷载的识别与相应结构的动力特性、损伤的识别提供一种新的途径,进一步为结构的安全性、损伤进程和耐久性等研究提供理论参考.方法利用Kanai-Tajimi模型将单位强度白噪声过程模拟为未知的地震作用,并将其作用在结构上,然后根据数值模拟计算得到的结构体系响应作为观测量,采用Kalman滤波对未知荷载状态加以识别.结果最终可以利用结构的加速度响应反演得出地震作用的等效荷载,在人工添加5%观测噪声的条件下,最大误差率为7%左右,而在人工添加10%观测噪声的条件下,最大误差率为8%左右.结论通过算例的验证,说明笔者所采用的方法精度较高,获得了较好的识别效果.

山地与平原地形对地震动影响的对比分析

山地和平原地形在破坏性地震中对震害和地震动有很大影响,不同地形对地震动有不同的地形效应。为研究山地和平原地形对地震动的影响规律,基于集集地震后续M L6.6余震的强震观测记录,对位于不同地形且与震中位于同一直线上的四个强震台记录处理计算,从波形特征、频谱分析、加速度反应谱计算、与规范谱比较等方面进行对比分析,完成长周期地震动反应谱分布的计算。研究表明,山地地形对地震动的高频成分有地形放大效应,沉积平原对地震动的低频长周期部分有放大作用,并且长周期反应谱的峰值区域始终位于沉积平原中部。平原上强震记录产生的长周期放大系数谱已超出规范谱,沉积平原上长周期建筑的抗震设防应引起重视。

不同配比大尺度相似模拟试件单轴压缩实验研究

依据相似模拟理论及试件单轴抗压强度不同,分别采用河沙-石膏-大白粉及河沙-石蜡两种相似模拟材料不同配比制作了3组共6块150 mm×150 mm×150 mm大尺度试件,在室内RMT-150B岩石力学实验系统上对其进行了单轴压缩实验。结果表明:低强度河沙-石膏-大白粉试件压密、弹性、屈服阶段轴向应变较小,峰值强度范围变化大,岩体破坏后残余强度缓慢减小,且轴向应变较大,试件沿轴向呈反拱及层状破坏;河沙-石蜡试件压密、弹性、屈服及破坏阶段明显,峰值及残余强度较为稳定;随着河沙-石蜡试件胶结程度的提高,峰值及残余强度增大,软化程度变小,试件沿轴向呈对角线剪节破坏,岩体破坏后残余强度减小较快,试件强度指标趋于稳定,试件均质性好。

密肋复合墙体刚度退化全过程分析

密肋复合墙是密肋壁板结构体系的主要抗侧力构件,复合墙在荷载作用下的刚度退化规律是研究密肋结构体系抗震性能的基础性问题之一.由1/2比例密肋复合墙体低周反复荷载试验,得出了复合墙各个特征点刚度和从加荷到破坏全过程的三阶段刚度退化规律,分析了轴压比等因素对复合墙刚度退化的影响,即轴压比越大,剪跨比、外框架截面及配筋、肋柱(梁)数量及配筋越小,刚度退化速度越快,反之则越慢;同时给出了复合墙刚度退化曲线指数表达式和各变形阶段的退化系数表.讨论了改善施工工艺、采用纤维填充材料等延缓复合墙刚度退化速度的方法,为密肋壁板结构体系的工程应用提供了参考.

基于微观孔隙特性的动力固结压缩条件下海相软土的变形分析

为探求软土地基在循环荷载作用下的微观结构变形机理,研究宏观动力响应和微观结构之间的相互关系,对杭州市地铁2号线附近土层的原状海相软土进行动力固结压缩试验和核磁共振试验,获取不同固结围压(p0)、不同循环动应力比(ζ)和不同超固结比(αOCR)下的软土动力响应和孔隙微观结构特性。根据试验结果,应用广义加性模型(GAMs)建立微观孔隙结构参数和最终累积应变(ε)的耦合关系。研究结果表明:原状海相软土T2谱分布主要包含2个峰,主峰面积占全峰总面积的99%以上,表明孔径小于1μm的小孔隙占99%以上;随着p0,ζ和αOCR不断增大,孔隙水弛豫强度显著降低,软土中大孔隙消失,部分小孔隙变化较小,平均孔径减小,孔隙率下降。

沙牌碾压混凝土拱坝应力场仿真计算分析

目的分析坝体施工期和运行期应力场的分布特点和变化规律、诱导缝的状态和张开时间以及坝体损伤开裂状况.方法碾压混凝土拱坝的核心问题是温度应力问题,现阶段进行全过程诸多因素的耦合分析仍然面临许多困难.基于应力场隐式解法的基础上,讨论了碾压混凝土材料的本构模型、温度影响、非线性徐变、诱导缝的损伤开裂准则等问题.结果结合沙牌工程,进行了大坝施工期和运行期的应力场仿真计算分析,根据仿真计算结果结合大坝施工期的部分观测资料,分析了诱导缝的张开和坝体的损伤开裂情况.结论诱导缝和横缝显著改变了坝体的应力分布,施工期间坝体会出现局部开裂,蓄水后坝体应力状态有所改善,但是下游面和坝顶仍有开裂的可能.

川西北安多藏式民居的结构特点及抗震性能

传统安多地区藏式民居历史悠久,建筑特色鲜明,建造材料和建造工艺相对原始,川西北地区发生的几次地震中其抗震表现参差不齐。为了提高安多地区藏民的居住安全性,本文基于现场调研和文献资料分析,全面梳理了该地区民居的结构组成和构造特点,结合九寨沟地震中安多民居的震害特点和易损性特征,剖析了其抗震性能。研究表明:该类民居的建筑结构兼具藏式碉楼和汉式穿斗木构架的特征,易损性接近砖混结构;分层建造方式削弱结构竖向整体连续性,客观上通过层间错动有助于提高抗震耗能能力;结构体系混杂、砌筑墙体强度低、节点抗震性能不佳和楼屋盖自重大是其抗震主要薄弱环节。建议在保留建筑风貌的基础上优化结构体系,加强抗震连接构造,引入装配式建筑理念。

从九江地震看农村房屋抗震现状

通过分析九江地震震害特征及产生的原因,提高对建筑抗震设计重要性的认识,同时针对旧房改造和重建,结合新农村建设,从工程防灾角度论述了目前农村房屋进行抗震设防的必要性和紧迫性,为抗震设防提供一些参考和借鉴。

中欧规范无腹筋梁抗剪承载力计算比较

本文简单地分析了欧洲混凝土设计规范EN1992-1-1:2004规定的无腹筋混凝土梁斜截面抗剪承载力计算方法,对影响无腹筋梁斜截面承载力的因素如纵筋配筋率、剪跨比、混凝土抗拉强度等进行深入分析,对比了中欧规范不同考虑方式。通过比较分析,得到了中欧混凝土构件斜截面设计方法上的一些差异,也指出了中国规范未考虑纵向配筋率的影响。

震源初始破裂位置对地表地震动影响分析

近断层地震动受地震震源参数的影响显著,基于典型的地震有限断层模型,通过离散波数有限元数值模拟方法,计算了断层上可能的三种不同初始破裂位置条件下的一系列地表场点的地震动时程,比较不同初始破裂位置对地震动参数的影响,结果表明:1初始破裂位置越靠近地表,地震动的峰值越大,而且初始破裂位置对地震动的加速度影响最大,对速度和位移的影响较小;2对地震动不同分量的分析表明,初始破裂位置对地震动的垂直断层分量影响较大,对平行断层和竖向分量影响很小;3初始破裂位置深度的增大会降低地表地震动的幅值,但是断层破裂不同方向上的地震动幅值相对差异仍然存在。因此,断层面上的初始破裂位置也是地震动模拟和预测中需要考虑的一个重要因素。