含剪力销的螺栓法兰双连接箭体位移峰值分析

含剪力销的单连接面螺栓法兰结构动力学响应受剪力销倾角显著影响,而实际箭体结构多采用双连接面三舱段形式。因此,将单连接面螺栓法兰结构动力学简化模型进行推广,建立双连接面的三舱段箭体结构简化动力学方程,并研究结构横纵耦合振动问题。通过将接触非线性转化为剪力销影响下的拉压不同刚度结构问题,建立六自由度的双连接箭体简化动力学模型,通过动力学仿真分析找出剪力销倾角对冲击载荷作用下双连接箭体结构位移峰值响应的影响趋势。

近断层地震动速度、位移峰值衰减规律的研究

在全球范围内选取6.0≤Mw≤7.6、震源深度H≤20km且断层距df≤40km的地震动速度和位移峰值数据,进行分组统计分析,确定了PGV和PGD的近断层研究区域分别为20km和15km。认为两水平分量为2条独立数据,在各自研究区域分别得到由366条PGV和265条PGD数据组成的数据库;其中水平方向分为硬土和软土2类场地,竖向只考虑土层场地,利用作者前文已提出的近断层地震动衰减模型和最小二乘法进行数据拟合分析,得到PGV和PGD随断层距和震源深度变化的衰减曲面,分析了水平、竖向以及竖向与水平比值的衰减规律。

地震动位移峰值对斜拉桥地震反应的影响

根据同一加速度反应谱拟合了加速度峰值相同、速度峰值相同、位移峰值不同的两组地震动时程。以大跨斜拉桥的三维模型为例,在以上两组时程的激励下,应用有限元方法,对斜拉桥的地震反应进行了分析。计算结果表明:在弹性阶段,地震动位移峰值对斜拉桥的动力响应影响不明显;但当结构进入弹塑性阶段时,在位移峰值较大的一组地震动激励下,桥梁的墩底弯矩和塔顶位移会有更大的响应。

地震预警中P波位移峰值曲线特性研究

地震预警技术(EEW)是目前防震减灾相对有效的方法之一,研究震源破裂初始段波形信息可为EEW系统的震级实时估算提供理论支持。本文结合P波初动波形特征,分别计算日本和中国地震的强震动记录的位移峰值曲线,对比各震级的位移峰值均值曲线的特征,然后利用分段函数模型进行拟合,量化初动上升斜率B1和上升时间T1等特征参数,并统计此类参数与震级相关性。结果表明:当不考虑幅值差异时,随震级的增大,P波初动波形由简单变复杂,均值曲线初始上升段斜率逐级降低,初始上升时间变长,B1等特征参数与震级具有很好的相关性。此外在不同地质构造环境中地震的强震动记录此特征基本一致。因此P波初始段的特征参数可用于估算震级大小,同时证实震源初始破裂过程的信息可反映最终地震的强弱。

滑坡位移预测模型补充评价方法

针对目前滑坡位移预测模型评价方法中总体性指标区分能力不足,以及对滑坡高风险期预测效果评价不准确等问题,设计滑坡位移预测模型快速位移期综合误差(CERDP)和峰值预测误差(PPE)两个补充评价指标以及对应的补充评价技术流程。基于滑坡监测数据的实例研究表明,所提补充评价指标和应用流程合理可行,可以有效地应对均方根误差(RMSE)等指标差异不显著带来的评价不准确问题,遴选出总体性能可靠,在风险时段和最高风险时点表现更好的模型,为滑坡风险管理工作提供有效的技术支持。

峰值速度和峰值位移对6层钢结构弹塑性地震反应影响的研究

深入揭示地震动峰值特性影响是推进地震动工程特性研究的有效手段。地震动峰值速度和峰值位移特性对结构弹塑性地震反应的影响规律尚需要探索。本文基于窄带时程叠加方法,人工合成具有相同加速度反应谱但峰值速度和峰值位移不同的4个序列地震动时程。其中第1、2序列地震动峰值速度为0.20 m/s,峰值位移分别为0.20 dm和0.40 dm,而第3、4序列地震动峰值位移为0.30 dm,峰值速度分别为0.15 m/s和0.30 m/s。将地震动峰值加速度分别标定至400 cm/s2和800 cm/s^(2),并以此作为输入开展建设地震观测系统的6层钢结构弹塑性地震反应分析,使得结构发生不同弹塑性地震反应,对比分析在不同序列地震动作用下层间位移角和延性系数等结构工程需求参数差别,探索峰值位移和峰值速度对结构弹塑性地震反应的影响规律。分析表明,在非线性反应阶段后,结构层间位移角和延性系数的变异系数随着输入地震动峰值的增加而增大,地震动峰值特性对结构层间位移角和延性系数等参数有一定影响,影响幅度随输入地震动增加而增大,且峰值速度较峰值位移的影响更为显著。在进行结构设计地震动参数选取时,应重视地震动速度和位移峰值特性的影响。

基于峰值位移均值识别非线性结构的损伤

目前对结构进行损伤识别的方法大多基于结构振动信号的变化而进行,不同振动信号在不同环境下的损伤识别能力各不相同。为验证振动信号在随机环境下的的识别效果,以随机振动理论为基础,针对非线性结构的损伤识别问题,提出了利用结构峰值位移均值进行损伤识别的新方法。该方法不需要结构损伤前的模态参数。通过对两种不同类型非线性结构的数值模拟分析,对该方法进行了验证。结果表明,该方法能够有效识别结构的单处损伤、多处损伤以及损伤程度,充分显示了该指标检测损伤的准确性和敏感性。

基于反应位移法的综合管廊抗震设计研究

综合管廊设计使用年限为100年,地震作用需按100年确定。采用规范值对任意设计使用年限的地震动峰值加速度计算式进行了验证。提出了Ⅱ类场地设计使用年限100年的地表水平向峰值加速度建议值,并采用理论值、地震安全性评价报告值进行验证,给出了场地地震动峰值加速度调整系数。提出了Ⅱ类场地设计使用年限100年的地表水平向峰值位移建议值和场地地震动峰值位移调整系数。采用反应位移法对单舱综合管廊进行抗震计算。结果表明,7度(0.10g)区Ⅳ类场地、7度(0.15g)区Ⅱ~Ⅳ类场地、8度(0.20g)、8度(0.30g)及9度(0.40g)区各类场地的地震作用组合内力大于静力荷载组合内力,起控制作用;各设防烈度和场地类别的结构弹性层间位移角和弹塑性层间位移角均满足规范要求。

节理峰值剪切位移及其影响因素分析

根据Barton-Bandis节理峰值剪切强度准则,分析了节理峰值剪切位移与法向应力之间的变化关系,并以此为基础总结了Barton峰值剪切位移公式的不足。通过室内直剪试验验证了节理粗糙度与法向应力是影响结构面峰值剪切位移的两个主要因素。试验结果表明,峰值剪切位移与节理粗糙度成反变化关系,与法向应力成正变化关系。建立了考虑节理粗糙度与法向应力的节理峰值剪切位移计算新公式。克服了Barton经验公式只考虑节理粗糙度,而不考虑法向应力作用的局限。新公式能很好地拟合试验数据,表明其合理性。

空间相关多点地震位移输入峰值控制对结构非线性响应的影响

在空间相关多点地震动人工拟合中,一般控制大跨结构不同支撑点处的地震加速度反应谱及加速度峰值相同,而相应于不同支撑点处位移时程的峰值则是不同的。为了研究地震动特性及不同的位移控制条件对结构响应的影响,引入两种不同的包线函数分别模拟地震动强度或频率非平稳特性,并且按照控制不同支撑点处时程的加速度峰值或位移峰值相同,拟合了6组空间相关多点地震动;采用多点地震动加速度/位移输入模式,对三跨连续梁桥进行了非线性响应分析。结果表明:控制地震位移时程的峰值对结构的内力和位移响应有较大的影响,位移峰值越大,结构进入的非线性程度越深,得到的结构响应越大,且与位移时程的形状无明显相关性;以加速度反应谱和加速度峰值为目标的地震动拟合中,各支撑点处位移时程的峰值离散性比较大,为了保证结构的安全,空间相关多点地震动拟合中应控制位移峰值的最小取值;地震加速度时程的频率非平稳特性对桥梁位移和桥墩扭矩影响较大,如果仅考虑地震动强度非平稳特性,则存在低估结构响应的风险。因此,大跨结构抗震分析中应合理刻画地震动时间空间耦合特性、非平稳特性及位移输入的最小峰值,充分估计结构的非线性响应,以保证结构抗震设计的安全性。

西南地区水平向峰值速度、峰值位移衰减关系研究

本文收集西南地区79个4.0<M_(S)≤8.0主震、0<R rup<300 km的自由场地加速度记录,采用合理可靠的数据处理方法获得峰值速度(PGV)和峰值位移(PGD)的水平分量几何均值各1600个.建立包含西南地区强震动数据及相应的震源、距离、场地参数等各项元数据的数据集.统计回归得到西南地区包含震级饱和效应、震级相关几何衰减、线性和非线性场地响应、非弹性衰减的水平向PGV、PGD衰减关系.进行了事件间和事件内残差评估、模型评估.将本文衰减曲线与西南地区大震和强震的实际观测值、川藏区水平向PGV衰减关系以及NGA-West1的水平向PGD衰减关系进行对比.结果表明,本文衰减关系用于估计西南地区震级M_(S)4.0-8.0、距离10~300 km的地震动PGV、PGD是有效的.绝大多数汶川、芦山、鲁甸和九寨沟地震的PGV、PGD观测值分布在本文PGV、PGD衰减曲线±1倍标准差以内.本文的PGV、PGD衰减曲线显示了震级相关的PGV、PGD衰减和土层非线性的平均效应.与国内常用衰减关系和NGA-West1衰减关系相比,本文衰减关系能更好地体现震源特性、传播介质、场地非线性对西南地区水平向PGV、PGD衰减特征的影响.

拟合峰值位移与目标反应谱的人造地震动

提出了一种以绝对加速度反应谱和峰值位移为目标合成人造地震动时程的方法。该方法首先利用传统的频域内调整傅立叶幅值谱的方法生成以给定峰值加速度APG、反应谱ST(ω,ζ)和强度包线为目标的初始加速度时程a(t);然后利用在时域内叠加窄带时程的方法来进一步调整a(t)以使其峰值位移DPG逼近目标峰值位移DPTG,并且提高对目标反应谱的拟合精度。算例分析结果表明,该算法所得结果具有非常高的拟合精度。

应用D、^(18)O同位素峰值位移法求解大气降水入渗补给量

采用D、18O同位素峰值位移法求出研究区大气降水入渗补给量。通过野外地中渗透计法和降水入渗系数法对同位素法计算结果检验,发现D、18O同位素法计算结果具有较高精度,同时验证了在研究区用D、18O同位素方法求大气降水入渗补给量是可行和可靠的。用该方法求解大气降水入渗补给量具有方便快捷、经济省时的优点,在湿润、半湿润地区大气降水补给研究方面,具有很大的应用潜力和重要的应用价值。

地震动峰值位移和峰值速度对地下结构地震反应的影响

针对3类不同的典型场地条件下的单层双跨地铁车站结构,采用土-地下结构整体动力时程分析方法,分析了地震动水平输入时峰值位移和峰值速度差异对地下结构地震反应的影响。结果表明,地震动峰值速度差异对地下结构地震反应的影响,在硬土场地条件下较大,中硬场地条件下次之,软土场地条件下最小;地震动峰值位移差异对不同场地条件下的地下结构的地震反应无明显影响。

节理峰值后归一化位移软化模型

切向荷载作用下贯通节理岩体峰值强度后的剪切应力、位移变形规律一般呈双曲线形式发展,即峰值后强度衰减速率逐步变小而趋于0,到达残余强度。直剪试验表明,非贯通节理岩体峰值后剪切应力、位移呈"S"型趋势发展,即强度衰减速率先是逐步增大,到达一定程度后逐步减少,最后趋于稳定达到残余强度值。贯通节理岩体峰值强度后的本构关系并不适合于描述该特征。提出一个新的非线性归一化位移软化本构模型,通过归一化剪切应力R与归一化剪切位移D的指数函数关系体现峰值后剪切应力、位移的发展趋势,即模型采用无量纲表达式。归一化剪切应力R是峰值后强度降τp-τ与峰值强度、残余强度差值τp-τr的比值;归一化位移D是峰值后剪切位移、峰值位移差值δ-δp与残余位移、峰值位移差值δr-δp的比值。对含不同起伏角的非贯通节理岩体在常法向荷载条件下的直剪试验数据进行拟合分析,模型预测结果与实测值具有相当高的吻合度,验证了模型的正确性。

拟合核电厂设计反应谱及峰值位移的地震动调整方法

提出一种以核电厂设计用伪速度反应谱及峰值位移为拟合目标的地震动调整方法。该方法基于样条小波的快速分解与回复算法,将实际地震加速度记录应用2阶基数B-样条小波进行分解,以识别对峰值位移、峰值加速度影响最大的小波分量;并在此基础上,通过改进地震动调整的小波分析法与时域叠加小波函数法,实现对目标反应谱及峰值位移、峰值加速度的同时拟合。算例分析结果表明,该方法具有较高的拟合精度。

场地条件对地震动峰值位移的影响

通过分析美国的强地震记录,按照中国场地类型划分标准,把728条地震记录按照不同的震级、震中距、场地类别进行划分,分析了场地条件在东西、南北、竖直三个方向对峰值位移PGS的影响.在分析过程中发现,场地条件对PGS影响非常大,在小震级近场,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地值相差不大,在远场或者大震级时Ⅲ类场地值比相应的Ⅱ、Ⅰ类场地值大;随着震中距的增大,PGS值减小,随着震级增大,PGS值相应增大,表现出的规律性非常明显。各震级,各震中距,水平向PGS比相应竖直向值大很多,表现出的规律性比PGA、PGV稳定。

钢筋混凝土剪力墙峰值位移计算方法

为了研究钢筋混凝土剪力墙的峰值位移(峰值荷载对应的位移),根据竖向悬臂梁纵向伸长量计算的桁架模型,建立了中高墙、高墙带端柱I形截面剪力墙的峰值位移计算模型和计算公式,并采用该公式对收集的34片带端柱的I形剪力墙的峰值位移进行了计算。研究结果表明:计算结果与试验结果基本吻合,采用所提出的计算公式基本可以预测钢筋混凝土剪力墙的峰值位移;同时,采用本文的计算模型可以通过求解剪力墙的竖向伸长应变,直接得到剪力墙的峰值位移。

基于高频GPS峰值地动位移的震级标度探讨

综合地震学地震震级公式和目前连续GPS研究震级标度的成果,使用国内外M_W5.9～9.1的17个地震事件的高频GPS测站的峰值地动位移数据,构建了新的基于GPS峰值地动位移(PGD)的震级标度关系。依据新建立的关系和实际数据分析认为,GPS峰值地动位移的震级标度关系适用于M_W5.6以上大地震的震级计算,并得到不同震级的地震使用该标度关系的震源距适用范围,提出使用场地校正项和震源辐射与传播路径校正项修正基于GPS峰值地动位移的震级标度关系。

峰值速度和峰值位移对钢结构弹塑性地震反应影响研究

建筑结构在地震动作用下的破坏倒塌是引起人身伤亡和财产损失的直接原因。因此,深入揭示地震动特性,以便改进结构抗震设计,减小建筑结构在地震作用下的动力响应已成为当前工程领域的研究热点。然而,地震动本身是一个复杂过程,影响因素众多,地震灾害表明地震动振幅、频谱和持时是3个最有代表性的特征参数。但如果结构发生弹塑性地震反应,