黄土塬地震动响应特征分析

2008年汶川Ms8.0级强烈地震对远离震中的黄土塬地区造成了较为严重的破坏,局部场地的震害和地震动放大效应显著。以典型黄土塬场地为对象,应用地形台阵流动观测和有限元计算方法,系统开展强震动作用下黄土塬边坡场地动力响应特征研究;应用大型振动台模拟试验和数值计算方法,重点探讨黄土塬平台场地在汶川地震作用下地表加速度响应随覆盖层厚度、地震动强度的变化规律以及对建筑结构的潜在影响。结果表明:黄土塬边坡顶部存在低频但较高放大系数的现象,可能与斜坡高差与入射波波长之比密切相关;大角度(60°~70°)黄土塬边坡对地震动的放大效应十分显著,坡顶加速度峰值(PGA)放大可达2倍,反应谱卓越周期放大可达5倍;较厚黄土塬平台场地加速度放大可达2倍以上,地震烈度增加1度,对于场地上固有周期0.7~2.0 s和周期大于3.0 s的建筑物地震反应将显著增加。

汶川地震黄土地区远场地震动特征分析

远场地震作用对长周期结构的抗震设计依据提出了新的要求,由于缺乏远场地震动实测记录,国内外对远场地震动特性的研究尚不成熟。对汶川地震部分台站记录进行分析,研究远场地震动峰值及反应谱特征,讨论传播距离和场地条件对远场地震动的影响。结果表明：远场基岩场地在周期0.5s以上、土层场地在0.5-2s和3-6s存在明显放大效应;远场Ⅱ类场地、设计地震第二组和第三组的地震动反应谱,在周期1-4.5s之间,谱值明显高于设计谱;远场Ⅲ类场地、设计地震第二组和第三组的地震动反应谱,特征周期值比设计谱明显向右偏移。规范设计谱在强地震动的长周期部分被低估,应适当增大长周期部分的谱值。

新疆泥火山发育区场地震陷灾害机理探讨

粒度组分是影响黄土震陷的重要因素之一。通过采集新疆艾其沟泥火山泥质碎屑喷出样品和泥火山发育区域出露的沉积剖面泥质碎屑样品,利用激光粒度分析测试的实验方法对样品进行粒度测试,分别对样品中值(Md)、均值(Mz)、标准偏差(σφ)、偏度(SK1)、峰度(KG)等粒度参数进行分析。研究结果显示:艾其沟泥火山泥质沉积物粒度组分中以粉粒为主,占56%左右,黏粒含量约为44%,粒度分布以偏众数,正偏态;周缘沉积剖面样品粒度组分以粉粒为主,占60%~70%左右,黏粒含量差异较大,部分地层沉积物中黏粒含量在15%~20%之间,极细粒含量占10%,粒度特征与天山黄土类型相似。黄土内黏粒含量影响其抗震陷性,含黏粒黄土抗震陷性能随黏粒含量的增加而增加。经泥火山沉积改造后的沉积粒度表现为黏粒组分显著增多,因此泥火山活动对沉积物的改造将粉质黄土逐渐向黏质黄土过渡,而黏质黄土的稳定性较高,从而提高了沉积物的抗震陷性能,但是黄土抗震陷性受多因素影响,定量分析泥火山活动对场地地震陷灾害的影响还需要进一步研究。

地震重点监视防御区天水市砖混农居震害预测

历次地震的震害表明,地震造成的经济损失和人员伤亡与建筑物的破坏程度有很大的关系,对建筑物的抗震性能进行分析具有十分重要的现实意义。为深入了解天水地震多发带多层砖混结构农居建筑的抗震性能,对天水市秦州区和麦积区典型多层砖混结构进行详细调查,分析天水地区砖混结构房屋的基本特点、抗震性能及存在的主要问题。将天水市257栋抽样建筑按照建造年代、层数进行分类,采用一种简单有效的易损性评定方法进行震害预测分析,计算出每栋抽样结构在各烈度下的震害情况,统计各分类建筑结构在不同烈度下的震害分布,得出相应的易损性矩阵;并以平均抗震能力指数评价其抗震能力,预测区域内的震害情况。

黄土-全风化泥岩接触带诱发黄土滑坡敏感性分析

选取甘肃天水市黄土层下伏全风化泥岩为研究对象,在工程地质条件调查的基础上,取备原状黄土及全风化泥岩试样进行基本物性指标测试、矿物成分分析试验及易溶盐测试,探讨了全风化泥岩与黄土中物质成分之间的差异性,定义全风化泥岩与黄土中HCO3-和Ca2+质量浓度的比值(M)为敏感性因子,分析全风化泥岩诱发黄土滑坡形成的内在机理.结果表明:全风化泥岩中的粘土矿物含量较高,粘土矿物中以伊利石/蒙脱石混层矿物为主, HCO3-较多,而黄土中Ca2+含量相对丰富.当M>3.13时,利于粘土矿物形成,全风化泥岩透水性变差,通过地下水迁移至黄土泥岩接触带的粘土颗粒以及后期新生成的粘土颗粒都会大大降低黄土泥岩接触带的强度,且地下水易在与黄土接触面富集形成滑面,从而导致诱发滑坡的可能性增大.

黄土斜坡动力响应特征分析

斜坡动力响应特征与斜坡形态密切相关,若入射地震波主频接近斜坡卓越频率就会放大斜坡动力响应,甚至造成斜坡失稳。汶川地震对远离震中的黄土地区造成了较为严重的破坏,局部场地震害和地震动放大效应显著。选取汶川地震典型黄土斜坡场地,利用地形台阵流动观测和数值模拟计算相结合的方法,系统开展强震动作用下黄土斜坡场地动力响应特征研究。结果表明:坡顶卓越频率最小,其PGA放大系数甚至达到坡底的1.98,这种现象可能与斜坡高差和入射波波长之比密切相关,比值0.2时坡顶放大效应达到最大。随斜坡坡度增加,放大效应增强,坡顶反应谱卓越周期放大系数可达5,说明斜坡地形对强震地面运动有显著影响。数值计算结果与实际强震观测基本吻合,其结果对黄土地区建设工程抗震设防具有重要的科学与实际意义。

列车振动及其引起场地效应研究进展

列车已经成为交通运输的首选工具和主力,特别是高速列车对经济和社会的发展有着重要作用。由于高速列车和传统列车相比较最大的特点是速度高,因此所产生的环境振动越厉害,使得列车运输系统与人们的生产生活的矛盾越发激烈。因此,高速列车运行产生的环境振动问题成为国际研究热点和前沿课题。文中总结国内外研究现状和进展,重点从列车振动的理论研究、数值计算研究、现场测试研究与分析和不同场地列车振动效应研究四方面进行详细阐述,同时对列车运行产生振动的传播特点、场地效应、振动预测以及振动控制进行总结及展望。

冻融循环作用下聚丙烯纤维混凝土的力学性能

通过4组不同配合比聚丙烯纤维混凝土的快速冻融循环试验,测得了不同冻融循环次数后混凝土的抗压强度、纵波波速与动弹性模量,研究了冻融循环作用下不同配合比聚丙烯纤维混凝土的力学性能与损伤量特征,分析了材料性质、材料配合比与冻融循环次数对力学性能的影响。分析结果表明:冻融循环200次后,未掺加引气剂的C30聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂的C30聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土的抗压强度损失率分别为46.53%、49.05%、34.56%、37.64%;冻融循环300次后,4组聚丙烯纤维混凝土纵波波速分别降低了8.42%、6.48%、16.72%、11.68%,动弹性模量分别降低了46.54%、35.72%、54.41%、53.72%;冻融循环150次后,C30和C40聚丙烯纤维混凝土损伤量迅速增长,且C40聚丙烯纤维混凝土损伤量高于C30聚丙烯纤维混凝土;在相同的冻融次数下,未掺加引气剂的C40聚丙烯纤维混凝土的损伤量最大;抗冻性能的改善效果从大到小依次为掺加引气剂C30聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂C30聚丙烯纤维混凝土、掺加引气剂C40聚丙烯纤维混凝土、未掺加引气剂C40聚丙烯纤维混凝土。