大断面隧道支护结构地震反应特性分析

从围岩-支护结构-地震相互作用研究思路出发,利用ADINA非线性有限元软件,通过大断面隧道施工力学及瞬时动力时程分析,研究隧道支护结构在水平(Ya)、纵向(Za)及水平-纵向(YZa)不同地震加速度作用下的位移、应力反应特性.结果表明,水平地震加速度对支护结构的水平位移、最大主应力、加速度和速度影响大,纵向地震加速度对纵向位移、有效应力、最大及最小主应力、最大剪应力、加速度和速度影响都大.在Ya=0.191 g、0.440 g或Za=0.141 g及其YZa共同作用下,大断面隧道初期支护遭到破坏,二次衬砌局部损坏;在Ya=0.440 g或Za=0.326 g及其YZa共同作用下,隧道二次衬砌遭到损坏;在Ya=0.880 g或Za=0.652 g时,隧道支护结构可能会遭到严重破坏.     

固定型蓄电池组的抗震性能

固定型蓄电池用于控制装置:通迅和备用电源。所以,要求蓄电池具有高度的抗地震性能和可靠性。因此,研究了蓄电池组的动力学特性,并对三种规格蓄电池组用具有地震波振动进行抗震试验。用在这些试验中的地震波如下1)EL CENTRO 波 1940年加速度0.33g2)TAFT 波 1952年加速度0.3g3)随机波 (人工摹拟地震波)加速度0.3g这些实验结果表明:蓄电池组具有令人满意的抗地震性能。     

面向新世纪的建筑减灾技术——基础隔震技术

三、隔震建筑的地震考验 目前,国内外已有一些隔震建筑经受了地震的考验。其中最突出的是在1994年美国洛杉矶北岭地震和1995年日本神户大地震中,隔震建筑显示了令人惊叹的隔震效果,经受了强震的检验。美国南加州大学医院是一栋8层钢结构房屋,体型复杂,采用铅芯橡胶垫隔震技术,1991年建成。在1994年1月6.8级北岭地震中经受了强烈地震的考验,震后照常履行医疗救护任务。地震时地面加速度为0.49g,而屋顶加速度仅为0.27g,衰减系数为1.8。而另一家按常规高标准设计的医院,地面加速度为0.82g,顶层加速度高达2.31g,放大倍数为2.8。在极震区内共有8座医院,其余7座均因地震破坏而关闭停     

抗震农居建筑材料的类型

一、问蠢提出的背景 新疆是我国主要的内陆地震活动区。1900年以来,新疆境内发生6级以上地震100多次。全区加速度值大于0．05g以上的面积占全区总面积的87．28％,其中加速度值大于0．1g的占57．66％。地震灾害对人民的生命财产安全和社会的稳定发展造成了严重的威胁。     

穿斗式木构架结构与轻型木结构抗震性能振动台试验研究

通过1∶2比例穿斗式木构架结构和轻型木结构模型的振动台试验,对这两种结构的抗震性能进行了研究。结果表明：穿斗式木构架在峰值加速度在0~0.5g的地震激励下,柱顶水平加速度反应会减小,动力放大系数在0.46~0.57之间,柱顶位移会增大,在输入峰值加速度大于0.4g后,柱与础石之间会产生较大的滑移,卯榫节点也会产生较大变形,从而耗散大量的地震能量,使得该结构具有明显的减震效果;轻型木结构模型则在峰值加速度大于0.4g地震激励下,柱顶加速度动力放大系数大于1,且轻型木结构模型在峰值加速度0.5g地震激励下,仍处于弹性状态。     

考虑SSI效应的核电结构水平与竖向地震响应的耦合效应研究

本文通过振动台试验研究第三代核反应堆AP1000核安全壳模型水平与竖向地震响应的耦合效应,对该结构模型在单向和三向激励下的加速度响应进行了对比分析。分析结果表明,对于刚性地基:无隔震时,在结构频率附近,上部结构在三向地震输入下的加速度响应大于单向地震输入下的加速度响应;有隔震时,上部结构在三向地震输入下的加速度响应大于单向地震输入下的加速度响应。对土性地基来说:无隔震时,在2~10Hz范围内,上部结构在单向地震输入下的加速度响应大于三向地震输入下的加速度响应;有隔震时,在隔震系统频率附近,上部结构在单向地震输入下的加速度响应大于三向地震输入下的加速度响应。     

汶川地震诱发滑坡与地震动峰值加速度对应关系研究

 利用汶川地震获得的地震动记录及峰值加速度数据和收集整理的近3 000个崩滑点数据,对汶川地震诱发滑坡与地震动峰值加速度之间的对应关系进行研究,得到如下认识：(1) 地震动峰值加速度与地震诱发崩滑之间存在非常明显的正相关性,随峰值加速度增加,地震滑坡灾害也逐渐严重。(2) 在龙门山震区存在0.2 g的峰值加速度分界线,大于此值时,地震滑坡灾害比较严重。(3) 整个区域峰值加速度的下限为0.05～0.07 g,小于此值时,诱发滑坡的可能性很小。(4) 不同地质区域对应斜坡临界加速度有所不同,一般在0.05～0.15 g之间变化,平均为0.1 g,说明震区斜坡承受地震的水平较差;峰值加速度超过局部场地斜坡临界加速度后,诱发滑坡的可能性增加。得到的峰值加速度研究结果与其他研究结果较为一致,表明利用地震动参数研究地震滑坡具有很好的一致性。依据峰值加速度与地震滑坡的对应关系,可以对震后滑坡灾害作快速评估,也可以将其应用到地震滑坡灾害预测/区划工作中,与地震动峰值加速度区划形成很好的衔接。     

CNP1000核电厂安全壳1:10模型拟动力试验

由半球形穹顶、筒体和2根扶壁柱组成的预应力混凝土安全壳是我国最新开发的CNP1000先进核电厂的标志建筑物。为验证其在峰值加速度为0.2 g的设计地震水平SL-2工况下的安全,为该安全壳的技术系统集成提供模型结构动态试验依据,完成了该安全壳一个11∶0预应力混凝土模型的单自由度拟动力试验。试验分两个阶段,加载方向分别与安全壳的扶壁柱连线垂直和一致;在有限元分析的基础上,确定了两个阶段试验单自由度体系的理论质量。采用人工波作为地震输入;每个阶段分别进行3个工况试验,地震峰值加速度分别为1 g、2 g和3 g,根据相似关系,对应于实体结构分别为0.1 g、0.2 g和0.3 g;模型结构阻尼比分别取为0.02、0.05和0.05。结果表明,在峰值加速度2 g地震作用下,筒体底部个别测点达到混凝土开裂应变,模型等效抗侧刚度降低仅5%;在峰值加速度3 g地震作用下,除筒体底部外的筒壁测点的应变都小于混凝土开裂应变,模型等效抗侧刚度降低约14%,结构处于弹性阶段。半球形穹顶安全壳具有大的抗震安全储备。     

钢筋混凝土巨型框架结构抗震设计方法研究

结合现行规范以及文献[2]所提出的三水准设防、三阶段设计法,对设计基本地震加速度为0.15 g地区结构按主框架提高一度或者半度进行两榀巨型框架结构设计.采用弹塑性动力分析程序Drain-2d＋对结构进行弹塑性地震反应分析与评价,以得出合理的设计参数.     

深厚松软场地卓越周期与地面峰值加速度的空间变异特征:以苏州为例

基于区域地震构造与活动性特征,苏州存在遭遇近场中强地震、中远场强地震和远场大地震影响的风险。根据250 m深钻孔信息与111个不同深度原状土样的动三轴试验结果,采用修正Matasovic本构模型描述土的动剪切模量折减和阻尼比增长特性是适宜的。基于393个钻孔的剪切波速资料,以剪切波速不小于700 m/s的岩土层为地震基岩,采用集中质量模型非线性分析法进行钻孔土柱地震反应分析,提出了场地卓越周期的弱震预测法,给出了场地卓越周期和地面峰值加速度(PGA)的空间变化特征:(1)在近场中强地震、中远场强地震和远场大地震的基岩弱震动作用下,场地卓越周期等值线图的空间变异性相似,但PGA放大系数等值线图的空间变异性与基岩地震动特性密切相关。(2)基岩峰值加速度小于0.1g时,PGA的大小主要取决于基岩峰值加速度;反之,基岩地震动频谱特性的影响不可忽略。     

足尺三层单跨框架结构-展柜-文物系统振动台试验研究

为获得更多的馆藏文物震害数据及文物预防保护工作的科学实施，开展了足尺三层单跨框架结构-展柜-文物系统的振动台试验，对系统的地震响应及文物的破坏情况进行了研究。以三层钢筋混凝土框架结构模型代表博物馆结构，共设置6个展柜及23件浮放和限位文物模型。采用6条天然地震波，峰值加速度调幅范围为0.1g～0.62g,共进行了15次加载。获取了楼层加速度时程、展柜台面加速度时程、不同楼层上和展柜内浮放玻璃砖和陶瓷笔筒的滑移时程、不同体形的浮放花瓶的摇摆时程、不同楼层上亚克力卡固大号梅瓶和鱼线栓绑中号梅瓶的运动状态。结果表明：第二层和第三层楼面相对于振动台面的峰值加速度放大系数范围分别为0.92～2.15和1.28～3.93,同一条地震波激励下在钢筋开始屈服对应工况的放大系数最小；展柜台面相对于楼层的峰值加速度放大系数范围为0.82～1.98;峰值加速度为0.62g时，第三层楼面砂纸上玻璃砖的最大滑移量为103 mm,而亚克力板上陶瓷笔筒的最大滑移量仅为17 mm;位于振动台面的冬瓜瓶在峰值加速度为0.4g时处于静止状态，但在峰值加速度为0.31g时发生了倾覆，受花瓶底面不平整的影响，倾覆现象不一定随...     

强震作用下土钉支护边坡的振动台试验研究

我国是一个多地震国家,出现了汶川大地震等强地震,因此土钉支护抗强地震性能需要深入研究。本文设计了土钉支护室内地震试验模型,通过振动台试验,发现0.4g以下,地震对土钉支护响应参数影响较小,重点研究了0.4g以上地震加速度的土钉支护响应特性和累积效应。试验表明,面板位移较好地反映了土钉支护的累积效应,呈现出沿高度的抛物线分布。土钉应变可在一定程度上反映地震累积效应。边坡中部土压力在地震作用下有增加态势,而坡顶和坡脚附近则呈现较明显的震荡效应,面板加速度在坡顶和坡脚附近也较大。分析表明,约束效应对土压力和面板加速度有一定影响。     

基于监测台网加速度信号分析的上海周边区域地震影响评价

2021年11月至2023年8月期间,上海市周边区域共发生了5次有感地震,分别为江苏盐城市大丰区海域5.0级、江苏常州市天宁区4.2级、黄海海域4.8级、上海市青浦区3.1级和山东德州市平原县5.5级地震,同济大学监测台网的4个测站捕获了这5次地震的场地和典型结构加速度信号,分析了各次地震作用下场地和典型结构的加速度信号的峰值及持时,探讨了各次地震信号的反应谱特征,对照设计反应谱曲线的第一特征段和第二特征段,对这5次周边区域地震对上海市的影响进行评价。     

RC巨型框架结构抗震设计方法研究

结合现行规范以及文献[2]所提出的三水准设防、三阶段设计法,对设计基本地震加速度为0.10 g地区(7度区)结构按主框架提高1度或者0.5度进行2榀巨型框架结构设计.采用弹塑性动力分析程序Drain-2d+对结构进行弹塑性地震反应分析与评价,以得出合理的设计参数.     

地下水位上升对上海软土场地地震反应的影响

根据工程地质勘探和室内外试验建立上海软土场地计算模型,采用Biot动力固结理论,结合弹塑性边界面模型,研究三向地震作用下地下水位上升对场地土层地震反应的影响。利用具有水平和垂直三向完整加速度记录的Taft波构造基岩输入地震动时程曲线,分析三向地震作用下地下水位上升对土层竖向和水平加速度放大效应、竖向与水平加速度峰值比、地表加速度和反应谱特征以及沿土层深度最大孔隙水压力和孔压比的影响。计算分析表明：地下水位上升对水平向和竖向峰值加速度的放大效应影响差异显著,同时对地表加速度及其反应谱特征具有重要影响。地下水位的上升,地表水平峰值加速度放大效应增大,竖向峰值加速度放大效应减小;竖向与水平向加速度峰值比减小;土层高频滤波作用增强,长周期成分放大效应增大;近地表液化土层范围增大,加剧砂土液化危害性。     

基于拟静力法的地下洞室群地震响应分析

以白鹤滩水电站地下厂房洞室群为研究背景,通过有限元程序Phase²建立13号机组剖面数值分析模型,基于弹塑性本构关系,采用拟静力法研究了在不同地震加速度作用下洞室群的变形及应力变化特征。结果表明:在不同地震输入方向下,洞周各关键点的位移、应力及洞室边墙相对位移变化不同,在-0.34 g的地震加速度作用下,尾调室顶拱的位移及上下游边墙的相对位移分别达到34.5 cm、12.2 cm,在0.34 g的地震加速度作用下,尾调室顶拱出现了较大的应力集中,其中最大主应力增加了12.8 MPa,会对尾调室的稳定性产生不利影响。     

汶川MS 8.0级地震诱发崩滑特点及其与地震动参数对应关系初析

2008年5月12日汶川MS8.0级强震诱发了大规模的崩塌滑坡地质灾害,不仅造成了巨额的经济损失,而且造成了众多的人员伤亡。汶川地震诱发崩滑分布受发震断层影响明显,而且在断层两侧不对称分布。分析表明汶川地震诱发崩滑与地震烈度存在相关性,但没有明确的对应关系,与震级、地震动峰值加速度关系较为密切。利用汶川地震在龙门山断裂带及附近地区获得的近40个台站的强震记录,对地震诱发崩滑与地震动峰值加速度的关系进行了初步研究,得到如下结果:地震诱发崩滑与地震动峰值加速度存在正相关性;水平向地震动水平对斜坡稳定性影响更大;在龙门山断裂带及其附近地区存在0.2g的地震动峰值加速度分界线,大于此值时崩滑明显增多。研究结果表明利用地震动峰值加速度对地震诱发崩滑进行研究具有一定理论和实际意义。     

地震荷载下液化土地区路基动力特性分析

以京沪高速铁路液化土地区路基为研究对象,采用数值模拟方法,以concrete波为地震波,分析了在该地震作用下路基的动力响应规律及地基液化区域分布。分析结果表明,路基对地震加速度存在放大作用;中、低频段加速度反应谱值较大,主振频率范围为0.5~3.0Hz;当地震加速度为0.1g时,仅路基坡脚附近地表发生小面积液化,当地震加速度为0.15g至0.20g时,地基几乎全部液化,该区域路基地基需进行抗液化处理。     

穿斗式木结构民居模拟地震振动台试验研究

为研究穿斗式木结构民居的抗震性能,以位于川西抗震设防烈度7度区的典型2层穿斗式民居为原型,对一个缩尺比例为1∶2的穿斗式木结构模型进行了模拟地震振动台试验。试验中选取汶川波、兰州波、Taft波和El Centro波作为地震动输入,实测了结构在地震作用下的自振频率、阻尼比、刚度、加速度反应、位移反应、剪力分布和应变的变化规律。试验结果表明：随着地震峰值加速度的增加,模型结构的自振频率和刚度下降,阻尼比增大,各层加速度放大系数介于0.286~1.383之间;浮搁于混凝土板上的柱脚的滑移在一定程度上衰减了传入上部结构的地震作用,第2层檐柱顶高度处的榫卯节点在振动过程中耗能作用明显;当输入峰值加速度为0.22g和0.40g时,模型晃动剧烈,最大层间位移角分别为1/65和1/35;当输入峰值加速度增至0.50g时,模型依然没有倒塌,表明穿斗式木结构具有良好的整体变形能力和抗倒塌能力。     

悬吊结构减震性能的振动台试验研究

对悬吊结构博物馆文物陈列系统进行了振动台试验,研究在El Centro波、Taft波和兰州波作用下,结构自振频率、文物陈列系统重心变化、加速度响应、动力放大系数等对悬吊结构体系地震响应的影响。试验结果表明:文物陈列系统的地震响应不仅取决于输入烈度的大小,还与地震波的频谱特性及结构的自振特性等有关。当地震波强度较小(峰值加速度不大于0.20 g)时,悬吊结构体系减震效果不明显,且有地震响应增大的趋势;模型结构重心下降可以有效地降低文物的地震响应。当地震波强度较大时(峰值加速度不小于0.40 g),文物地震作用响应相应增大,晃动加剧,并出现移位、倾斜、旋转和倾倒等现象;与非减震结构相比,悬吊结构呈现出良好的减震性能;模型结构重心的降低有助于降低结构的地震响应。