土层随机地震反应及动力可靠性分析

根据随机振动理论,研究了土层随机地震反应动力分析方法,介绍了场地土在动剪模量的变化分别为线性和指数时的动力方程的求解问题,分别给出了基岩输入地震加速度为白噪声和过滤白噪声时土层反应及各阶振型反应的统计参数,从而建立了可靠性分析的计算方法,并且对同一场地土采用两种动剪模量变化形式进行了自振频率的对比计算和动力可靠度计算。     

场地土随机地震反应分析及动力可靠度计算

根据随机振动理论,研究了土层随机地震反应动力分析方法,介绍了场地土在动剪模量的变化分别为线性和指数时动力方程的求解问题,分别给出了基岩输人地震加速度为白噪声和过滤白噪声时土层反应及各阶振型反应的统计参数,从而建立了可靠性分析的计算方法,并且对同一场地土采用两种动剪模量变化形式进行了自振频率的对比计算和动力可靠度计算.     

局部场地对地震动参数取值的研究

基于昆明市某实际工程场地,建立场地土的一维计算剖面,利用一维波动理论计算地震反应分量,当超越概率分别为63%、10%及2%时采用频域波传播分析方法进行场地地震反应的计算、分析,研究了昆明市区某场地土对地震动振幅、频谱特性的影响的特点,及昆明盆地土类土层厚度对地震动峰值加速度的放大作用。     

液化土层中单桩地震动力响应分析

地震作用时,地基土液化前后的本构模型是不同的,考虑桩土共同作用的非线性关系,利用FLAC3 D有限差分软件研究液化土层中地震荷载的大小、持续时间对单桩动力响应的影响。结果表明:地震的持续时间和强度均对砂土层的反应情况有较大影响,在持续时间相同、强度不同的地震作用下,地震强度越大,砂土层液化的范围也越大;在持续时间不同、强度相同的地震作用下,地震持续时间越长,土层发生液化的可能性越大;由于桩土动力相互作用,砂土层的液化对桩身的侧向位移影响很大,不仅影响侧向位移的大小,还影响侧移的方向。     

土动三轴试验参数选取的理论分析与计算

土的动剪切模量与阻尼比这两个重要的土动力学特性参数,是土层地震反应分析中必备的数据,也是场地地震安全性评价必不可少的内容。目前地震安全性评价工作所需要的土动剪切模量比阻尼比试验结果多采用动三轴仪器进行试验。该试验涉及到固结比(围压与轴压取值)、频率、固结时间等多个参数,故其试验参数的选取对试验结果是至关重要的。试验参数选取的合理与否,直接影响所取土试样的土动力特性结果的正确与否。本文主要从动三轴试验原理和岩土力学、岩土动力学方面,结合地震安全评价工作实际目的,分析土动剪切模量和阻尼比试验参数意义,并给出参数正确的取值方法,确保土的动剪切模量与阻尼比试验数据结果的可靠性。     

高层建筑土-结构相互作用地震反应分析简化评估方法

选择不同高度、不同结构类型和不同场地条件的位于厚和深厚地基土层上的10栋典型钢筋混凝土高层建筑,通过考虑土-结构相互作用对高层建筑地震反应影响的分析,在地震动输入、自振特性、相互作用影响因数、体系地震反应等方面得到了一些具有实用价值的关系式,在此基础上,给出了一种以结构与土层第一周期系数αT为指标的高层建筑土-结构相互作用地震反应分析简化评估方法。该方法无需进行复杂又费时的高层建筑土-结构相互作用分析,仅利用简单省时的结构和土层反应分析结果,就可估计出高层建筑土-结构相互作用体系的反应,可用于高层建筑考虑土-结构相互作用地震反应的初步估计。     

喀什国际免税广场设计地震动参数的确定

根据地震危险性概率分析结果,以基岩加速度反应谱和峰值加速度为目标,用数值模拟的方法合成基岩地震动时程,作为基岩地震动输入波,并根据场地土层结构、土动力学参数建立场地地震反应分析模型,对各模型进行地震反应分析计算,得到的地表地震动参数满足设计要求。     

软土地层中越江盾构隧道的地震响应分析

在有效应力动力分析方法的基础上,采用等效线性化方法的动力计算模型,研究了在7度地震下隧道-土体体系的地震反应.计算中采用唐山地震波作为水平输入的地震波,得到隧道周围土层的反应加速度、动孔压比、动剪应力比等地震反应,并估算了地基土的震陷值,为工程的抗震措施提供必要的参考依据.     

土层参数不确定性对场地动力反应影响

土层参数有较大的离散范围 ,因而考虑土层参数不确定性对场地动力反应的影响很有必要。传递函数是场地特征的反应 ,实际应用中经常采用其泰勒展开进行简化分析。因此 ,本文采用泰勒级数展开的方法探讨了土层参数随机性对场地地震反应分析影响。     

隧道三维地震反应分析若干问题的研究

采用惯性力法数学模型和有限元方法，列出体系的运动方程组，对一隧道洞口段进行了三维地震反应分析，研究了边界约束条件、地震激振方向、隧道周围介质的阻尼常数、横向边界计算范围、抗震缝等因素对隧道地震反应的影响。     

深覆盖土层Rayleigh阻尼矩阵建模问题的讨论

分别应用时域和频域分析方法对土层的地震反应进行了计算，通过比较时域和频域的计算结果，探讨了深覆盖土层地震反应时域分析中Rayleigh阻尼矩阵合理建模的重要性。数值结果表明：在深覆盖土层地震反应时域分析中，Rayleigh比例阻尼矩阵不同建模方式对土层加速度反应计算结果的准确性影响很大，而对土层位移反应计算结果的准确性影响非常有限。建议当土层基频高于基岩地震波的主要分量激励频率时，确定Rayleigh阻尼矩阵比例系数的第2个自振频率ω_n可选取土层第2或第3阶低阶自振频率，而当土层基频接近于、低于特别是远低于基岩地震波的主要分量激励频率时，应重视土层高阶振型共振效应对土层地震反应的贡献，此时ω_n应选取为输入基岩地震波反应谱的峰值频率ω_R。     

沉管隧道地震反应分析局部精细化建模中的几个问题

通过大型沉管隧道的实例分析和前期研究成果,重点讨论沉管隧道地震反应分析中建立局部三维精细化模型时所应关注的4个问题:1模型范围大小的问题;2上覆水体动水作用的简化;3时域分析中阻尼矩阵的合理建模及其影响;4地震输入方式的选择与影响等。文中通过工程算例验证局部三维精细化建模的合理方式,研究结果表明:考察某段沉管管节的地震反应时,应至少考虑该管节两端各三段相邻管节的影响和轴向5倍以上土层厚度范围的土层影响;上覆水体可近似采用等效附加质量的方式模拟;当沉管隧道-土层体系的基频低于输入地震波的卓越频率时,易采用基于体系基频的优化方法来确定Rayleigh比例阻尼矩阵的比例系数;沿沉管隧道轴向的多点地震输入对隧道地震反应有较大影响,应加以充分关注。     

含软弱夹层边坡的地震时程响应分析

基于动力响应时程分析原理,结合西部某含软弱夹层风化岩质边坡工程实例,借助AD INA有限元程序采用以下方法分析边坡地震动力响应:首先进行静力有限元分析,确立初始应力场,然后输入地震波,研究位移、应力、和加速度的动力响应结果。研究表明:软夹层对边坡动力特性影响显著,计算取得了比较满意的结果。     

Analyses of the seismic responses of soil layers with deep deposits

Several typical problems in the seismic response analysis of soil layers with deep deposits have been studied according to the seismic response analysis of the soil layer in the Shanghai region. The problems include the effect of the inclination of the bedrock under the soil layer on the seismic responses of the soil layer, the rationality of the artificial horizontal bedrock boundary in the soil layer, and the effect of the wave velocity of the bedrock and dynamic characteristics of the soil media on the seismic responses of the soil layer. Some results are obtained by numerical analysis. In the seismic response analysis, the effect of angle of inclination of the rock surface under the soil layer can be neglected if the angle is not more than two degrees. A significant error will be introduced in the calculation when the artificial horizontal rock surface is assumed in the soil layer according to the shear velocity of the soil media. The elasticity of the solid rock has little influence on the seismic response of the deep soil layer. The field investigation on the soil dynamic property should be paid more attention to. Translated from Journal of Tongji University (Natural Science), 2006, 34(4): 423–427 [译自: 同济大学学报(自然科学版)]     

济南粉质黏土中隧道地震动力响应试验研究

为了解济南典型地层及地铁隧道结构的地震动力响应特性,进而把握地铁隧道的抗震性能,首次使用济南粉质黏土作为模型土,开展了一组济南人工波输入情况下的振动台模型试验。试验结果显示:人工波在试验地层中加速度放大系数随测点埋深呈现反“之”字形规律;隧道结构变形主要受地层变形控制,地层水平变形随埋深增大而减小;济南粉质黏土层自振频率随着输入地震波强度增大而减小,阻尼比随输入地震波强度增大而增大。砂层自振频率随着输入地震波强度增大呈现先减小后增大的趋势,阻尼比呈现先增大后减小的趋势。这些结果可对济南地铁隧道的抗震设计提供重要的参考。     

上海软土场地的地震反应特征分析

近年来的宏观震害资料和强震观测记录已经证明：场地条件不仅对地震动的峰值加速度和频谱形状具有重要的影响,而且与不同类型工程结构的地震反应和震害机理也具有相当密切的关系.上海地区的第四纪沉积土层呈水平层状分布,基岩埋深可达300m左右,且浅部普遍发育有滨海沼泽相软土.因此,上海地区上覆深厚、软弱的沉积土层,对场地的地震反应特性无疑具有重要的影响.文章基于一维场地地震反应的等效线性化频域分析方法,建立了上海软土场地的动力分析模型,以El Centro地震波为例,重点分析了上海地区场地土的地震反应加速度反应和频谱特征.研究表明,在7度抗震设防即场地地面峰值加速度（PGA）等于0.1 g的情况下,上海软土场地的地表峰值加速度具有放大特性,地表加速度的频谱组成具有低频放大,高频过滤的特征,地面运动加速度反应谱的卓越周期也具有向长周期方向移动的趋势.     

地震波斜入射时水平层状场地的非线性地震反应

利用土层和半空间的精确动力刚度矩阵,可求解地震波斜入射,水平层状场地的动力响应,并可得到各土层的位移、应力及应变结果。结合等效线性化算法,可分析斜入射地震波(SH,SV,P)时场地的非线性地震反应。研究表明:入射角对地表的加速度峰值有重要影响,未必在波垂直入射时最大,可能有多个峰值;实际地震波入射角平均在60°左右,与斜入射SV波时峰值放大倍数最大值出现的角度基本一致,按垂直入射计算得到的结果可能不安全,表明了在场地非线性地震反应中研究斜入射的必要性。     

远场长周期地震动下桩-土-层间隔震结构振动台试验研究

软土地基条件下土-结构相互作用(SSI)效应会对隔震结构的减震效果及动力特性产生影响。远场长周期地震动使隔震建筑这类长周期结构地震响应强烈,考虑SSI效应后地震响应可能更大。开展软土地基上层间隔震结构模型振动台试验研究,对比分析远场长周期和普通地震动下隔震层和隔震结构的楼层加速度和位移响应,研究远场长周期地震动下桩-土-层间隔震结构动力响应规律及减震效果。结果表明：软土地基具有明显的滤波效应,抑制高频分量,放大中低频分量;普通地震动下层间隔震结构的减震效果较显著,随着输入加速度峰值增大,减震效果降低,而远场长周期地震动下的层间隔震结构的减震效果比普通地震动下的差;基础及隔震层的转动效应明显,隔震层对基础转动有一定放大效应,远场长周期地震动下的隔震结构的放大效应较普通地震动下的明显,并对隔震层位移反应的影响较大。     

土-结构相互作用对基础隔震体系的影响

本文应用子结构法,分析了土-结构相互作用对线性基础隔震体系基频和结构反应的影响.分析模型中,上部结构取为具有埋置刚性基础的均质剪切梁式模型,地基取为均质、各向同性的粘弹性半空间.上部结构和刚性基础之间设置隔震层.通过对隔震体系反应的传递函数及基于FFT的地震时程反应的分析,讨论了地基土柔性、基础埋深和隔震层刚度对于基础隔震体系基频和结构反应的影响.     

基于有限元计算的连续刚构桥地震响应分析

文章以某连续刚构桥为工程背景,运用了大型专业有限元结构分析软件分析了不等高墩大跨连续刚构桥地震响应。对比考虑桩土效应、不考虑桩土效应以及在考虑桩土效应的基础上引入隔震摩擦摆支座的3种不同边界条件的自振频率,结果表明考虑桩土效应和加入隔震支座可以减小结构的自振频率。分别采用反应谱分析法和线性时程分析法对连续刚构桥在地震作用下各控制截面的位移和内力进行比较分析,得出结构在地震作用下的一般性规律。同时将时程分析结果与相应的反应谱分析结果比较,验证了选取地震波是否满足规范要求。