某工程岩土勘察及地质特征探讨

本文对该工程勘察实例进行了简要的分析,利用丘陵地带的山区场地作为建筑物场地,针对场地地质特征及工程勘察在丘陵地带勘察施工的实际情况,提出了一些工作经验与措施。     

局部成层的海域岛礁场地地震反应分析EI北大核心CSCD

综合考虑岛礁与海水的动力耦合作用、固、液介质截断边界处的波动辐射效应和地震波动输入问题,建立二维局部成层的岛礁-海水系统地震反应分析模型,通过与陆域水平成层场地和斜坡平台场地的对比研究,分析岛礁场地地震动场的分布规律。结果表明,岛礁场地的地震反应幅值与水平成层场地相比明显放大,其中礁顶中点附近加速度峰值放大系数可达1~1.5,角点附近可达1.5~2。向海坡坡度和礁坪宽度等地形因素及海水的动力耦合作用均对岛礁场地的地震反应有显著影响,采用一维土层和斜坡平台场地地震反应分析难以全面地刻画岛礁场地真实的地震动场分布特征。对于重要的岛礁工程场地,有必要进行可反映其真实力学特征的岛礁-海水耦合动力分析。     

坡形场地对海底地震动的影响

为了填补地形对海底地震动影响认识上的空白,本文通过数值模拟,分析了海底常见坡形场地的地震动特性。结合自编地震波动程序与有限元动力分析软件ADINA,建立不同坡度海底场地模型,分析了地形、入射角度等对海底场地响应的影响。通过比较不同坡度模型的场地响应与响应谱特征,确定地形对海底地震动的影响。结果表明：P波入射时,坡形场地对海底地震动的场地放大效应与场地坡度有关,且场地放大效应随着场地坡度的增大而增强,与陆上坡形场地地震响应规律区别较大。SV波入射时,坡形场地对海底场地地震响应无明显影响。     

某工程岩土勘察及地质特征若干问题的探讨

本文对该工程勘察实例进行了简的分析，利用丘陵地带的山区场地作为建筑物场地，针对场地地质特征及工程勘察在丘陵地带勘察施工的实际情况，提出了一些工作经验与措施。     

浅层地震法单孔波速测试在工程中的应用

浅层地震单孔波速测试（也称Ps测井）作为地基土动力特性测试方法之一,具有简便、快速、经济、准确、分辨率高、应用范围广等优点,也是一种简便、快速、准确的原位测试技术。通过波速测试可获得岩（土）体的弹性波速,确定场地各地层的剪切波波速特征、场地土类型及场地类别确定、场地液化势判别及场地地脉动卓越周期。本文介绍了单孔波速测试的工作原理和野外测试方法,并结合工程实例,说明确定场地各地层的剪切波波速特征和场地土类型及场地类别确定。     

基于静力推覆分析的穿越地裂缝浅埋地铁车站地震破坏模式研究

以处于西安f₄地裂缝场地的浅埋地铁车站为研究对象,通过开展振动台试验,探讨了地裂缝场地和结构的震害特征。同时,考虑场地地震响应的非一致性,采用静力推覆分析方法,分析了穿越地裂缝浅埋地铁车站的地震破坏模式。结果表明：针对地裂缝场地地下结构的Pushover分析方法能够较真实地反应地震作用下地裂缝场地的活动特征和地下结构的破坏特点。在水平地震作用下,趋于稳定状态的地裂缝上、下盘土体主要进行张合活动(相互挤压与分离)。其中,相互挤压会对结构中柱施加明显附加压弯作用。地裂缝场地土体的水平剪切变形是结构破坏的主要外在因素,而地裂缝活动造成的附加压弯作用会进一步增大中柱轴压比,降低中柱的变形能力,加速结构的地震破坏。在地裂缝场地特征变形作用下,结构底层中柱水平剪切变形能力相对较弱,且结构剪力表现出明显的空间分布规律,上盘结构底层中柱是结构的抗震关键构件。研究结果对该类结构的抗震设计具有重要参考价值。     

土体液化大位移条件下群桩动力反应振动台模型试验

设计并开展了可液化场地群桩基础大型振动台模型试验,再现了倾斜场地土体液化、流滑以及桩基倾斜等宏观现象,分析了场地土体及桩基结构地震反应特征。结果表明:群桩存在时的液化倾斜场地流滑可区分为局部流滑和整体流滑两个阶段;倾斜场地土体中的振动孔隙水压力演变过程和空间分布受土体流滑影响,桩间土相对不易液化;斜坡倾角越大,土体侧向大位移可引起更大的桩侧动土压力反应和桩基承台偏移量。但是,该文试验结果表明,桩基结构的倾斜在一定程度上弱化了其内力反应;无论是倾斜场地还是水平场地,桩身弯矩最大值均出现在非液化土层与液化土层分界面附近。     

可液化场地中复杂异跨地铁地下车站结构的地震反应分析

地基液化是导致地铁地下车站结构在地震中发生严重破坏的重要威胁之一,然而目前对可液化场地中地铁地下车站结构地震反应的研究较少,尤其是针对大型复杂异跨地铁地下车站结构地震反应的研究更是少见。通过引入砂土液化大变形本构模型,采用有限元网格自适应调整技术克服土体网格大变形的畸变问题,建立了可液化场地土一复杂异跨地铁车站结构静动耦合非线性相互作用的有限元数值模型,分析了该相互作用体系的场地液化分布特征、异跨车站结构上浮特征、周围场地位移沉降及矢量特征、结构侧向变形和地震损伤破坏特征等,初步揭示了该相互作用体系的地震反应规律及液化地基中大型异跨地下结构的地震破坏特征,研究成果可为提高可液化场地中异跨地铁车站结构地震反应的认识及完善其抗震设计方法提供合理的参考。     

场地条件对滑坡-碎屑流运动冲击特征的影响研究

滑坡碎屑流的运动场地条件差异性大,导致相同规模滑坡的运动参数以及冲击作用存在显著差异.为了量化场地条件的作用机制,运用三维离散元模拟方法,以场地条件为变量,开展滑坡碎屑流的冲击研究,以斜坡坡度、堆积区坡度和场地几何特征为变量因素进行数值模拟分析.研究结果表明:不同斜坡坡度下,颗粒的平均速度时程曲线都可以分为加速和减速两...     

不同场地类别减震性能曲线研究EI北大核心CSCD

根据不同场地类别建立减震性能曲线克服了地震波减震性能曲线存在差异的问题,对减震结构的简化设计与分析具有重要意义。在单质点体系简谐激励下,以位移减震率η_(d)与加速度减震率η_(a)解析表达式为基础,以特征周期为依据对大量地震波进行场地分类,并对所有不同场地类型地震波进行时程分析,作出可用于各类场地地震波的减震性能曲线,考虑了场地特征周期对减震性能曲线的影响,从而确定用于计算弹性时程下减震结构的位移与加速度减震率拟合公式;在此基础上又建立了考虑结构非线性状态减震性能曲线,曲线表明增加阻尼比虽然能降低结构的塑性率,但降低效果有限,且塑性率越大,增加阻尼比的减震效果越不明显。该研究扩展了减震性能曲线的应用范围,为减震结构的性能化设计提供了重要依据。     

地裂缝场地地铁车站振动台试验和数值模拟研究EI北大核心CSCD

地裂缝场地动力效应和上、下盘错动严重影响地下结构的安全。以处于地裂缝环境的西安康复路地铁车站为研究对象,开展了水平和竖向地震共同作用下地裂缝场地地铁车站振动台试验,分析了模型土与车站的加速度反应规律及模型车站应变分布特征。同时,采用有限元软件ABAQUS建立有无地裂缝场地条件下车站的三维数值模型,研究了2类场地条件下地铁车站层间位移角和地震损伤分布规律。结果表明:水平和竖向地震共同作用时,地裂缝场地上、下盘动力差异响应和车站加速度反应较单向水平地震作用时明显增大。相较于无地裂缝场地车站,地裂缝场地车站的层间位移角明显增大,其构件损伤发展更加剧烈。这是由于地裂缝场地土与车站之间易出现脱空区,造成车站振动反应增强;同时,竖向地震引起的地裂缝场地上下盘错动会产生对车站附加的剪切作用,使其中柱更易发生严重损伤而导致结构整体破坏。     

不同场地高铁隔震桥梁概率地震需求模型比较

根据我国典型高速铁路(高铁)桥梁摩擦摆隔震支座的力学性能试验和桥梁结构设计参数,建立高铁隔震梁桥有限元模型。根据不同场地的地震反应谱特征,提出不同场地条件下高铁隔震桥梁概率地震需求模型的比较方法。根据上述研究方法和分析结果,获得场地条件对典型高铁隔震桥梁概率需求模型的影响规律。     

双向地震动作用下刚度偏心单层体系弹性反应谱研究

目前的工程抗震设计方法是建立在弹性单自由度反应谱的基础上，然而实际地震动的多维性和结构偏心引起的空间耦合性使得基于单自由度反应谱的设计方法存在着局限性。为此，研究并建立了双向地震作用下结构刚度偏心层体系弹性反应谱模型，定义弹性位移比值谱和加速度比值谱。通过对硬土、中硬（软）土、软土3类场地60条双向地震动的弹性比值谱统计平均结果，分析3类场地比值谱的谱值分布特征及相对刚度偏心距、扭转频率比对谱值及谱值分布的影响。结果表明，各类场地的比值谱都具有独特的谱值分布特征，并且这些分布特征受相对刚度偏心距和扭转频率比的影响较小。在每种场地类型的谱值分布特征下，弹性比值谱随相对刚度偏心距和扭转频率比的变化也具有一定的规律性。     

基于小波包变换的爆破地震波时频特征提取及分析

为了研究爆破地震波振动分量的传播规律，在微风化花岗岩石场地进行了孔径为76ram，孔深为5mm的单孔和单段多孔爆破试验，获得该场地爆破地震波加速度衰减规律，加速度衰减系数为k=3698，a=2．046，并研究出该场地基频范围为48Hz～74Hz。采用小波包技术对爆破地震波测试信号进行时频特征量提取，分析试验所测得爆破地震波不同频带下小波包系数的衰减规律。在此基础上通过研究场地介质对爆破振动分量的动态响应衰减作用，分析形成爆破地震波多频带特征的机理。     

双折线弹塑性滞回模型的结构影响系数

对双折线弹塑性滞回模型的单自由度体系在地震作用下的响应进行了分析,得到了不同场地、结构自振周期、延性、阻尼比、后期刚度系数等参数组合下的结构影响系数R。结果表明:R谱的决定性因素是结构的延性,延性越大R越大;阻尼比、后期刚度对R的影响是第二位的,而阻尼只在短周期范围内有比较明显的影响。对场地特征周期用六种不同的方法进行了分析,取五种分析结果一致的特征周期,对R谱的横轴标准化,得到的R谱保留了在Tg处的峰值特征。对各周期和延性下的R进行统计分析,发现其符合对数正态分布,并提出了延性影响系数Rμ的计算公式。     

工程结构场地地震动特征的研究理论和计算分析

本文介绍了一维单元波速分层模型分析垂直入射体波从基岩面地表的传播及地面地震动，场地特征，研究了有关问题，并实现了计算机编程和计算模拟分析，根据某高层建筑物场上地土层钻探结果及其基岩地震危险性，运用该程序对其他地面地震动进行了分析评价，该方法及程序可为规范要求的时程分析法提供合理的人工地震波输入，对场地地震波性评估，抗震设计有较大的应用价值。     

基于地脉动谱比法的场地特征参数快速测定

通过37个场地的地脉动单点三分量观测,研究了地脉动单点谱比卓越频率与场地覆盖层厚度、不同深度等效剪切波速以及特征周期等场地特征参数之间的相关性;通过不同区域相关关系以及地震动谱比研究结果的对比,探讨了利用地脉动单点谱比法快速测定场地特征参数的可行性和精度。结果表明:地脉动H/V谱比卓越周期与场地覆盖层厚度存在明显相关性,利用地脉动单点谱比法快速测定场地覆盖层厚度,在1~2 Hz频带区间内不同地区相对误差小于15%,在这一区间外相对误差有所增大;地脉动H/V谱比卓越周期与覆盖层等效特征周期T_s大体一致;地脉动H/V谱比卓越周期大于0.5 s时,场地的等效剪切波速V_(s20)和V_(s30)以及等效周期T_(s20)和T_(s30)变化不大,平均分别为200 m/s,250m/s,0.8 s和0.6 s。     

厦门本岛近地表三维速度结构建模研究

搜集整理了厦门本岛202个钻孔资料,分析、总结了工程场地剪切波速度结构的空间相关性和带状异向性特征。在此基础上,发展了一套先通过不规则三角网(TIN)法和克里格法划分出不同土层的分界面,建立场地三维工程地质模型,再基于克里格方法对土层内部剪切波速进行空间预测,最后整合各土层剪切波速度结构的建模方法。通过建立厦门岛近地表三维速度结构模型,对方法可行性和精度进行了检验。结果表明,建立的模型,能够很好反映出厦门岛工程场地同一土层内的剪切波速变化规律及不同土层剪切波速的带状异向性。     

地铁地下车站在非一致性地震输入下的动力响应

由于近年来城市地下空间的开发,修建了一大批地铁车站,这些大尺度地下结构的出现,为工程抗震提出了新的课题。首先详细阐述了基于设计反应谱合成空间相关多点地震波的方法,合成的地震波不仅具有地震动的空间相关性,同时还具有强度和频率含量的双重非平稳性;再分别建立了位于三种场地中的地铁车站三维有限元模型,用无限单元来模拟无限域的影响,在此基础上分析了一致与非一致地震动输入情况下该地铁车站的地震响应特征。结果表明：在软土场地中,地震动的非一致性使车站轴向各中柱位移产生了较大的相位差,同时对侧墙的动应力影响较大;在中等和硬土场地中,地震动的非一致性对结构的动力响应影响较小,一般可以忽略。建议在对软土场地中的大尺度车站结构进行地震反应分析时,应考虑地震动的非一致性影响。     

基于WTMM的爆破振动信号奇异性分析

为更细致的研究爆破振动信号中携带的能反映场地特征和爆破特征的重要信息，首先进行了完整场地、减震沟和预裂缝条件下的爆破振动试验，在获得的试验数据的基础上，运用小波变换模极大值（WTMM）方法对试验数据进行分析处理，得到了如下结论。小波变换模极大值线能够延伸至最小细节尺度处，模极大值的变化反映了此尺度时信号能量的变化趋势；由小波变换模极大值曲线图可以看出，该爆破试验场地上的爆破振动信号在lba（a为小波变换尺度）为4．5—6．0的范围内具有稳定的李氏指数，并且该指数能够很好地刻画爆破地震波携带的场地特征等奇异性信息；Lips—chitz指数曲线图较为直观地反映了爆破场地的差异，同时得到了三种条件下的李氏指数分别为-3．69～-1．88、-3．54～-1．71、-4．14～-1．58，验证了减震沟比预裂缝有更好的减震效果。