基于功率谱矩阵开方分解的空间相关多点地震动合成方法

基于前人对多点地震动合成方法的研究,提出了一种多点地震动的合成方法。该方法基于复功率谱矩阵的开方分解,将复功率谱矩阵分解为一个Hermite 矩阵与其共轭转置矩阵的乘积,并给出了基于此分解的考虑空间相关性并满足功率谱矩阵的幅值谱和相位谱的求解公式。此外,在合成功率谱矩阵时还考虑了空间各点地震动自功率谱谱强度的变化,以使得合成的多点地震动更好地适用于大跨度结构物的多点输入分析。     

土体不排水抗剪强度非平稳性对深基础极限承载力影响的可靠度分析

目前有关抗剪强度参数随深度变化的随机场对深基础地基稳定性的影响研究还不深入。为此,建立了土体不排水抗剪强度均值和标准差随深度有不同程度线性增加的非平稳随机场模型,此外,还建立了与非平稳随机场对应的不排水抗剪强度均值与其相同的平稳随机场模型。探讨了不同非平稳程度的随机场对深基础地基承载力及其失效概率的影响规律,比较了各个非平稳随机场地基模型与其对应的平稳随机场地基模型的地基承载力的差异性。结果表明:当考虑不排水抗剪强度的非平稳性时,地基承载力均值和差异性随非平稳程度的提高而线性增加。基础埋深越大,地基承载力均值随非平稳程度提高而增加的趋势也越大。在相同的安全系数水平下(FS1),地基失效概率随着非平稳程度的提高而增大。对深基础而言,在相同的安全水平下(FS1),平稳随机模型会低估具有非平稳性的地基的失效概率,且非平稳程度越高,估计误差也越大。     

河谷差异地震作用下拱式倒虹吸地震响应分析

近年来调水工程数量逐渐增加,大跨输水结构抗震性能问题愈发突出。以滇中引水工程中龙川江倒虹吸为研究对象,建立三维有限元模型,将水平偏振横波(SH波)水平入射、斜入射以及垂直入射V形河谷场地计算结果作为地震动输入,分析地形效应引起的差异地震动对该大跨输水倒虹吸地震响应的影响,并与一致激励下结果进行对比。结果表明:考虑地形效应的差异地震动对结构重要构件受力和变形影响显著,结构不同构件表现不同,钢管、墩柱等构件横向受力和变形趋势呈现为:水平入射＞斜入射＞一致激励＞垂直入射,而差异地震动作用引起拱圈横向内力减小;结构刚度变化位置对差异地震动作用更加敏感,大跨度输水倒虹吸结构抗震设计有必要考虑地形效应及地震动入射角度的影响。     

方向性脉冲型地震动对沉管隧道动力响应分析

为揭示地震动的脉冲效应对沉管隧道动力响应的影响,参考广州佛山沉管隧道建立了一个双向四车道沉管隧道动力分析有限元模型。动力有限元模型中引入了土体的非线性动力本构模型,通过在模型底部水平向输入地震动,对比分析了40组具有方向性效应脉冲型地震动(FD)及相应剔除速度脉冲后的无脉冲地震动(NP)作用下沉管隧道的地震响应。研究结果表明:(1)FD地震动相对于NP地震动对沉管隧道的响应更大(位移、加速度及应力);(2)随着地震动峰值速度(PGV)的增大,结构的响应也都呈现出增大的趋势,同时峰值速度影响系数R较大时,相对应的结构响应脉冲影响系数K也大,说明具有速度脉冲的地震动对结构的响应更大;(3)随着脉冲周期T_p的增大,结构响应的脉冲影响系数K都是先增后减,并且脉冲周期在结构第一自振周期附近区间时,结构响应都较大,说明脉冲型地震动的脉冲周期对沉管隧道的地震响应也有显著影响。