发震断层震前应力降现象及其机制探讨

为了探究发震断层临震应力变化与失稳过程之间的规律性联系,开展跨尺度岩体样本震前应力降现象及机制研究.通过对典型地震实验数据、野外地应力监测数据进行计算分析和再解释,研究不同尺度研究对象的震前应力-应变变化规律.结果表明:(1)从岩块、钻孔到地壳尺度的实验观测数据均显示,断层失稳前都有应力突然减小(应力降)的现象;(2)...     

竖向地震效应下近断层边坡永久位移预测模型

利用改进的能量法从美国NGA数据库的4 669条地震记录中量化识别出305条近断层速度脉冲地震动。脉冲具有方向性效应,所有地震动均转换到最强脉冲方向。基于Newmark刚塑性理论模型,考虑竖向地震效应,输入拟合后的地震动,计算了边坡永久位移值。根据大量计算结果统计发现,竖向地震效应对近断层内的边坡永久位移有显著影响,既有边坡地震位移预测模型的预测值离散性较大。通过相关性分析,发现竖向效应作用下,边坡永久位移值与近断层地震动的峰值速度相关性显著。采用统计学回归分析方法,建立了基于峰值速度(PGV)、Arias强度(I_a)、临界加速度(a_c)的预测模型,该模型简单实用,可应用于近断层区域的边坡滑坡地质灾害风险评估。     

地震作用下挡土墙位移模式的振动台试验研究

 设计并完成2个比尺1∶8的边坡大型振动台模型试验,通过水平向(X向)、竖直向(Z向)和水平竖直双向(XZ双向)3种激振方式,研究汶川波地震作用下重力式挡墙、桩板式挡墙、锚杆格构式框架和预应力锚索格构式框架护坡位移模式及变化特性,并且分析各支挡结构的抗震性能。研究表明：(1) X向或XZ双向激振下,重力式挡墙和桩板式挡墙在激振加速度峰值AXmax≤0.4 g时的永久位移,以及Z向激振下桩板式挡墙和预应力锚索框架护坡的永久位移可忽略不计;(2) X向激振下,当激振加速度峰值AXmax＞0.4 g时,重力式挡墙位移模式为向土体方向滑动和绕墙踵向土体方向转动的耦合,且以滑动为主,而桩板式挡墙位移模式为向土体方向滑动。Z向激振下,当激振加速度峰值AZmax＞0.267 g时,重力式挡墙位移模式为向土体方向滑动和绕墙踵向土体方向转动的耦合。XZ双向激振下,AXmax＞0.4 g和AZmax＞0.267 g时,重力式挡墙位移模式为向土体方向滑动与绕墙趾向土体外侧转动的耦合,且以转动为主,而桩板式挡墙位移模式则为离开土体向外侧滑动与绕基础向土体外侧转动的耦合,且以滑动为主;(3) X向和XZ双向激振下,预应力锚索框架和锚杆框架的位移模式相同,都是沿坡体向土体外侧及边坡下端移动。Z向激振下,当激振加速度峰值AZmax＞0.267 g时,锚杆格构式框架护坡位移模式为向土体外侧和边坡上端移动逐渐转变为向土体方向和边坡上端移动;(4) X向或Z向激振下,桩板式挡墙抗震性能优于重力式挡墙,而XZ双向激振下,重力式挡墙抗震性能优于桩板式挡墙。无论哪种激振方式,预应力锚索格构式框架护坡抗震性能优于锚杆格构式框架护坡。     

考虑破裂度与永久位移的基覆边坡地震稳定性评价方法

地震力属于动态荷载,极易诱发基覆边坡失稳破坏.文章结合连续介质力学的离散元方法(CDEM),定义了破裂度、永久位移;提出了破裂度、永久位移评价步骤;分析了地震力作用下覆盖层破裂度和永久位移的敏感性;建立了考虑破裂度与永久位移的基覆边坡地震稳定性评价方法.在小烈度地震(apeak=0.03～0.06 g)作用下,覆盖层及...     

1815平陆63/4级地震发震构造初步研究

通过收集已有资料和野外调查,对山西省平陆县灵宝盆地进行宏观的构造地貌分析和对比,结合地球物理资料以及地质剖面,确定断裂的几何分布和最新活动特征,进而探讨了平陆地震的发震构造,以供参考。     

考虑结构面退化的岩质边坡地震永久位移研究

针对岩质边坡平面滑动问题和楔形体滑动问题,提出了一种考虑结构面退化的岩质边坡的地震永久位移算法,提供了该法实施的流程,并用3个实例进行了说明.计算结果和前人的计算结果进行了对比,发现该法与试验计算结果吻合较好,能很好的估计边坡地震永久位移量值.传统Newmark法不考虑结构面退化,计算结果一般过低的估计了边坡地震永久位移量值,它较为适合估计地震永久位移量值较小的边坡.     

基于近场发震构造最大可信地震的坝址设计参数综合评价

受近场大震影响的大坝场址,基于最大可信地震进行坝址地震动参数估计是现行水工抗震设计标准提出的要求,但工程实践中缺乏可操作性的规定.该文主要目的是基于随机有限断层法,考虑符合真实特性的震源破裂、路径及场地衰减等影响,建立坝址最大可信地震动参数评价方法,并以溪洛渡坝址为应用实例进行详细说明.首先针对地震活动和地质环境复杂的...     

基于图表法的土质斜坡永久位移快速评价方法研究

地震作用下土质斜坡的稳定性快速评价是目前土木工程界关注的热点。传统上,采用稳定性图和Newmark模型快速评价土质斜坡地震稳定性。然而,在大多数稳定性图的研究中,采用安全系数法评价斜坡地震稳定性。而以Newmark模型为基础的永久位移稳定性图由于假设斜坡模型为一个无限平面,导致计算结果往往偏大。为此,提出一种快速计算土质斜坡临界加速度的新方法,该方法克服了稳定性图和Newmark模型的局限性。基于摩尔-库仑强度准则采用有限元极限分析方法对概化土质斜坡进行数值建模,根据864个案例的计算结果,绘制了土质斜坡临界加速度图,通过两步回归分析,建立了土质斜坡临界加速度与斜坡参数间的函数表达式,并将该方法与Newmark模型和数值解进行比较。结果表明：该方法的计算精度比Newmark模型更接近数值解,且通过对拟静力法和永久位移法的比较,反映了开发该方法的必要性。所建立的土质斜坡永久位移评价方法可靠、简单,可用于设计初期的稳定性评价,并为后续土坡的抗震设计提供参考。     

基于汶川地震强震动记录的边坡永久位移预测模型

边坡的永久位移为边坡工程的抗震设计和坡体稳定性判识提供了可靠的依据。利用汶川地震时记录到的大量强震动记录,建立了基于临界加速度比、 Arias 强度和地震剩余强度的永久位移预测模型。通过能量法将实测边坡位移转换为无支护结构的边坡永久位移,并利用其检验了模型的有效性。文中提出的 3 种位移模型与回归数据具有良好的相关性,基于地震剩余强度的模型拟合效果最佳,说明永久位移与地震剩余强度具有强相关性;以临界加速度比为参数的模型简单实用;以 Arias 强度为参数的模型判定系数和预测精度均较差。研究结果表明,由于记录台站的当地效应,基于强震动记录回归的永久位移模型具有区域相关性。文中提出的模型可为四川及其邻近省份的西部山区区域地震滑坡风险评价、震后滑坡灾势评估以及具体边坡工程地震稳定性的快速预估提供依据。     

地震作用下动孔隙水压力对边坡永久位移影响的简便计算方法

基于转动平衡理论,提出了考虑地震作用下动孔隙水压力影响的边坡永久位移简便计算方法,并通过砂土边坡（长度×宽度×高度为1.96 m×0.96 m×1.20 m）的振动台试验进行了验证。结果表明：地下水对边坡动力特性影响较大,随着地下水位的升高,边坡的自振周期呈现增加趋势,水位1.0 m时边坡的自振周期是无水时的2.88倍;地下水位越高,地下水对边坡临界加速度的影响越显著,且当水位为1.0 m时边坡的临界加速度比无水时减小了28%;随着水位的升高,边坡永久位移均表现出增加的趋势,地震峰值加速度为2.0m/s²时,水位1.0 m的永久位移是无水时的9.8倍;此外,随着地震峰值加速度的增加,边坡永久位移急剧增加,当地震峰值加速度为2.0m/s²时,永久位移是地震峰值加速度为1.0m/ s²时的6.9倍。建议的简便方法与试验测得的边坡永久位移最大偏差在10%以内,验证了建议方法的可靠性。     

断裂的分类及其对厂址稳定性的影响

从工程地质观点出发,对断裂的分类及其对厂址稳定性的影响进行了探讨,并对某些概念发表一些看法,给出定义,以期对当前工程项目的厂址可行性研究阶段的前期工作有所帮助。     

地震诱发滑坡的概率分析

地震是1个典型的随机过程,地震强度、震中位置及地震频度等都具有不确定性。目前,地震滑坡初判准则中,对地震滑坡只做了确定性分析,而没有考虑地震的随机性,针对此问题提出了地震诱发滑坡初步预测的概率分析方法,并详细推导了评价地震滑坡危险性的概率函数。     

Seismic vulnerability assessment of tilt-up concrete structures

This paper focuses on seismic vulnerability assessment for one-story tilt-up concrete structures. To capture the potential failure mechanisms, an analytical modelling approach using nonlinear properties is developed and verified with measured data from a shake table test documented in the literature. Nonlinear dynamic analyses using synthetic ground motions for Memphis, Tennessee, are performed to assess dynamic behaviour of the buildings. Then, probabilistic demand models for multiple limit states that represent potential failure mechanisms are developed with a Bayesian updating approach. These demand models are used in conjunction with appropriate capacity limits to develop fragility curves that provide a probabilistic measure of the seismic vulnerability of typical tilt-up concrete buildings. This study shows that the vulnerability of typical tilt-up structures in Mid-America is significant when seismic hazards are high. In addition, it is found that the aspect ratio of building geometry has a significant impact on the seismic performance and fragility estimates of tilt-up buildings.     

Pile foundation modelling for inelastic earthquake analyses of large structures

Modelling of pile foundations for nonlinear earthquake response analyses of steel template offshore structures is examined, related problems are discussed and practical solutions are recommended. A parametric investigation is then used as the basis of assessing the effects of uncertainty in some of the parameters on the response of the foundation and superstructure.     

地震液化侧向变形超过指定阈值的Probit模型初探

基于地震液化侧向变形实测数据,通过数据统计分析了影响液化侧向变形的关键因素,并采用Probit建模方法,初步建立了地震液化侧向变形超过特定阈值的概率模型,并将模型预测结果与两个典型案例的实测数据进行了对比。该预测模型可以考虑震级、震距、场地坡度和液化土层厚度对液化侧向变形发生概率的影响。预测结果与实测数据的对比表明模型能够较好地预测发生大变形的概率,但对于小变形情况,模型预测结果偏保守。     

基于概率地震危险性分析的重大工程结构设计地震的研究

本文提出了一种基于概率地震危险性分析 (PSHA)确定重大工程结构设计地震的方法 ,建议设计地震在场地产生的地震动应满足以下条件 :(1)加速度峰值等于PSHA确定的给定超越概率加速度峰值 ;(2 )反应谱值不能超越PSHA确定的一致概率反应谱 ,同时又不小于某一给定下限值。由本方法确定的设计地震是相对合理的 ,工程设计人员容易接受。     

近远场地震下高陡边坡的动力响应及永久位移分析

基于软硬互层边坡的有限元模型,研究了边坡在近远场地震作用下的动力响应规律,得出远场地震对边坡动力响应（动力放大系数、最大剪应力和最大主应力）的影响总体比近场地震显著;通过将时程分析法与规范中的拟静力法计算的安全系数进行对比,明确了拟静力法在地震动力稳定性评价中的不足;基于有限元时程分析法计算出的边坡临界加速度代入Newmark滑块位移法公式中,得到了考虑地震近远场特性影响的边坡永久位移,并与弹塑性有限元数值模拟结果进行了对比,得出Newmark法计算结果偏小,且远场地震作用下的永久位移比近场地震作用下分别增大35%（Newmark法）和21%（弹塑性有限元法）;最后基于Jibson and Michae 提出的边坡稳定性评价的永久位移量进行了边坡的稳定性评价,得出以永久位移1 cm作为岩质边坡从一个轻度破坏到中度破坏程度的评价临界值较为合理。     

反应谱离散性对梁桥概率地震需求预计的影响

以一座三跨非规则钢筋混凝土连续梁桥为例,选择2组实际地震波作为输入地面运动,通过IDA分析探讨地震波反应谱的离散度对于梁桥结构概率地震需求预计的影响,得到以下结论：实际地震波的反应谱离散度与桥梁结构概率地震需求预计的离散度密切相关;针对基于概率理论的PBEE和PBSD,合理的选择实际地震波进行动力分析,可以使地震需求的概率分布更加符合实际情况,提高概率地震需求预计、易损性曲线等计算结果的精确性和计算效率。