高速列车运行荷载作用下路堤段阶梯式黄土斜坡场地动力响应研究

为了研究高速列车运行荷载作用下黄土斜坡场地动力响应,评价高速列车运行荷载作用对黄土斜坡场地稳定性的影响,选择宝兰客专路堤段阶梯式黄土斜坡场地进行现场振动测试,从时域、频域多个方面分析了列车荷载作用下黄土斜坡场地的振动特性,进而分析黄土斜坡场地效应.研究结果表明:不同速度的列车通过时路堤段阶梯式黄土斜坡场地在不同的阶梯田...     

不同坡角斜坡动力响应频谱特征研究

 斜坡频谱特征曲线与斜坡形态密切相关,若入射地震波主频接近频谱曲线中极大谱比值所对应的卓越频率,就会放大斜坡动力响应,甚至造成斜坡失稳。以汶川极震区青川狮子梁斜坡为典型实例,根据青川3次余震作用下斜坡不同高程实测地震记录及地脉动测试结果,通过单点谱比法,获得斜坡地震动和地脉动的频谱特征曲线,通过对比分析曲线发现：坡顶卓越频率最小;同时,实测水平地震加速度峰值放大系数随高程增加表现出先减小后增加的“凹型”特征,坡顶的放大系数甚至达到坡底的1.25。如果从斜坡形态因素进行分析,坡顶存在低频但较高放大系数的现象可能与斜坡高差与入射波波长之比密切相关,在比值为0.2时,坡顶放大效应达到最大。为进一步确定斜坡形态对频谱特征影响,利用实测汶川地震卧龙波拟合成多频率地脉动作为动力输入,在FLAC有限差分软件中建立3种不同坡角均质斜坡模型,经动力计算后发现,3种模型坡顶、坡中及坡脚的卓越频率基本一致,该结果与输入单一频率Ricker子波时斜坡动力响应一致,说明斜坡角度改变不会影响斜坡的卓越频率。研究结论有助于增强斜坡自身频谱与动力响应之间关系的认识。     

黄土地区场地条件对地震动放大效应影响研究

汶川Ms8.0特大地震在甘肃黄土灾区局部场地的震害和地震动具有明显的放大效应。通过在该区布设的地形调查流动强震动观测台阵,获取了同一山体不同高程的余震加速度记录,结果呈现出山顶记录到的峰值加速度大于山腰,而山腰记录也略大于山脚的规律。为了进一步分析黄土地区地震峰值加速度的放大机理,运用地脉动观测手段调查了其局部场地条件,得到了山体不同高程的卓越频率。并以典型黄土塬为背景,运用二维等价线性时程响应动分析法对不同覆盖层厚度和不同坡度的黄土塬进行了地震荷载作用下的动力响应分析,分析了不同条件下的山顶和山腰的地震峰值加速度放大特征。结果表明,地震峰值加速度放大效应和黄土覆盖层厚度及黄土边坡坡度有直接的关系。数值计算结果与实际震害观测吻合较好,证实了黄土覆盖层厚度和坡度是峰值加速度放大的重要因素。     

湿陷性黄土斜坡建筑场地变形与坡体结构相关性分析——以兰州碑林景区场地为例

湿陷性黄土斜坡场地稳定性不仅与地基土的特殊工程性质密切相关,更受到地质构造与人工改造所形成的坡体结构的控制,本文从地层层序与结构探查、土体工程特性研究、人类活动影响等若干方面,对该类场地稳定性影响因素进行分析总结,为同类治理工程技术工作提供参考。     

斜坡场地中结构基底橡胶颗粒垫层隔震数值分析

为研究斜坡场地中结构基底橡胶颗粒垫层隔震效应,本文主要针对斜坡场地中土-结构相互作用下(SSI)不同橡胶颗粒垫层厚度的隔震效应进行数值模拟,并与平地场地上数值模拟结果进行对比分析。进一步研究了不同激励作用下橡胶垫层的隔震效应和不同频率正弦波对框架的影响。获得了橡胶颗粒垫层不同厚度和地震波不同频率对隔震效应的影响规律。研究表明:斜坡场地对地震波具有高程放大效应,但在基础底部设置橡胶颗粒垫层后,基础底部的加速度峰值明显降低,基底橡胶颗粒垫层隔震效果明显。     

基于振动台试验的黄土场地具有地上结构地铁车站地震反应特性分析

以兰州某地铁车站为研究背景,开展了黄土场地具有地上结构的地铁车站结构体系大型振动台模型试验.测试并分析了模型体系的基频、加速度和水平位移反应以及模型车站的应变和侧墙处的动土压力反应等.结果 表明:浅层地基土及埋置于其中的模型车站地下结构的加速度反应对地震动频谱特性具有较高的敏感性,而深层地基土及模型车站地上结构的加速度...     

地震作用下含倾斜软弱夹层斜坡场地的动力响应特性研究

以四川北部龙门山断裂带附近山区内某核废料处置场为参考原型,概化出含软弱夹层的斜坡场地模型,设计完成该特殊场地在50倍重力加速度条件下的离心振动台模型试验,监测场地在不同输入地震工况下的加速度响应,重点通过加速度放大效应和地震波波动机制探讨软弱夹层和斜坡效应对斜坡场地动力响应的影响,此外,结合传统傅里叶谱和Hilbert边际谱方法,从频域角度展示场地的频谱变化特性。试验结果表明:软弱夹层的加速度放大效应与输入地震动峰值有关,当输入地震动峰值较小时,夹层内响应加速度峰值被削弱,当输入峰值较大时,则被增强;斜坡效应对该场地中软弱夹层内的动力响应存在影响,导致斜坡下的软弱夹层内加速度放大效应增强;随着输入地震动峰值增大,软弱夹层中响应加速度的频率成分发生了变化,高频成分减少而低频成分增加。     

黄土斜坡降雨测试分析

为了对关中地区降雨型黄土斜坡失稳特征有较深入认识,在户县牛角沟进行现场人工降雨试验。测试结果表明,在人工降雨条件下,孔压和坡面位移受降雨强度和土层深度的影响。经日降雨量为260mm/d,持续7天的降雨后,孔压最大影响深度分别为2.0m,在这一深度内孔压和含水率迅速增加,致使坡体强度迅速降低,软化坡脚;坡体由表及里形成渐进式滑移破坏,坡脚处最大位移为45.85mm。     

砖塔结构动力特性试验分析

介绍了一砖塔——秦峰塔动力特性测试的方法、过程及测试结果,采用环境激励的方法测试了秦峰塔的动力特性,得到了其前三阶固有频率、振型和阻尼比,测试结果可以为同类古塔的维修加固、抗震鉴定等提供依据。     

高层建筑结构动力特性测试实例分析

高层建筑的动力特性是其自身固有的特性,一般是指其自振频率、振型及阻尼比.通过现场测试得到高层建筑的动力特性具有重要意义,既可以验证理论计算,又可以为建筑物的安全性评估及损伤识别积累基本技术资料.而在获取高层建筑动力特性过程中,现场测试方法至关重要,现场测试数据的精确程度决定了后续工作的成果.本文对高层建筑结构动力特性的现场测试方法进行了概括、比较与分析,并以两个实例加以论证.     

黄土场地太阳能电站短桩基础侧向承载特性现场试验研究

支撑结构是太阳能电站中用于使发电元件具有一定高度和稳定性的载体。为满足发电元件在运行过程中的强度、刚度要求,并降低支撑结构制造成本,提出了一种立柱与基础一体化的新型支撑结构—短桩基础。短桩基础由PHC管桩作为立柱,并留部分长度伸入钻孔后灌注混凝土作为基础的一部分。针对黄土场地上的短桩基础开展了侧向承载特性现场试验,并研究了桩帽对于提高侧向承载能力的作用。试验结果表明:基础侧向变形在柱顶总变形中占30%以上;承载力主要由PHC管桩决定;桩帽对于控制极限荷载作用过后的基础残余变形有显著效果,并降低了基础内力。对比相关规范建议的水平桩计算方法,发现k0法可用于黄土场地短桩基础设计,并可通过折减外荷载来考虑桩帽的作用。     

基于环境振动的高层建筑结构动力特性实测与数值模拟

高层建筑的动力特性是其自身固有的特性,一般是指其自振频率、振型及阻尼比。通过现场测试得到高层建筑的动力特性具有重要意义,既可以验证理论计算,又可以为建筑物的安全性评估及损伤识别积累基本技术资料。本文对某复杂高层建筑结构的动力特性进行了现场测试,并进行了三维有限元数值模拟。通过对实测结果和数值模拟结果进行分析,得出了该结构的自振特性,证明本文数值模拟效果良好,有足够精度。     

某隧道洞口仰坡动力响应现场测试研究

通过现场试验,测试了不同车辆轴重与车速对隧道仰坡动力响应的影响,分析了不同车速和车辆轴重的列车通过时,引起隧道仰坡的动力响应特性,指出仰坡的动力响应与列车的速度有关,在列车的速度不断增大时,隧道仰坡的振动加速度峰值也相对增大,且仰坡中部的加速度峰值比仰坡底部要略大一些;从对仰坡实测数据的频谱分析和1/3倍频程分析中可知,仰坡的动力响应特性与列车的轴重有关。     

加筋结构动力特性和动力响应分析

利用张森文等提出的计算结构动力响应的状态方程直接积分法,对加筋和不加筋结构进行动力响应分析,解决了复杂阻尼力计算分析困难的问题,达到增强结构稳定性的效果。     

连续刚构桥动力特性测试与分析

以贵州省某座已运营多年的三跨预应力混凝土变截面连续刚构桥为工程背景,采用基于环境随机振动测试方法对其自振特性进行大量实测试验,并利用有限元方法对结构整体建模计算,通过对比分析得到了该桥最基本的动力特性参数,并指出该桥现存的问题,对今后该类桥梁的设计、维修加固具有实际参考价值.     

斜坡加速度动力响应特性的大型振动台试验研究

以"5·12"汶川地震灾区典型斜坡为原型,采用水平层状上硬下软和上软下硬2种岩性组合概念模型,设计并完成比例1:100的大型振动台试验。在满足相似律的条件下,通过输入不同地震波类型、频率、激振方向和振幅,系统地研究模型斜坡的地震动力响应特性。以输入加速度峰值0.3g为例,分析不同岩性组合模型斜坡在单向天然地震波作用下的同向加速度动力响应规律,研究结果表明,加速度沿竖直和水平方向的响应都呈现明显的非线性特征;总体上,高程对地震波具有明显的放大效应。在水平向地震波作用下,斜坡的动力响应主要出现在斜坡的中上段,而在同等强度的激振力作用下,竖直向加速度最大放大倍数仅相当于水平向加速度最大放大倍数的1/2左右,且动力响应较强部位主要出现在斜坡的中下段。不同岩性组合结构对加速度响应规律的影响也因激振方向不同而异,在水平向地震波作用下,上硬下软组合斜坡总体上要比上软下硬组合斜坡对加速度的放大程度大,在竖直向地震波作用下则相反。通过对比坡面不同高程处的加速度傅里叶谱表明,在地震波从下往上传播过程中,上硬下软斜坡对起放大作用的频段具有明显的选择性,竖直向激振条件下对2种岩性组合斜坡加速度起放大作用的卓越频率比水平向激振条件下的卓越频率大得多。     

湿陷性黄土场地湿陷类型的判定

湿陷性黄土场地分为自重湿陷性黄土场地和非自重湿陷性黄土场地。自重湿陷性黄土场地,在上覆土的自重压力下受水浸湿产生自重湿陷;非自重湿陷性黄土场地,湿陷起始压力值较大,在上覆土的自重压力下受水浸湿不产生自重湿陷或自重湿陷量不大于7cm。     

环境激励下结构的动力测试

介绍了环境激励的基本概念及环境激励进行结构动力测试的基本原理,并且具体介绍了环境激励法进行斜拉桥索力测量的示例,给出了相应的一些结论,以推广环境激励法在大跨径桥梁质量评定中的应用。     

场地总体非线性动力特性识别方法

提出了场地总体非线性动力特性识别的一个方法。方法以一已知参考场地为基础,假定待识别场地和参考场地具有相同的基岩露头运动,根据待识别场地和参考场地地表强震和弱震记录,识别场地的总体非线性动力特性。以天津地区两个实际场地（一个作为参考场地,一个作为待识别场地）为例对场地总体非线性动力特性进行了识别。研究表明：方法能准确识别场地总体非线性动力特性,可直接应用于实际工程。     

西平铁路线黄土斜坡变形的分析

对滑坡及溜坍、崩塌、错落等几种沿线黄土斜坡变形的类型进行了介绍,并从内在因素、外界条件和人为因素三方面分析了斜坡变形产生的原因,最后阐述了工程地质线路的选线原则,从而为工程地质的选线工作提供了依据.