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考虑砂土孔压影响的场地土层地震反应时域分析方法

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地震研究 2024年第4期47卷 609-618页

作者：马睿李小军荣棉水董青北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

基于动态骨架曲线土体动力本构模型,应用适用于非规则荷载作用下的砂土孔压增长公式,推导出一个适用于砂土场地的动力应力-应变关系式,并提出了一种考虑砂土孔压影响的场地土层地震反应时域分析方法。基于Matlab平台编写了场地土层地震... 详细信息

基于动态骨架曲线土体动力本构模型,应用适用于非规则荷载作用下的砂土孔压增长公式,推导出一个适用于砂土场地的动力应力-应变关系式,并提出了一种考虑砂土孔压影响的场地土层地震反应时域分析方法。基于Matlab平台编写了场地土层地震反应计算程序。利用美国加纳山谷岩土台阵的观测数据,对所提出的地震反应时域分析方法进行验证。结果表明:该方法可以较好地模拟含饱和砂土的场地地震反应分析中孔压变化对场地地震动的影响,并得到了与实际观测记录拟合较为良好的孔压曲线,证明了方法的实用性及计算结果的合理性。

关键词：地震动砂土场地孔压时域分析方法

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常见干字型输电塔地震易损性分析

华北地震科学 2024年第3期42卷 11-16页

作者：陈刚王郁李茂峰刘波陈强唐勇岑关李小军荣棉水中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局广西百色533000 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124

为了研究输电塔-线体系中输电塔破坏的问题,根据某实际输电塔进行有限元建模,基于分析结果确定并定义损伤状态极限,选择20条地震动记录进行调幅,使用增量动力分析方法,以输电塔主材和斜材的杆件节间相对位移角为地震需求参数,地震动峰... 详细信息

为了研究输电塔-线体系中输电塔破坏的问题,根据某实际输电塔进行有限元建模,基于分析结果确定并定义损伤状态极限,选择20条地震动记录进行调幅,使用增量动力分析方法,以输电塔主材和斜材的杆件节间相对位移角为地震需求参数,地震动峰值加速度为强度参数,通过IDA分析方法得到输电塔的易损性曲线,对输电塔进行震害分析。通过体系中输电塔的易损性曲线可以与输电塔单塔的易损性曲线进行对比,得到塔-线体系耦连对输电塔的影响。

关键词：实际输电塔震害增量动力分析地震易损性

考虑非规则荷载下土体残余应变的时域积分方法及其应用

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岩土工程学报 2013年第7期35卷 1239-1245页

作者：荣棉水李小军中国地震局地球物理研究所北京100081 中国地震局地壳应力研究所北京100085

非规则荷载下土体残余应变发展模型是一个目前仍在探索的问题,现有的土层时域积分方法难以考虑土体的残余应变效应。阐述了一种在规则和非规则荷载下土体残余应变的表示方法,将其与双曲线型动态骨架曲线相结合,推导出一种能较好考虑非... 详细信息

非规则荷载下土体残余应变发展模型是一个目前仍在探索的问题,现有的土层时域积分方法难以考虑土体的残余应变效应。阐述了一种在规则和非规则荷载下土体残余应变的表示方法,将其与双曲线型动态骨架曲线相结合,推导出一种能较好考虑非规则荷载下残余应变效应且方便程序实现的土体应力–应变关系。将此土体应力–应变关系应用于土层地震反应时域积分方法中,获得了一种考虑土体残余应变效应的时域积分方法,基于MATLAB平台编制了RS-DYMATLAB计算程序。利用实验数据对方法进行了验证,结果表明,本方法是一种合理可行的、能较好地考虑土体的残余应变效应的土层地震反应分析方法。

关键词：非规则荷载土体残余应变时域积分方法

云南漾濞6.4级地震房屋震害特征受地震动方向性和场地条件的影响

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应用基础与工程科学学报 2023年第3期31卷 650-662页

作者：李小军孙晓燕荣棉水张斌王继鑫傅磊王玉石北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中国地震局地球物理研究所北京100081

针对2021年5月21日云南漾濞6.4级地震,开展了现场震害调查、余震观测及地震动和房屋震害特征分析,总结了地震影响区特别是极震区房屋的震害特点,探讨了房屋震害特征与地震动特性的关联性,揭示了场地地形条件及地震动方向性对房屋震害特... 详细信息

针对2021年5月21日云南漾濞6.4级地震,开展了现场震害调查、余震观测及地震动和房屋震害特征分析,总结了地震影响区特别是极震区房屋的震害特点,探讨了房屋震害特征与地震动特性的关联性,揭示了场地地形条件及地震动方向性对房屋震害特征和分布的影响特点与机理.研究表明,由于存在场地地形放大效应,山腰陡坎和山顶处的房屋震害相对山脚均有不同程度的加重;地震动的方向性效应是房屋在不同朝向表现出破坏程度差异性的主要原因.通过总结此次地震的震害经验,提出了提高云南地区土木结构房屋抗震性能的措施建议.

关键词：漾濞地震房屋震害调查强震动观测地震动记录场地条件地形效应地震动方向性

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土木类工程图学实践课程教学探讨

科教导刊（电子版） 2023年第29期 197-199页

作者：曲杨荣棉水郭猛北京工业大学城市建设学部北京 100124

文章针对土木类工程图学实践课程中存在的问题进行了研究和探讨,指出了学生对作图基础知识重视不足、教学方法单一枯燥、缺少实际工程背景和不合理的考核方式等问题,并给出了包括丰富完善教学内容、采用多元化的教学方法和引入全过程考... 详细信息

文章针对土木类工程图学实践课程中存在的问题进行了研究和探讨,指出了学生对作图基础知识重视不足、教学方法单一枯燥、缺少实际工程背景和不合理的考核方式等问题,并给出了包括丰富完善教学内容、采用多元化的教学方法和引入全过程考核机制的改进建议,旨在提高课程教学质量,促进学生更全面地掌握工程图学技能,培养其实践能力和创新思维.

关键词：工程图学实践土木类教学探讨

来源：博看期刊评论

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渤海海域软表层土的动力特性

哈尔滨工程大学学报 2014年第7期35卷 833-838页

作者：荣棉水李小军中国地震局地壳应力研究所地壳动力学重点实验室北京100085 中国地震局地球物理研究所北京100081

为深入研究渤海海域软表层土的动力特性,在渤海海域多个钻孔钻探取样的基础上,研究了其软表层土的工程物理性质。利用振动三轴试验仪进行了一系列不排水动力试验,分析了渤海软表层土在动荷载作用下的动剪切模量比、阻尼比变化特征,并与... 详细信息

为深入研究渤海海域软表层土的动力特性,在渤海海域多个钻孔钻探取样的基础上,研究了其软表层土的工程物理性质。利用振动三轴试验仪进行了一系列不排水动力试验,分析了渤海软表层土在动荷载作用下的动剪切模量比、阻尼比变化特征,并与陆域同等埋深软弱土进行了对比。利用Hardin-Drnevich模型、Davidenkov模型等开展了软土非线性动力本构关系研究。研究结果表明:在类似埋深条件下的陆域软弱土与海域软表层土动力特性有明显差异;Davidenkov模型对陆域与海域软弱土动剪切模量比曲线的拟合效果优于Hardin-Drnevich模型。

关键词：海域软表层土动力特性动剪切模量比阻尼比 Hardin-Drnevich模型 Davidenkov模型本构关系

不同地震作用输入模式的跨断层桥梁地震反应分析

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震灾防御技术 2023年第2期18卷 203-214页

作者：李小军孙静怡王宁荣棉水董青北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京100124 中国地震局地球物理研究所北京100081 防灾科技学院河北三河065201

大地震在近断层场地产生强烈地震动的同时,还会由于断层错动直接导致基岩甚至上覆土层破裂,在断层两侧产生显著差异性永久位移,造成位于断层附近或跨越断层的工程结构破坏。因此,跨断层桥梁面对的地震作用是断层两侧桥墩处场地的不同地... 详细信息

大地震在近断层场地产生强烈地震动的同时,还会由于断层错动直接导致基岩甚至上覆土层破裂,在断层两侧产生显著差异性永久位移,造成位于断层附近或跨越断层的工程结构破坏。因此,跨断层桥梁面对的地震作用是断层两侧桥墩处场地的不同地震动,包括存在永久性位移的地震动。本文以垂直跨越走滑断层的多跨简支梁桥为例,基于OpenSees有限元模拟平台建立了桥梁结构的三维计算模型,计算分析了不同地震作用输入模式下桥梁结构的地震反应及其差异。考虑的地震作用模式包括:(1)断层两侧场地的地震作用视为相同的无永久位移的地震动,即无永久位移的一致地震动作用模式;(2)断层主动盘一侧场地的地震作用具有永久位移地震动,被动盘一侧采用无永久位移地震动,即具有永久位移的非一致地震动作用模式;(3)在断层主动盘一侧场地以静力方式施加断层错动位移,而被动盘一侧场地固定不动,即断层错动位移静力作用模式。计算结果分析表明,不考虑永久位移的一致地震动作用模式的地震动输入会导致严重低估桥梁反应计算结果,这也说明地震动的断层两侧永久性位移差异会显著增大桥梁结构反应;而一致地震动作用叠加断层错动永久位移静力作用的结果与非一致地震动作用模式的结果非常接近。为此,在某种程度上说,跨断层桥梁结构地震反应可采用一致地震动作用叠加断层错动位移静力作用的桥梁结构反应来近似模拟。

关键词：跨断层桥梁地震反应地震动空间差异永久位移地震作用模式

地震波斜入射时水平层状场地的非线性地震反应

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岩土工程学报 2009年第2期31卷 234-240页

作者：尤红兵赵凤新荣棉水中国地震灾害防御中心北京100029 中国地震局地壳应力研究所北京100085

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... 详细信息

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。

关键词：水平层状场地地震波斜入射非线性地震反应

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场地土层模型参数的地震动记录反演方法

地球物理学报 2020年第1期63卷 236-246页

作者：李小军荣棉水喻烟北京工业大学建筑工程学院北京100124 中国地震局地壳应力研究所北京100085 中国地震局地球物理研究所北京100081

考虑场地土层不同物理参数的综合反演,改进了水平与竖向谱比(Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio,简称HVSR)混合全局优化反演方法,进一步通过土层的S、P波波速、厚度、泊松比、密度和S、P波品质因子等土层参数反演的敏感性分析,形... 详细信息

考虑场地土层不同物理参数的综合反演,改进了水平与竖向谱比(Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio,简称HVSR)混合全局优化反演方法,进一步通过土层的S、P波波速、厚度、泊松比、密度和S、P波品质因子等土层参数反演的敏感性分析,形成了可同时反演场地土层厚度及剪切波速的混合全局优化反演方法.以美国GVDA和日本IWTH27竖向强震动观测台阵为例,分别以理论HVSR及加速度观测记录获得的HVSR曲线为目标,反演获得了场地浅层速度结构,并与观测台阵场地钻孔揭示的土层模型进行比较,验证了发展的反演方法的合理性和适用性.本文研究表明,基于地震加速度记录的HVSR全局优化反演方法是获取场地土层速度结构的一种有效的途径.

关键词：水平与竖向谱比(HVSR) 加速度记录土层参数速度结构反演