检索结果-南通市图书馆

基于优化选点的土层剪切波速随机性对地铁车站结构抗震性能的影响研究

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土木工程学报 2023年第8期56卷 174-183页

作者：樊一凡陈之毅同济大学上海200092

地铁车站结构是城市生命线工程的重要节点。地下结构的地震响应主要受土体变形控制,自然土层分布具有很强的不确定性,分析土层参数随机性对地铁车站结构抗震性能的影响是非常有必要的研究。然而,应用传统蒙特卡罗模拟方法解决非线性土-... 详细信息

地铁车站结构是城市生命线工程的重要节点。地下结构的地震响应主要受土体变形控制,自然土层分布具有很强的不确定性,分析土层参数随机性对地铁车站结构抗震性能的影响是非常有必要的研究。然而,应用传统蒙特卡罗模拟方法解决非线性土-地铁车站结构系统的随机动力学问题会耗费大量的计算成本。为此,文章首先建立土-结构相互作用有限元模型,构建随机地震动变量和随机土层剪切波速变量,采用一种优化选点策略用于降低非线性动力时程分析的计算成本,讨论了土层剪切波速随机性对地铁车站结构抗震性能的影响。分析结果表明:相比于传统抽样方法,Sobol序列抽样方法在保证计算精度的前提下有效降低了非线性动力时程分析的计算成本;不考虑土层剪切波速随机性时,层间位移角响应分布范围小而集中,潜在震害风险会被忽视,地铁车站结构的抗震可靠度也会被高估,在今后的抗震分析与设计中有必要将土层剪切波速随机性纳入考虑。

关键词：地铁车站结构剪切波速随机变量选点策略抗震性能

基于摩擦摆支座的地铁车站减震控制参数敏感性分析

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土木工程学报 2022年第4期55卷 12-22页

作者：陈之毅贾鹏刘志谦同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

为研究摩擦摆支座参数对地铁车站结构地震响应的影响,以大开车站为研究对象,建立了三维精细化摩擦摆支座模型,开展了设置摩擦摆支座地铁车站结构的非线性动力时程分析。基于数值模拟结果,研究了摩擦摆支座滑面摩擦系数与滑面等效半径的... 详细信息

为研究摩擦摆支座参数对地铁车站结构地震响应的影响,以大开车站为研究对象,建立了三维精细化摩擦摆支座模型,开展了设置摩擦摆支座地铁车站结构的非线性动力时程分析。基于数值模拟结果,研究了摩擦摆支座滑面摩擦系数与滑面等效半径的不同组合对地铁车站结构地震响应的影响。研究发现,滑面摩擦系数与滑面等效半径的改变会明显改变地铁车站结构的地震响应,相比于滑面等效半径,滑面摩擦系数的改变对车站地震响应的影响更大。摩擦系数越小,车站中柱的地震响应越小。车站中柱的弯矩与变形随着摩擦摆支座等效半径的减小而增大,中柱剪力随等效半径的增大呈现出先减小后增大的趋势。

关键词：摩擦摆支座精细化模拟地铁车站参数分析

断层错动和地震动共同作用下跨断层隧道的损伤分析

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防灾减灾工程学报 2023年第1期43卷 132-137页

作者：陈之毅郭远鹏同济大学土木工程学院上海200092

大量的历史实例表明,跨断层隧道在地震中会受到严重的破坏。因此,跨断层隧道在断层错动作用下的破坏机理被广泛研究。然而,对在地震现象中占比最高的构造地震而言,断层错动和地震动是形影相随的,将两者分开考虑存在局限性。文章采用三... 详细信息

大量的历史实例表明,跨断层隧道在地震中会受到严重的破坏。因此,跨断层隧道在断层错动作用下的破坏机理被广泛研究。然而,对在地震现象中占比最高的构造地震而言,断层错动和地震动是形影相随的,将两者分开考虑存在局限性。文章采用三维有限元模型模拟并量化了断层错动单独作用、地震动单独作用和断层错动-地震动共同作用三种加载方式下隧道结构的损伤情况,结合耗散能指标对断层错动和地震动共同作用对跨断层隧道的影响展开了分析。结果表明,在发生断层错动时,地震动对隧道的影响是不可忽略的,在分析中考虑地震动是必要的;断层错动和地震动共同作用时,由于累积损伤,地震动造成的破坏比地震动单独作用时明显加剧。

关键词：跨断层隧道断层错动地震动损伤耗散能

逆断层作用下上覆土层与隧道变形传递模型试验研究

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震灾防御技术 2023年第2期18卷 226-234页

作者：郭远鹏陈之毅李得睿程斌同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院上海200240

基于自行设计的错动模型试验装置和数字图像相关技术开展1∶80模型试验,研究60°倾角逆断层错动作用导致上覆土层剪切破裂的过程。依托数字图像相关技术非接触式全场测量的优势,分析上覆土层与隧道相互作用对上覆土层剪切破裂扩展、上... 详细信息

基于自行设计的错动模型试验装置和数字图像相关技术开展1∶80模型试验,研究60°倾角逆断层错动作用导致上覆土层剪切破裂的过程。依托数字图像相关技术非接触式全场测量的优势,分析上覆土层与隧道相互作用对上覆土层剪切破裂扩展、上覆土层变形和地表变形的影响,总结60°倾角逆断层错动作用下上覆土层与隧道之间的变形传递形式。研究结果表明,与自由场试验结果相比,由于隧道与上覆土层变形不同步,剪切破裂遇到隧道时会产生分叉,即隧道能够偏移上覆土层剪切破裂路径;在逆断层作用下,由于上覆土层与隧道力学性能存在差异,二者不能同步变形,为适应剪切区上覆土层的大变形,隧道周边土体会出现脱空,不利于隧道抗震;与自由场试验结果相比,隧道在影响破裂路径的同时能够将剪切变形扩散到更宽的区域,并在地表产生更大范围的陡坎。

关键词：隧道断层区断层错动剪切变形相互作用数字图像相关技术

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基于概率神经网络的地铁车站易损性分析

同济大学学报（自然科学版） 2021年第6期49卷 791-798页

作者：陈之毅黄鹏飞同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

基于深度学习方法提出了一种地震响应概率模型,并基于此模型推导了地铁车站结构极限状态超越概率的计算公式,以评价结构的地震易损性。首先采用主成分分析对地震强度指标进行正交化和降维;为了克服传统地震响应概率模型中地震动强度指... 详细信息

基于深度学习方法提出了一种地震响应概率模型,并基于此模型推导了地铁车站结构极限状态超越概率的计算公式,以评价结构的地震易损性。首先采用主成分分析对地震强度指标进行正交化和降维;为了克服传统地震响应概率模型中地震动强度指标与结构地震响应指标服从对数空间线性分布假设的局限性,基于BP神经网络建立趋势模型以预测结构的地震响应;基于概率神经网络建立误差模型以描述基于统计的趋势模型与基于物理机制的数值模型之间的误差,以拓展残差的齐次方差正态分布假设的严格限制。最后,以上海典型2层三跨地铁车站为算例,计算得到其易损性曲线。结果表明,基于深度学习建立的趋势模型较好地模拟了地铁车站结构地震响应随地震强度指标第一主成分的非线性变化特征;建立的误差模型准确地描述了趋势模型预测值的残差随地震强度指标第一主成分的方差非齐次特征。

关键词：易损性分析深度学习地铁车站地震响应概率模型

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多层地铁车站结构性能试验研究

同济大学学报（自然科学版） 2020年第6期48卷 811-820页

作者：陈之毅刘文博陈炜同济大学土木工程学院上海200092 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200092

为掌握地震作用下多层地铁车站结构从材料、局部构件到整体结构的非线性破坏状态,以上海市某多层地铁车站工程为背景,开展了1:10大型静力推覆(Pushover)试验。结合地下结构地震响应特征,采用倒三角分布的侧向位移推覆加载模式,并由多个... 详细信息

为掌握地震作用下多层地铁车站结构从材料、局部构件到整体结构的非线性破坏状态,以上海市某多层地铁车站工程为背景,开展了1:10大型静力推覆(Pushover)试验。结合地下结构地震响应特征,采用倒三角分布的侧向位移推覆加载模式,并由多个作动器实现多点协调加载。分析研究了多层地铁车站结构的裂缝开展过程、结构及构件破坏形态、塑性铰开展顺序、Pushover曲线,并总结了结构整体和中柱的破坏模式,给出车站结构重要性能点数值,综合评价了多层地铁车站结构的抗震性能及特点,可为基于性能的抗震设计提供依据。

关键词：多层地铁车站推覆试验塑性铰中柱抗震性能

地下结构抗震课程思政元素融入的教学探索与实践

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高等建筑教育 2022年第2期31卷 94-102页

作者：陈之毅姚宜星同济大学土木工程学院上海200092

课程思政元素融入专业课程教学的探索和实践是落实习近平总书记关于教育重要论述的举措。针对土木专业“课程思政”教育目前的局限性,把握关键问题,以地下结构抗震课程为例,提出树立正确的专业教学目标及思政教学目标,积极丰富和拓展教... 详细信息

课程思政元素融入专业课程教学的探索和实践是落实习近平总书记关于教育重要论述的举措。针对土木专业“课程思政”教育目前的局限性,把握关键问题,以地下结构抗震课程为例,提出树立正确的专业教学目标及思政教学目标,积极丰富和拓展教学方法。根据地下结构抗震教学内容,深度挖掘与专业课程知识点相关联的思政元素,设定明确的目标导向。依托各个章节所提炼出的思政元素,设计对应的思政教学体系。从案例导入、案例分析、教学过程设计、教学效果评价4个维度出发,探索课程思政与专业课相结合的教学路径。通过案例密切联系现实中的思政要素,落实实践教学中的“课程思政”,将思政成绩纳入最终考核成绩,努力实现专业知识与思政内涵相互融合,实现立德树人的目标。

关键词：地下结构抗震课程思政立德树人

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地下结构抗震设计方法整体强制反应位移法

同济大学学报（自然科学版） 2016年第8期44卷 1145-1152页

作者：陈之毅谈忠傲楼梦麟同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

基于地震作用下地下结构主要受周围土层变形控制这一基本思想,在地下结构抗震设计方法强制反应位移法的基础上,探讨了一种新的抗震设计方法——整体强制反应位移法.新方法将土层变形施加到计算模型的整个土层有限元上以模拟地震作用,避... 详细信息

基于地震作用下地下结构主要受周围土层变形控制这一基本思想,在地下结构抗震设计方法强制反应位移法的基础上,探讨了一种新的抗震设计方法——整体强制反应位移法.新方法将土层变形施加到计算模型的整个土层有限元上以模拟地震作用,避免了原方法所施加土层变形传递到远离模型边界位置会发生衰减的现象.结合上海市某地铁车站的计算实例,详细介绍了该方法的具体实施步骤、基本特点.同时以动力时程法为基准,分析了该方法在不同地震动强度下的计算效果.研究表明,整体强制反应位移法的计算结果与动力时程法符合较好,设计理念体现了地下结构的震害机制,是一种方便有效的抗震设计方法.

关键词：地下结构震害特征整体强制反应位移法抗震分析与设计

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整体强制反应位移法适用性分析及修正

振动与冲击 2018年第21期37卷 126-133页

作者：陈之毅谈忠傲楼梦麟同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司上海200125

现已提出了一种以土层变形为等效地震荷载形式的地下结构简化抗震计算方法——整体强制反应位移法,介绍了该方法的基本思想与具体实施步骤。土层变形作为等效地震荷载,是影响整体强制反应位移法的计算精度的关键,其准确性和适用性受到... 详细信息

现已提出了一种以土层变形为等效地震荷载形式的地下结构简化抗震计算方法——整体强制反应位移法,介绍了该方法的基本思想与具体实施步骤。土层变形作为等效地震荷载,是影响整体强制反应位移法的计算精度的关键,其准确性和适用性受到土层条件及结构本身等多方面因素的影响。通过改变地铁车站结构型式、地下结构在土层中的埋深与地基土体刚度对整体强制反应位移法进行了适用性分析,将应用该方法在不同情况下的计算结果与动力时程法进行了对比。结果表明整体强制反应位移法在软土地下结构抗震计算与分析中具有良好的适应性与计算精度。为进一步考虑地下结构抗震计算时的土层-结构相对刚度问题提出采用结构剪切变形修正系数R对方法进行修正,验算表明修正后的整体强制反应位移法计算误差更小,适用性更广。

关键词：地下结构整体强制反应位移法抗震计算适用性土结刚度比