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High Temperature Thermal Physical Properties of High-alumina Fibrous Insulation

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Journal of Materials Science & Technology 2007年第6期23卷 860-864页

作者： boming ZHANG Shuyuan zhao Xiaodong HE Shanyi DU Center for Composite Materials and Structure Harbin Institute of Technology Harbin 150080 China

The thermal properties of high-alumina fibrous insulation which filled in metallic thermal protection system were investigated. The effective thermal conductivities of the fibrous insulation were measured under an atmospheric pressure from 10^-2 to 10^5 Pa. In addition, the changes of the specific heat and Rosseland mean extinction coefficient were experimentally determined under various surrounding temperatures up to 973 K. The spectral extinction coefficients were obtained from transmittance data in the wavelength range of 2.5- 25 μm using Beer＇s law. Rosseland mean extinction coefficients as a function of temperature were calculated based on spectral extinction coefficients at various temperatures. The results show that thermal conductivities of the sample increase with increasing temperature and pressure. Specific heat increases as temperature increases, which shows that the capacity of heat absorption increases gradually with temperature. Rosseland mean extinction coefficients of the sample decrease firstly and then increase with increasing the temperature.

关键词： Effective thermal conductivity Extinction coefficient Transmittance Thermalphysical properties

Wenchuan earthquake fault and seismic disaster

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Earthquake Science 2009年第2期22卷 175-179页

作者： boming zhao Xiwei Xu School of Civil Engineering Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China National Center for Active Fault Studies Institute of Geology China Earthquake Administration Beijing 100029 China

Major cases of the Ms8.0 Wenchuan earthquake are obtained through field investigations of the epicenter and high-intensity areas, and the relationships among earthquake faults, ground motion and earthquake disasters near fault zones are analyzed. Both strong deformation and ground rupture lead to significant damages of the buildings, indicating that it is necessary to keep safe distance away from active faults and to take other necessary measures. There are two reasons for that the buildings near the surface rupture zones have withstood in the strong earthquake, other than their seismic resistance capacities, with the first being the site condition, and the second the reduced effective stress and low rupture velocity. The forms of structural damages are complex in the fault areas, with shear failure and tensile and compressive damages. Those structures in urban areas that have used qualified materials and followed the building codes performed well in the earthquake. Survey results also indicate that structures of flexible materials may show better seismic performance.

关键词： Wenchuan earthquake earthquake fault seismic disaster strong ground motion

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盾构隧道的纵向地震响应

中国铁道科学 2009年第5期30卷 59-64页

作者：赵伯明苏彦北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 天津市市政工程设计研究院天津300051

基于与盾构隧道纵向变形性能相似的梁单元建立盾构隧道纵向等价连续化模型,通过等价刚度的方法考察管片间接头螺栓对隧道结构刚度的影响。分别采用反应变位法和有限元法进行盾构隧道的地震响应研究和抗震性能分析,并以实例比较2种方法... 详细信息

基于与盾构隧道纵向变形性能相似的梁单元建立盾构隧道纵向等价连续化模型,通过等价刚度的方法考察管片间接头螺栓对隧道结构刚度的影响。分别采用反应变位法和有限元法进行盾构隧道的地震响应研究和抗震性能分析,并以实例比较2种方法的有效性和应用条件。研究结果表明:在盾构隧道的纵向抗震设计时,应采用螺栓最大张开量作为设计的重要控制指标,并应尽量将隧道设计成可适应其变形的柔性结构;采用等价连续化模型进行盾构隧道纵向受力分析时,其等价弯曲刚度受轴向力的影响较大,故在单元等价弯曲刚度计算中计入轴向作用力的影响是十分必要的;螺栓进入塑性受力状态后,建议采用有限元法计算的结果进行抗震设计。

关键词：盾构隧道等价连续化模型等价刚度地震响应反应变位法有限元法

基于小波分析的近断层地震动最强速度脉冲识别方法与应用

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振动与冲击 2021年第8期40卷 41-49页

作者：赵天次赵伯明北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

基于小波分析方法提出一种最强速度脉冲识别算法,该算法考虑了地面运动的三个正交分量,并使用连续小波变换来识别具有最大能量的速度脉冲方向。应用该算法对NGA-Weat 2数据库中6 288条地震动记录进行分析,并与现有的脉冲识别方法的对比... 详细信息

基于小波分析方法提出一种最强速度脉冲识别算法,该算法考虑了地面运动的三个正交分量,并使用连续小波变换来识别具有最大能量的速度脉冲方向。应用该算法对NGA-Weat 2数据库中6 288条地震动记录进行分析,并与现有的脉冲识别方法的对比可知,该算法扩展了脉冲识别结果。建立脉冲峰值、周期与震级和断层距的统计模型,结果表明:最强速度脉冲的峰值随断层距的增加而减小,随着震级的增大而增大;与垂直或平行断层分量相比,最强速度脉冲分量具有更大的能量和更小的脉冲峰值。对比该模型与Shahi等(2014)的平面内最强速度脉冲模型,该模型的预测值在震级较小时大于Shahi等的模型,随着震级的增大二者差异逐渐减小,这是因为大震级下最强速度脉冲在水平面内所占的比例较大。

关键词：地震动速度脉冲小波最强方向分量近断层脉冲参数

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深埋隧道地层工程尺度下同震变形场研究

土木工程学报 2021年第S1期54卷 104-112页

作者：郭凯赵伯明北京交通大学北京100044

断层错动造成的地震同震变形场对穿越其中的隧道等长线形工程的安全有显著影响。工程尺度下的地层变形分布是此类工程的重要设计依据。基于位错模型理论,结合成层地层模型参数与多源数据联合反演得到的有限断层模型参数,计算地层同震变... 详细信息

断层错动造成的地震同震变形场对穿越其中的隧道等长线形工程的安全有显著影响。工程尺度下的地层变形分布是此类工程的重要设计依据。基于位错模型理论,结合成层地层模型参数与多源数据联合反演得到的有限断层模型参数,计算地层同震变形场在地表与隧道埋深范围内的分布。根据计算结果,对比了不同参数影响下同震变形场在位移值与分布模式上的差异,并着重分析地层变形指标中的变形方向对结构受力的潜在影响。结果表明:从地表到地层内部,随深度增加地震同震变形场变化显著,地层变形分布模式由弯曲变形为主转变为剪切变形为主。在相同断层错动变形量的情况下,地层的变形方向对非圆形断面隧道衬砌的受力有重要影响。因此,建议将结构所处位置相对有断层上缘的相对埋深作为一个重要参数在今后地下工程抗震设防计算中予以考虑,并应验算结构处于最不利变形角度时的受力。

关键词：地震工程隧道工程同震变形场深埋地层变形模式

基于非因果滤波和零点法的近断层脉冲型地震动识别方法

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振动与冲击 2022年第19期41卷 71-79页

作者：冯俊赵伯明赵天次北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

基于Butterworth非因果低通滤波器和零点法提取地震动速度时程中的脉冲信号,并以脉冲信号中的极值点数量确定滤波器的截止频率。选取666条速度峰值大于30 cm/s的近断层地震记录作为训练数据,以脉冲信号的相对能量和幅值作为量化指标,给... 详细信息

基于Butterworth非因果低通滤波器和零点法提取地震动速度时程中的脉冲信号,并以脉冲信号中的极值点数量确定滤波器的截止频率。选取666条速度峰值大于30 cm/s的近断层地震记录作为训练数据,以脉冲信号的相对能量和幅值作为量化指标,给出了单脉冲型和双脉冲型地震动的识别标准;提出了以最显著脉冲信号的持续时间为依据的脉冲周期计算方法。通过与既有方法比较表明:基于Butterworth非因果低通滤波器和零点法的脉冲提取方法的拟合效果较好,可用于提取非对称脉冲信号和双脉冲信号;提出的定量识别标准可以有效地识别单脉冲型和双脉冲型地震动;所提的脉冲周期计算方法可以用于确定单脉冲型和双脉冲型地震动的脉冲周期。

关键词：近断层地震动脉冲型地震动速度脉冲脉冲周期定量识别

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穿越断层隧道纵向地震响应规律解析解

工程科学与技术 2023年第2期55卷 26-38页

作者：闫高明赵伯明北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

隧道穿越断层区域在地震中易受到严重破坏,是隧道抗震设防的重点控制区域。针对现有设计方法很少考虑隧道穿越断层的现状,基于穿越断层隧道地震响应特点,将隧道沿纵向简化为3段位于不同地层条件的黏弹性地基上的剪切梁,推导了地震动下... 详细信息

隧道穿越断层区域在地震中易受到严重破坏,是隧道抗震设防的重点控制区域。针对现有设计方法很少考虑隧道穿越断层的现状,基于穿越断层隧道地震响应特点,将隧道沿纵向简化为3段位于不同地层条件的黏弹性地基上的剪切梁,推导了地震动下穿越断层隧道纵向地震稳态响应的解析表达式,建立了面向工程设计的穿越断层隧道纵向抗震简化分析方法。首先,采用Kelvin黏弹性地基上的剪切梁模拟衬砌节段,基于格林函数法、拉普拉斯正逆变换和留数法推导衬砌节段在荷载激励下沿纵向的响应。其次,结合衬砌连续性条件获得穿越断层隧道纵向响应解析解。然后,通过与数值分析结果的对比,验证了本文方法的有效性和可行性。最后,采用该解析方法进行了敏感性参数分析,探究了边界条件、结构刚度、断层破碎带性质、围岩阻尼等关键因素对穿越断层隧道结构地震响应的影响规律。结果表明:(1)增大衬砌的弯曲刚度会减小衬砌上的位移响应,但同时会显著增大衬砌上的内力响应值;(2)加固断层围岩可减小衬砌在地震动作用下的位移响应,也使衬砌的内力响应减小,并减小断层对隧道沿纵向地震响应的影响范围;(3)阻尼的存在使衬砌的振动沿隧道纵向出现异步性,加载波的频率越高,异步性越明显。该解析方法能够快速计算得到穿越断层隧道的地震响应,为相关隧道工程的抗减震设计提供参考。

关键词：隧道工程解析方法断层纵向地震响应黏弹性地基梁

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潜水层基坑降水引起地表沉降试验与理论研究

岩石力学与工程学报 2018年第6期37卷 1506-1519页

作者：杨清源赵伯明北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室北京100044 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为研究基坑内外含水层未完全隔离条件下基坑内不完整井降水引起坑外地表沉降变化机制,以深圳地铁综合枢纽基坑工程为研究实例,选取深圳典型潜水地层,采用模型试验方法,结合理论分析,揭示潜水地层不完整井降水有效影响深度和坑外土层孔... 详细信息

为研究基坑内外含水层未完全隔离条件下基坑内不完整井降水引起坑外地表沉降变化机制,以深圳地铁综合枢纽基坑工程为研究实例,选取深圳典型潜水地层,采用模型试验方法,结合理论分析,揭示潜水地层不完整井降水有效影响深度和坑外土层孔隙水压变化规律,分别提出不完整井降水有效影响深度、坑外水位变化曲线和绕渗区划分计算公式。基于提出的理论公式,研究提出基坑外地表沉降简化计算方法,理论计算地表沉降曲线变化趋势与试验结果基本吻合,但理论结果偏于保守,因此进一步利用绕渗区渗流作用原理对简化方法进行修正,有效提高了理论计算精度,分析对比现场监测数据,结果表明该方法具有较高的工程实用价值。上述研究成果可为类似潜水地层基坑工程降水设计、施工提供参考。

关键词：基坑工程潜水基坑降水模型试验有效影响深度降水曲线地表沉降

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水电工程抗震设计的地震动评价理论与方法

水力发电学报 2009年第5期28卷 8-13,7页

作者：赵伯明王海波北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 中国水利水电科学研究院工程抗震研究中心北京100048

提出基于考虑断层模型的输入地震动评价理论,为水电工程的抗震设计和既有设施抗震复核时地震动输入(设定)提供一个有效可行的途径。该体系基于断层震源破裂模型,震源至评价场地的三维物理模型,根据差分法或波数积分法等地震理论计算与统... 详细信息

提出基于考虑断层模型的输入地震动评价理论,为水电工程的抗震设计和既有设施抗震复核时地震动输入(设定)提供一个有效可行的途径。该体系基于断层震源破裂模型,震源至评价场地的三维物理模型,根据差分法或波数积分法等地震理论计算与统计(经验)格林函数法的复合计算技术,进行建设场地和广域地区的地震动模拟,综合考虑了地震三个构成要素,即震源效应、传播途径和场地效应,具有明确的理论背景和可行性。符合抗震设计更为合理,同时又符合经济性的原则。该方法可提供模型区域所有地点的宽频地震动时程,对于水库下游和工程场地周围地区的抗震设防以及地震预警工作也提供了基础。

关键词：地震学抗震设计断层模型输入地震动水电工程