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嘉峪关光化楼残损变形现状及抗震性能分析

震灾防御技术 2020年第2期15卷 293-304页

作者：巴振宁焦鹏张龙刘冰松张翔天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学国际工程师学院天津300072 天津大学建筑学院天津300072 嘉峪关丝路(长城)文化研究院甘肃嘉峪关735100

中国木结构建筑是我国宝贵的物质文化遗产和文化瑰宝,具有悠久的文化历史。以嘉峪关光化楼为依托,对光化楼进行实地调研,分析光化楼主要残损变形。采用ANSYS软件建立考虑光化楼残损变形的三维有限元精细模型,并进行模态分析与时程分析... 详细信息

中国木结构建筑是我国宝贵的物质文化遗产和文化瑰宝,具有悠久的文化历史。以嘉峪关光化楼为依托,对光化楼进行实地调研,分析光化楼主要残损变形。采用ANSYS软件建立考虑光化楼残损变形的三维有限元精细模型,并进行模态分析与时程分析。研究结果表明,光化楼主要残损变形为油饰脱落、墙体剥蚀开裂、柱偏移等,极个别柱产生较大偏移;光化楼刚度相对稳定,前20阶振型自振频率均在10Hz以内;光化楼动力放大系数与层间位移角均较小,仍具有良好的抗震减震性能。

关键词：光化楼残损变形模态分析时程分析

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嘉峪关木构城楼模态分析研究

建筑结构 2019年第S02期49卷 362-366页

作者：巴振宁刘冰松焦鹏高商天津大学建工学院土木系天津300072 天津大学国际工程师学院天津300072 嘉峪关丝路(长城)文化研究院嘉峪关735100

中国木结构古建筑不仅是我国广大劳动人民的劳动和智慧相结合的产物,也是我国重要的物质文化遗产和文化瑰宝。本文把嘉峪关光化楼作为研究对象,为木构古建筑的保护提供理论依据。通过ANSYS软件建立了嘉峪关光化楼三维有限元精细模型。... 详细信息

中国木结构古建筑不仅是我国广大劳动人民的劳动和智慧相结合的产物,也是我国重要的物质文化遗产和文化瑰宝。本文把嘉峪关光化楼作为研究对象,为木构古建筑的保护提供理论依据。通过ANSYS软件建立了嘉峪关光化楼三维有限元精细模型。通过子空间法,对光化楼进行了模态分析,得到了其前15阶自振周期和前6阶振型。发现结构以中低频自振为主;前两阶振型为水平方向的平动,第三阶振型为结构整体扭转,第四阶振型为一层柱的扭转,五、六阶振型为二、三层柱的绕不同方向的扭转。

关键词：模态分析古代木结构嘉峪关有限元分析

平面SH波在弹性半空间中三维洞室周围的散射

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地震工程与工程振动 2015年第4期35卷 40-50页

作者：梁建文胡淞淋刘中宪巴振宁天津大学土木工程系天津300072 天津城建大学天津300384

结合弹性均匀半空间中力源格林影响函数,采用一种间接边界积分方程法求解了弹性半空间中三维洞室对入射平面SH波的散射问题。通过与已有结果的比较,验证了方法的计算精度。在此基础上,以半空间中圆球形洞室为例,对洞室附近地表位移响应... 详细信息

结合弹性均匀半空间中力源格林影响函数,采用一种间接边界积分方程法求解了弹性半空间中三维洞室对入射平面SH波的散射问题。通过与已有结果的比较,验证了方法的计算精度。在此基础上,以半空间中圆球形洞室为例,对洞室附近地表位移响应和洞周应力集中特征进行了分析,并与二维模型进行了比较。研究表明:三维和二维模型对平面波的散射在整体上存在相似性,但也存在显著差别;二维模型的地表位移峰值均大于三维情况,前者地表位移空间分布更为复杂,动力响应更为剧烈;三维模型的洞室表面应力峰值则普遍大于二维情况,并且在峰值位置上存在显著差异,且随着频率增大,差异愈加明显。

关键词：弹性半空间三维洞室间接边界积分方程法平面SH波散射

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颐和园万寿山岩石物理力学试验与岩矿分析

工程地质学报 2016年第2期24卷 292-298页

作者：杨建民秦军巴振宁张龙刘瑗天津大学建筑工程学院土木工程系天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津大学天津300072 天津大学建筑学院建筑系天津300072 文物建筑测绘研究国家文物局重点科研基地天津大学天津300072 颐和园管理处北京100091

颐和园是世界文化遗产,其万寿山山体既是文物本体,也是建筑、题刻等文物和草木的载体,保护万寿山及其承载的文物,首先需要对万寿山山体的特征和岩体特性进行调查和研究。本文在查阅万寿山地质成因的基础上,测量了岩层的产状和多处裸露... 详细信息

颐和园是世界文化遗产,其万寿山山体既是文物本体,也是建筑、题刻等文物和草木的载体,保护万寿山及其承载的文物,首先需要对万寿山山体的特征和岩体特性进行调查和研究。本文在查阅万寿山地质成因的基础上,测量了岩层的产状和多处裸露岩石的回弹值。对现场散落岩块进行了密度、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等物理力学指标测试。选取典型岩块,开展薄片、光片和电镜扫描等测试分析其矿物成分,获得了万寿山岩石矿物组成与含量比例。以上试验和测试成果是后期万寿山山体工程地质研究和石质文物保护的理论依据,具有重要的理论意义和广泛的应用价值。

关键词：万寿山产状岩块强度指标岩矿分析

基于FK方法和GP14.3震源模型的2023年土耳其M_(w)7.8级地震宽频地震动合成

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世界地震工程 2023年第3期39卷 16-26页

作者：巴振宁韩书娟赵靖轩刘悦芦燕陈三红中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学) 天津300350 天津大学土木工程系天津300350 中国地震灾害防御中心北京100029

本文合成了2023年2月6日土耳其M_(w)7.8地震的地震动时空场。首先,依据USGS网站提供的V s30数据和全球地壳模型Crust1.0数据,构建了土耳其南部地区的地下一维速度结构模型;其次,依据美国地质调查局(USGS)发布的断层滑动量及破裂前端分... 详细信息

本文合成了2023年2月6日土耳其M_(w)7.8地震的地震动时空场。首先,依据USGS网站提供的V s30数据和全球地壳模型Crust1.0数据,构建了土耳其南部地区的地下一维速度结构模型;其次,依据美国地质调查局(USGS)发布的断层滑动量及破裂前端分布结果,构建了此次地震的GP14.3运动学混合震源模型;然后,采用作者提出的FK方法对本次地震进行了0~10 Hz的宽频三分量地震动合成。通过合成结果与距离震中50 km范围内地震动较强的8个台站强震记录及相应反应谱的比较,检验了方法的可靠性和模型的适用性;最后,重点分析了土耳其东南部的加济安泰普市及附近地区地震动时空场特征。结果表明:1)本文计算的加济安泰普市区范围内的NS向PGA接近180 cm/s^(2)、PGV接近100 cm/s,伊斯拉希耶镇地区的EW向PGA高达560 cm/s^(2)、PGV高达150 cm/s,地震动强度比较大。2)基于本文强地面运动合成结果得到的加济安泰普市区范围内的地震烈度为VII度,伊斯拉希耶镇地区的地震烈度高达IX度,与USGS给出的结果一致。3)此次土耳其M_(w)7.8地震呈现明显的近断层地震动集中性效应、地面永久位移以及破裂方向性效应。

关键词：土耳其M_(w)7.8地震宽频地震动合成近断层地震动特性频率波数域方法运动学混合震源模型

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复杂软土盾构隧道横断面抗震时程分析

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2019年第A01期52卷 106-112页

作者：龚国栋梁建文巴振宁徐安全闫启超王智恺天津滨海新区轨道交通投资发展有限公司天津300459 天津大学建筑工程学院天津300350

为研究复杂软土场地中盾构隧道的地震响应,以天津Z2线一期工程为例,结合地质勘察报告和地震安全性评价报告,建立复杂软土场地中盾构隧道横断面抗震计算的AbaQUS模型,并编制了用于土体材料参数非线性迭代的Python程序.计算模型边界采用... 详细信息

为研究复杂软土场地中盾构隧道的地震响应,以天津Z2线一期工程为例,结合地质勘察报告和地震安全性评价报告,建立复杂软土场地中盾构隧道横断面抗震计算的AbaQUS模型,并编制了用于土体材料参数非线性迭代的Python程序.计算模型边界采用黏弹性边界,地震动采用等效结点力的形式输入,土体材料的非线性采用等价线性方法考虑,混凝土材料采用塑性损伤模型.计算并提取了隧道管片弯矩最大时刻对应的管片内力,分析了安评地震波作用下的盾构管片横截面内力响应特征.研究表明,小震和中震作用下管片受到的静力荷载起主要控制作用,大震的地震作用对管片内力分布形式具有较大的影响;初始地应力对盾构管片内力大小和分布具有重要影响;在初始地应力和地震联合作用下,盾构管片的最大正弯矩出现在拱底邻近位置,最大负弯矩出现在两侧拱腰邻近位置;盾构管片设计时应当加强对两侧拱腰、拱顶和拱底的构造措施.

关键词：软土盾构隧道抗震分析时程分析

基于逆断层动力学模型的三维山体地震动谱元法模拟

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地震工程与工程振动 2021年第3期41卷 32-42页

作者：巴振宁赵靖轩吴孟桃梁建文塔拉天津大学土木系天津300354 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 中国地震局第一监测中心天津300171

逆冲断层是常见的断层错动形式,具有释放地震能量大破坏力强的特征,同时大量震害调查和强震观测表明,山体地形对地震动的显著放大效应会进一步加重震害,然而目前还鲜有针对逆冲断层作用下山体地震动模拟的研究。文中即采用谱元法,建立... 详细信息

逆冲断层是常见的断层错动形式,具有释放地震能量大破坏力强的特征,同时大量震害调查和强震观测表明,山体地形对地震动的显著放大效应会进一步加重震害,然而目前还鲜有针对逆冲断层作用下山体地震动模拟的研究。文中即采用谱元法,建立含动力学逆断层震源和三维山体地形的整体物理模型,研究了动力学逆断层地震作用下的三维山体动力响应。文中以高斯型山体为例,对其近断层地震动特性进行了分析,并着重探讨了三维山体地形对逆断层地震动产生的影响。研究表明:(1)动力学逆断层模型很好的契合了近断层地震动特性,在模拟中重现了近断层地震动的方向性效应、上盘效应、集中性效应和地面永久位移等基本特征;(2)山体对近断层地震动放大效果显著,对比无山体情况,山体加速度和位移峰值分别放大了1.79和1.21倍;同时加速度峰值随着山体高程的增加而增加,与山脚处加速度峰值相比,山顶和山腰处的加速度峰值分别放大了2.05和1.28倍;(3)山体地形引发的地震波散射和衍射效应不仅放大了山体和山体毗邻地表的地震动响应,同时延长了地震动在该区域内的响应时间。

关键词：谱元法动力学逆断层地形效应近断层地震动地震波散射

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滨海软土中爆炸冲击对盾构隧道的影响研究

防灾减灾工程学报 2020年第1期40卷 125-131页

作者：陆文斌巴振宁刘冰松王智恺天津滨海新区轨道交通投资发展有限公司天津300072 天津大学建筑工程学院土木系天津300072 天津大学国际工程师学院天津300072

随着地下工程与城市管网的布设日益发展,在规划设计阶段往往需要考虑潜在发生的安全事故影响,确定安全距离。利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,结合天津滨海新区饱和软土特点,分析了可能发生的燃气管线爆炸所产生的冲击荷载对土中埋置盾构... 详细信息

随着地下工程与城市管网的布设日益发展,在规划设计阶段往往需要考虑潜在发生的安全事故影响,确定安全距离。利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,结合天津滨海新区饱和软土特点,分析了可能发生的燃气管线爆炸所产生的冲击荷载对土中埋置盾构隧道的结构安全影响。运用有限元数值模拟,得到了隧道与管线的间距-隧道结构振速峰值的曲线关系;通过对标相关规范的振速限制,得到不同燃气压力下隧道-管线的安全避让距离关系。结果表明:随着燃气管道压强的增大,隧道-管线的安全避让距离呈现先增大后平稳的趋势。结论对于爆破与防护工程设计均具有重要的参考价值。

关键词：爆炸力学盾构隧道数值模拟饱和软土安全距离

基于动力学震源模型的三维沉积盆地直下型断层地震动模拟

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震灾防御技术 2022年第3期17卷 431-441页

作者：巴振宁慕少聪赵靖轩梁建文中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300354 天津大学建筑工程学院天津300354

沉积盆地与近断层地震共同作用会增加地震破坏的风险水平,尤其是盆地下方直下型断层发震情况。采用动力学震源模型刻画断层破裂发震过程,开展沉积盆地直下型断层谱元法地震动模拟研究,探讨不同断层面初始剪应力和成核区位置下三维沉积... 详细信息

沉积盆地与近断层地震共同作用会增加地震破坏的风险水平,尤其是盆地下方直下型断层发震情况。采用动力学震源模型刻画断层破裂发震过程,开展沉积盆地直下型断层谱元法地震动模拟研究,探讨不同断层面初始剪应力和成核区位置下三维沉积盆地地表响应规律。研究结果表明,断层面应力降对盆地地表地震动的影响显著,在断层面强度一定的情况下,随着初始剪应力的增大,即应力降增大,盆地地表峰值响应增大,原因在于应力降的改变影响了断层破裂释放能量,进而引起断层破裂速度改变,最终导致盆地地表响应发生变化;改变断层面成核区位置会对盆地内部地震动分布规律产生影响,当成核区位置从断层中间向断层左侧移动时,盆地左侧地震动逐渐减小,而右侧地震动逐渐增大,最终表现为盆地右侧地震动显著高于盆地左侧,原因在于改变成核区位置后,导致近断层地震动的方向性效应发生变化。

关键词：动力学震源直下型断层三维沉积盆地近断层地震动谱元法