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格巧高速近库区跨断层隧道全过程安全监控与预警

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中国交通信息化 2024年第1期291卷 86-90页

作者：李晓燕张立宪杨绪祥纪云涛云南省公路路政管理总队(省综合交通发展中心) 云南昆明650032 云南省公路科学技术研究院云南昆明650032

为解决近库区跨断层隧道建设和运营过程中的安全监控问题,本文依托格巧高速公路隧道工程,对隧道超前地质预报平台和隧道施工过程安全监控与预警进行了探究。基于以三维雷达超前地质预报为基础的实时综合超前预报方法,建立了跨断层隧道... 详细信息

为解决近库区跨断层隧道建设和运营过程中的安全监控问题,本文依托格巧高速公路隧道工程,对隧道超前地质预报平台和隧道施工过程安全监控与预警进行了探究。基于以三维雷达超前地质预报为基础的实时综合超前预报方法,建立了跨断层隧道地质灾害判别指标和判别方法,提出了适合云南地区的隧道初期支护变形控制基准,建立了位移监控量测结果预警等级标准,缩短了预报周期,减少了探测费用,实现了隧道变形预警信息实时更新、各方联动,对指导高速公路隧道施工安全监控与预警具有良好的推广应用价值。

关键词：近库区跨断层复杂地质格巧高速超前地质预报隧道安全监控与预警

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跨断层地震动及其对桥梁结构影响研究进展

中国公路学报 2023年第1期36卷 80-96页

作者：宗周红林元铮林津黎雅乐东南大学爆炸安全防护教育部工程研究中心江苏南京211189 东南大学土木工程学院江苏南京211189 江苏开放大学建筑工程学院江苏南京210036

与常规地震动激励的情况相比,跨断层地震动作用下桥梁结构具有更复杂的动力响应、更大的地震需求以及更严重的地震损伤。伴随着川藏铁路等超级基础工程的开工建设,越来越多的桥梁具有跨越潜在断层的风险,相关研究亟待开展。从跨断层桥... 详细信息

与常规地震动激励的情况相比,跨断层地震动作用下桥梁结构具有更复杂的动力响应、更大的地震需求以及更严重的地震损伤。伴随着川藏铁路等超级基础工程的开工建设,越来越多的桥梁具有跨越潜在断层的风险,相关研究亟待开展。从跨断层桥梁震害出发,首先阐述了近/跨断层地震动的基本特性并介绍了相关模拟方法,然后综述了跨断层桥梁抗震分析理论、数值模拟和模型试验等研究的相关进展,进而归纳了考虑跨断层地震动作用的应对策略。结果表明:现有的跨断层地震动模拟方法合理可行,但存在一定的应用条件和改进空间;跨断层桥梁研究对象大多为中小跨径梁桥,其地震响应和损伤破坏模式受断层类型、跨越位置、跨越角度、永久位移等多因素影响;针对跨断层桥梁的减隔震和防落梁限位措施等技术得到初步发展。最后展望了未来跨断层桥梁抗震研究的发展方向,主要包括:发展更为精确、高效的跨断层地震动模拟技术;开展大跨径桥梁的跨断层振动台台阵试验及倒塌数值模拟研究;突破跨断层桥梁振动台台阵试验技术瓶颈;明确跨断层地震动参数对不同类型桥梁结构地震损伤机理的影响规律;进一步发展相应的减隔震技术、防落梁措施以及韧性防控技术,并进行试验验证等。

关键词：桥梁工程抗震性能综述跨断层地震动模拟地震响应地震损伤应对策略

跨断层扰动协调比异常提取方法与效能评估及其在云南地区的应用

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地震研究 2023年第1期46卷 99-106页

作者：洪敏张勇王伶俐付虹李利波刘自凤云南省地震局云南昆明650224

跨断层异常的识别和提取是震情跟踪分析的难点,协调比的计算在兼顾震前断层活动状态内在机理的同时,在异常识别方面也有显著优势,但传统的协调比计算存在因计算起点不同导致结果不一致的问题。通过提出扰动协调比计算方法,用于表征强震... 详细信息

跨断层异常的识别和提取是震情跟踪分析的难点,协调比的计算在兼顾震前断层活动状态内在机理的同时,在异常识别方面也有显著优势,但传统的协调比计算存在因计算起点不同导致结果不一致的问题。通过提出扰动协调比计算方法,用于表征强震发生前可能出现的区域应力场扰动导致断层运动状态偏离背景的现象,分析断层运动状态变化与地震之间的内部联系。以云南地区11处跨断层资料为例,针对川滇地区M≥6.5强震样本开展了震例总结和综合预测指标的提取,通过等信度和非等信度异常识别方式,合成多个预测指标。结果表明:扰动协调比计算方法在跨断层场地异常活动状态的提取中有一定优势,与周边强震存在较好的相关性,对于强震可能发生时间可提供中期尺度的判定依据,预测指标均通过了效能检验。

关键词：跨断层扰动协调比震例总结效能评估云南地区

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跨断层铁路简支梁桥地震响应分析

科学技术与工程 2023年第1期23卷 356-368页

作者：赫中营王玉璞杨恒河南大学土木建筑学院开封475004

为研究跨断层铁路桥梁的地震响应,基于MATLAB平台,引用公式及参数,合成地震动,然后将人工合成的跨断层地震动输入位移模型中,分别考虑跨断层的方向性效应和滑冲效应,在不同地震动方向作用下进行非线性时程分析。考虑不同设防水准,对桥... 详细信息

为研究跨断层铁路桥梁的地震响应,基于MATLAB平台,引用公式及参数,合成地震动,然后将人工合成的跨断层地震动输入位移模型中,分别考虑跨断层的方向性效应和滑冲效应,在不同地震动方向作用下进行非线性时程分析。考虑不同设防水准,对桥梁结构内力、位移等进行跨断层地震响应分析,进而研究不同断层距下断层效应影响。结果表明,在顺桥向+竖桥向、横桥向+竖桥向地震作用下,随着断层距的增大,桥墩的内力、支座的变形和桥墩位移的变形都在减小;不同断层距对桥梁的内力、位移变形影响较大,当断层距大于50 km时,断层效应影响较小。

关键词：跨断层人工合成地震动断层距铁路桥梁

漾濞6.4级地震孕震背景分析和跨断层定量化异常指标提取

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大地测量与地球动力学 2022年第8期42卷 802-807页

作者：王伶俐洪敏张勇崔兴平王岩邵德盛云南省地震局昆明市650041

基于云南省内11处跨断层场地资料,结合跨断层数据分析方法,系统提取云南地区地震综合预测指标,并对其在漾濞6.4级地震前的映震能力进行分析。结果表明,跨断层资料在漾濞地震发生前存在显著的中期异常,且漾濞地震的发生可能与川滇菱形块... 详细信息

基于云南省内11处跨断层场地资料,结合跨断层数据分析方法,系统提取云南地区地震综合预测指标,并对其在漾濞6.4级地震前的映震能力进行分析。结果表明,跨断层资料在漾濞地震发生前存在显著的中期异常,且漾濞地震的发生可能与川滇菱形块体西边界的活动增强有关。跨断层中期指标对漾濞地震作出较好的预测,短期指标虽然也通过了效能评估,但预报效能稍差。在后续的跨断层资料分析中,应更加注重中期异常及中期预测指标的提取和应用,总结得到的综合指标可应用于云南地区的震情跟踪工作。

关键词：漾濞M_(S)6.4地震跨断层 R值评分异常指标

跨断层高铁简支梁桥地震响应及减隔震支座适用性分析

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跨断层高铁简支梁桥地震响应及减隔震支座适用性分析

作者：梁喜燕中南大学

学位级别：硕士

断层地震动中存在异于远场地震的脉冲成分,位于近断层及跨断层区域的桥梁在地震作用下会遭到更严重的破坏。我国对于跨断层桥梁的抗震研究仍处于初步阶段,应用减隔震支座进行跨断层桥梁的抗震设计研究并不多见,因此,研究跨断层高铁简支... 详细信息

断层地震动中存在异于远场地震的脉冲成分,位于近断层及跨断层区域的桥梁在地震作用下会遭到更严重的破坏。我国对于跨断层桥梁的抗震研究仍处于初步阶段,应用减隔震支座进行跨断层桥梁的抗震设计研究并不多见,因此,研究跨断层高铁简支梁桥地震响应并进行减隔震支座在跨断层桥梁的适用性分析具有一定现实意义。本文以跨断层高铁简支梁桥为分析对象,主要的研究内容有:(1)结合断层地震波速度脉冲效应特点,基于“分解-叠加”原理合成人工断层地震波。对原始记录进行拟合并进行对比验证,结果表明人工合成地震波与原始记录吻合良好,解决了目前人工合成断层地震波不能很好地考虑断层地震动长周期部分的问题。(2)进行跨断层高铁简支梁地震响应分析,与远场地震的响应对比结果表明,罕遇地震下跨断层高铁简支梁墩底内力、桥梁位移和钢轨响应远大于远场地震,纵、横桥向墩底弯矩分别超过极限弯矩10.28%和17.92%。(3)考虑不同地震水准、桥墩高度等参数对跨断层简支梁地震响应的影响,结果表明:多遇地震下高铁简支梁处于弹性工作状态,设计地震及罕遇地震下,简支梁墩底弯矩超出极限弯矩发生破坏,墩梁相对位移极值超出支座容许位移。增大桥墩高度将显著提高墩底内力、墩顶位移、梁体位移和钢轨响应,其对墩顶位移和梁体位移影响较为显著,墩高由10m增加至18m,纵、横桥向墩顶位移分别增加83.31%、60.85%;梁体位移分别增加78.49%、69.17%。(4)探讨扣件参数变化对简支梁地震响应的影响,纵向阻力由5k N/组增大到30k N/组时,方向性效应下对墩底内力影响不大,墩顶位移降低12.40%,钢轨位移增大109.11%,应力增大103.36%,提高纵向阻力利于跨断层桥梁抗震,但不利于钢轨受力;扣件横向刚度变化对滑冲效应下高铁简支梁的内力及变形无显著影响。(5)分别研究铅芯橡胶支座(LRB)、高阻尼橡胶支座(HDRB)、摩擦摆支座(FPS)对跨断层桥梁的减隔震效果。结果表明:减隔震支座可显著降低跨断层简支梁地震响应,其对墩顶位移的减隔震效果最好,平均隔震率达到50%左右;方向性效应下,FPS支座减隔震效果较优,滑冲效应下LRB支座减隔震效果较好。(6)FPS支座曲率半径和摩擦系数的取值会显著影响断层地震下简支梁抗震性能,应综合考虑整体结构地震响应,合理取值。本文计算实例中FPS支座曲率半径取2m,摩擦系数取0.06～0.08时,可较好提高简支梁跨越断层时的抗震性能,可为实际工程采用FPS支座进行跨断层桥梁抗震设计提供参考。图157幅,表29个,参考文献114篇

关键词：跨断层简支梁桥无砟轨道滑冲效应方向性效应减隔震支座

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跨断层桥梁地震响应分析及合理跨越角度研究

振动与冲击 2015年第13期34卷 6-11,17页

作者：惠迎新王克海吴刚李冲东南大学交通学院南京210096 交通运输部公路科学研究院北京100088

为研究跨断层桥梁地震响应规律及合理跨越断层角度,以一座跨走滑断层的连续梁桥为研究对象,采用混合模拟法合成了该桥的地面运动时程曲线,基于多点激励位移输入模型,采用非线性时程法对其地震响应规律进行了分析,并以桥梁轴向与断层交... 详细信息

为研究跨断层桥梁地震响应规律及合理跨越断层角度,以一座跨走滑断层的连续梁桥为研究对象,采用混合模拟法合成了该桥的地面运动时程曲线,基于多点激励位移输入模型,采用非线性时程法对其地震响应规律进行了分析,并以桥梁轴向与断层交角θ为研究参数分析了其对结构地震响应的影响,得到了θ对结构地震响应的影响规律和变化曲线。计算结果表明:跨断层桥梁桥墩扭矩设计值较大,桥墩横向弯矩随断层距的减小而增加;其位移响应以主梁纵横向大位移、面内扭转变形、支座和桥墩残余位移为主要特征,具有较大的落梁破坏风险;当桥梁垂直跨越断层时(θ=90°),桥墩受力合理性和经济性最优,断层错动产生的顺桥向位移分量最小,落梁风险相对较低。研究成果可为该类桥梁的抗震设计与桥位布置提供参考和依据。

关键词：桥梁工程跨断层地震响应跨断层交角

跨断层与GPS地壳形变数据联合反演鲜水河断裂地震危险性

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地质学报 2020年第8期94卷 2487-2499页

作者：尹海权郭祥云常明占伟李腊月徐东卓中国地震局第一监测中心天津300180 中国地震局地球物理研究所北京100081

为了探索GPS和跨断层地壳形变数据联合反演效果,本文以鲜水河断裂为研究对象,利用1999~2007期,2009~2013期和2013~2017期中国大陆GPS水平速度场数据,使用贝叶斯反演方法,以跨断层数据为先验条件,估算了川滇菱形块体东边界(主要为鲜水河... 详细信息

为了探索GPS和跨断层地壳形变数据联合反演效果,本文以鲜水河断裂为研究对象,利用1999~2007期,2009~2013期和2013~2017期中国大陆GPS水平速度场数据,使用贝叶斯反演方法,以跨断层数据为先验条件,估算了川滇菱形块体东边界(主要为鲜水河断裂)的断层运动速率。发现增加跨断层数据后,反演图像的近场和远场速率区别更加显著,不同期次的断层活动速率表现出明显的差异。但是,本方法在震前效果并不明显,尤其是在汶川地震前部分跨断层场地的逆向走滑特征很难表现出来,对于地震预测预报也很难起到优势作用,但从反演效果上来看,可以更直观的反映断层在近场和远场上的速率差异以及地震后断层运动速率的分段特征。最终根据上述研究方法认为鲜水河断裂带在汶川地震后,经过多年的应力调整,目前左旋走滑速率已经基本恢复到震前状态,鲜水河断裂南段持续拉张趋势,川滇菱形块体的顺时针旋转作用持续加强,鲜水河断裂的道孚段和磨西段存均在一定的走滑速率亏损,应注意这两个地区的地震危险性,以及这两个地区地震危险的关联性。

关键词：鲜水河断裂跨断层 GPS 数据融合断裂活动性

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跨断层桥梁地震响应特性研究

桥梁建设 2015年第3期45卷 70-75页

作者：惠迎新王克海东南大学江苏南京210096 交通运输部公路科学研究院北京100088

为了解跨断层桥梁地震响应规律,为桥梁抗震设计与研究提供参考,以一座跨越走滑断层梁桥为研究对象,利用混合模拟法合成了跨断层桥梁地面运动时程,基于地震动位移输入模型,采用非线性时程分析法计算了该桥的结构地震响应,并从内力和位移... 详细信息

为了解跨断层桥梁地震响应规律,为桥梁抗震设计与研究提供参考,以一座跨越走滑断层梁桥为研究对象,利用混合模拟法合成了跨断层桥梁地面运动时程,基于地震动位移输入模型,采用非线性时程分析法计算了该桥的结构地震响应,并从内力和位移响应方面与对应近断层桥梁进行了对比分析。结果表明:跨断层梁桥的桥墩承受较大扭矩;在断层错动方向,断层两侧主梁、支座及桥墩的内力、位移响应方向相反,地震动结束后,存在显著的残余内力和位移,具有较大的结构破坏风险。建议设计时应基于跨断层桥梁的地震响应特性,进行针对性的抗震设防,以减轻或避免结构破坏带来的不利影响。

关键词：简支梁桥跨断层破裂方向性效应滑冲效应有限元法地震响应