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基于地脉动H/V谱比法的红土场地卓越周期

大地测量与地球动力学 2024年

作者：周仰新李永强许言刘旭锋姬雪明南昌市应急管理局东华理工大学土木与建筑工程学院

为研究地脉动H/V谱比法在确定红土场地卓越周期中的适用性问题，对不同类别红土场地开展系统的地脉动测试。利用地脉动H/V谱比法中水平分量的不同组合计算方式对地脉动测试数据进行处理，得到HVSR曲线；然后分析HVSR曲线，获取场地卓越... 详细信息

为研究地脉动H/V谱比法在确定红土场地卓越周期中的适用性问题，对不同类别红土场地开展系统的地脉动测试。利用地脉动H/V谱比法中水平分量的不同组合计算方式对地脉动测试数据进行处理，得到HVSR曲线；然后分析HVSR曲线，获取场地卓越周期，进而确定场地类别及划分场地岩土类型；最后结合钻孔勘探信息，验证了地脉动H/V谱比法在确定红土场地卓越周期中具备良好的适用性，且H/V谱比法中采用东西和南北向水平分量的矢量和组合方式可更加简便和准确地获取场地卓越周期。

关键词：地脉动 H/V谱比法红土场地卓越周期场地类别

地震动卓越周期对在役高墩刚构桥时变响应的影响

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桥梁建设 2019年第3期49卷 17-22页

作者：徐略勤傅沛瑶龚恋重庆交通大学土木工程学院

为明确地震动卓越周期和材料性能劣化对高墩刚构桥地震响应的影响规律和机理,以某高墩连续刚构桥为背景,采用有限元法分析该桥在不同卓越周期地震波作用下的时变响应;建立与该桥基本周期相对应的单自由度体系,赋予其随服役时间变化的基... 详细信息

为明确地震动卓越周期和材料性能劣化对高墩刚构桥地震响应的影响规律和机理,以某高墩连续刚构桥为背景,采用有限元法分析该桥在不同卓越周期地震波作用下的时变响应;建立与该桥基本周期相对应的单自由度体系,赋予其随服役时间变化的基本周期,分析其在正弦波作用下的时变响应规律及影响机理。结果表明:不同卓越周期地震波作用下,高墩刚构桥墩底截面的内力响应有明显差异,且随服役时间的增加逐渐下降;短、中周期结构的时变地震响应由稳态值主导,而长周期结构的时变地震响应主要受瞬态值控制,材料随服役时间的劣化有助于缓解瞬态值突变带来的不利影响;对于高墩刚构桥(长周期结构),时变响应对地震动卓越周期的变化较敏感。

关键词：刚构桥高墩地震动卓越周期时变响应材料劣化单自由度体系有限元法

深厚松软场地卓越周期与地面峰值加速度的空间变异特征:以苏州为例

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岩土工程学报 2019年第6期41卷 996-1004页

作者：陈国兴刘薛宁朱姣金丹丹许汉刚南京工业大学岩土工程研究所江苏南京210009 江苏省土木工程防震技术研究中心江苏南京210009 江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013 江苏省地震局江苏南京210014

基于区域地震构造与活动性特征,苏州存在遭遇近场中强地震、中远场强地震和远场大地震影响的风险。根据250 m深钻孔信息与111个不同深度原状土样的动三轴试验结果,采用修正Matasovic本构模型描述土的动剪切模量折减和阻尼比增长特性是... 详细信息

基于区域地震构造与活动性特征,苏州存在遭遇近场中强地震、中远场强地震和远场大地震影响的风险。根据250 m深钻孔信息与111个不同深度原状土样的动三轴试验结果,采用修正Matasovic本构模型描述土的动剪切模量折减和阻尼比增长特性是适宜的。基于393个钻孔的剪切波速资料,以剪切波速不小于700 m/s的岩土层为地震基岩,采用集中质量模型非线性分析法进行钻孔土柱地震反应分析,提出了场地卓越周期的弱震预测法,给出了场地卓越周期和地面峰值加速度(PGA)的空间变化特征:(1)在近场中强地震、中远场强地震和远场大地震的基岩弱震动作用下,场地卓越周期等值线图的空间变异性相似,但PGA放大系数等值线图的空间变异性与基岩地震动特性密切相关。(2)基岩峰值加速度小于0.1g时,PGA的大小主要取决于基岩峰值加速度;反之,基岩地震动频谱特性的影响不可忽略。

关键词：深厚场地卓越周期弱震周期 PGA放大效应等值线图

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北部湾吹填场地卓越周期演化特征分析

桂林理工大学学报 2023年第3期43卷 430-435页

作者：张剑钊杨猛周东广西大学土木建筑工程学院南宁530004 广西大学土木建筑工程国家级实验教学示范中心南宁530004 广西百东投资有限公司广西百色533000

以北部湾吹沙型填海场地为背景,通过浸泡-加载联动试验和有限元计算方法研究了外界条件差异对北部湾吹填场地卓越周期的影响。结果表明:在远场长周期地震动作用下,北部湾吹填场地反应最为强烈,其加速度反应谱峰值放大了近两倍,卓越周期... 详细信息

以北部湾吹沙型填海场地为背景,通过浸泡-加载联动试验和有限元计算方法研究了外界条件差异对北部湾吹填场地卓越周期的影响。结果表明:在远场长周期地震动作用下,北部湾吹填场地反应最为强烈,其加速度反应谱峰值放大了近两倍,卓越周期向长周期方向偏移且相对偏移量最小,产生共振危害几率增大;输入地震动幅值增大,吹填场地对其短周期高频部分抑制效应和长周期低频部分放大作用变强,场地卓越周期向长周期方向演化的趋势增加;随着堆载预压加固荷载增大,场地地表中心动力响应减弱,卓越周期呈减小的趋势,预压处理达到一定程度后,场地由Ⅳ类场地变为Ⅲ类场地。

关键词：吹填场地卓越周期数值分析

Hilbert-Huang变换在地脉动卓越周期计算中的应用

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地球物理学进展 2021年第4期36卷 1688-1693页

作者：李传金渐翔王强赵宇尘姚建雄林智勇福建工程学院土木工程学院福州350118 福建工程学院岩土工程所福州350118

研究如何在白天观测地脉动存在人为振动干扰情况下准确计算卓越周期.选择一个场地进行连续24 h地脉动观测.应用快速傅里叶变换计算地脉动数据的功率谱,应用Hilbert-Huang变换对地脉动数据进行经验模态分解并计算边际谱.通过实验发现,夜... 详细信息

研究如何在白天观测地脉动存在人为振动干扰情况下准确计算卓越周期.选择一个场地进行连续24 h地脉动观测.应用快速傅里叶变换计算地脉动数据的功率谱,应用Hilbert-Huang变换对地脉动数据进行经验模态分解并计算边际谱.通过实验发现,夜间和白天观测地脉动功率谱具有明显差异.在夜间观测的地脉动主峰明显,容易识别卓越周期,在白天观测的地脉动功率谱存在多个峰值,难以识别卓越周期.边际谱与功率谱基本一致,存在多个峰值,难以由边际谱判别卓越周期.通过实验还发现,可以由某一IMF分量的频谱判别卓越周期,但具体为哪个IMF分量需结合场地条件判断.对原始数据减去IMF分量后差值的频谱分析发现主峰明显,频率和夜间观测的非常接近,可以判别卓越周期.实验结果表明,对于在白天观测存在人为振动干扰的场地,难以通过功率谱和边际谱判别卓越周期,可以应用Hilbert-Huang变换进行经验模态分解,由原始数据减去IMF分量后差值的频谱峰值判别卓越周期.

关键词：地脉动卓越周期 Hilbert-Huang变换人为振动干扰

台风“烟花”对江苏地区台基噪声自相关函数卓越周期的影响

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地震地磁观测与研究 2022年第4期43卷 80-86页

作者：杨驰王俊李正楷朱峰江苏省地震局南京210008

2021年第6号台风“烟花”是2021年度对江苏地区影响最强烈的台风。地震台站台基噪声是影响观测质量的关键因素,为了探究台风“烟花”对江苏地区地震台站台基噪声的影响,利用江苏地震台网2021年7月1日至8月3日记录的连续波形数据,通过计... 详细信息

2021年第6号台风“烟花”是2021年度对江苏地区影响最强烈的台风。地震台站台基噪声是影响观测质量的关键因素,为了探究台风“烟花”对江苏地区地震台站台基噪声的影响,利用江苏地震台网2021年7月1日至8月3日记录的连续波形数据,通过计算波形自相关函数卓越周期与台基噪声水平的速度均方根有效振幅(RMS),研究其与台风参数之间的关系。结果表明:①在台风“烟花”初始发育阶段,卓越周期由平时的2—4 s逐步上升到4—7 s,随着台风影响范围逐渐向陆地转移,卓越周期缓慢降低,随着台风完全登陆并不断减弱,卓越周期又恢复到正常水平;②在台风“烟花”的整个进程中,绝大多数台站的RMS值变化幅度不超过正常值的15%,各台站RMS值变化幅度在正常波动范围内。

关键词：台风台基噪声卓越周期

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基于强震动记录确定的场地卓越周期

地震学报 2016年第1期38卷 138-145,158页

作者：陈永新迟明杰李小军中国地震局地球物理研究所中国北京100081 山西省地震局中国太原030021 中国地震局地震观测与地球物理成像重点实验室中国北京100081

本文介绍了3种根据场地强震动记录获取场地卓越周期的方法:1地表记录的傅里叶谱分析法;2地表水平/垂直傅里叶谱比法;3地表/地下傅里叶谱比法.基于日本强震动观测台网KiK-net中两个基岩台站和两个Ⅲ类场地台站获取的数百条强震动记录,分... 详细信息

本文介绍了3种根据场地强震动记录获取场地卓越周期的方法:1地表记录的傅里叶谱分析法;2地表水平/垂直傅里叶谱比法;3地表/地下傅里叶谱比法.基于日本强震动观测台网KiK-net中两个基岩台站和两个Ⅲ类场地台站获取的数百条强震动记录,分别使用上述3种方法确定场地的卓越周期,并对比分析各种方法的优缺点及其适用情况.结果表明:对于基岩场地,由于记录信息复杂,局部场地条件对地震动影响较小,地震动自身特性突出,导致3种方法所得到的结果均比较分散;对于土层场地,场地条件影响比较显著,3种方法基本都可以得到一个较为准确的数值;但对于某些场地,地表水平/垂直傅里叶谱比法所得结果存在不确定性,相比之下,地表/地下傅里叶谱比法则能给出一个更为准确的场地卓越周期值.

关键词：强震动场地条件傅里叶谱比卓越周期

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尾矿库场地土卓越周期试验

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2016年第7期35卷 712-716页

作者：郝凤山路平平齐有军辽宁工程技术大学土木与交通学院辽宁阜新123000 北方燕盛工程技术有限公司河北秦皇岛066000

为研究尾矿库堆积坝尾款砂密实度的变化规律,以及通过场地土卓越周期来判断库区地基土的软硬程度,根据宁城县宏达矿业2#尾矿库现场勘察的相关结果,通过一系列的原位测试数据,计算该库区场地土的卓越周期.统计整理数据可以得出尾矿堆积... 详细信息

为研究尾矿库堆积坝尾款砂密实度的变化规律,以及通过场地土卓越周期来判断库区地基土的软硬程度,根据宁城县宏达矿业2#尾矿库现场勘察的相关结果,通过一系列的原位测试数据,计算该库区场地土的卓越周期.统计整理数据可以得出尾矿堆积坝的密实度随着深度的增大而增大的结论,通过卓越周期的计算结果可以判定该库区地基土处于异常松软的土层,应加强对其安全性的管理.

关键词：尾矿库堆积坝密实度卓越周期安全性管理

北部湾夹持厚层软土吹填场地卓越周期演化特征研究

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北部湾夹持厚层软土吹填场地卓越周期演化特征研究

作者：覃钊广西大学

学位级别：硕士

北部湾吹沙型填海场地日益成为带动北部湾地区经济发展的重要战略基地,而有些场地具有厚层的海相软土及砂土,土层形成时间短促,固结状态处于初始且持续的变动阶段,场地卓越周期也因此而持续变化。本文以典型吹填场地的软土层、吹填砂土... 详细信息

北部湾吹沙型填海场地日益成为带动北部湾地区经济发展的重要战略基地,而有些场地具有厚层的海相软土及砂土,土层形成时间短促,固结状态处于初始且持续的变动阶段,场地卓越周期也因此而持续变化。本文以典型吹填场地的软土层、吹填砂土层为主要研究对象,通过开展室内振动台模型试验以及采用FLAC3D软件进行数值模拟,探究北部湾软土吹填场地在不同场地条件变化下的地震动响应以及卓越周期演化规律。本文主要研究工作和成果如下:（1）振动台模型试验和数值模拟结果表明,远场长周期地震波在软土场地上的地表峰值加速度放大效应强于近场短周期地震波。场地对频谱特征不同的地震波具有选择性放大的特点,当输入波的卓越周期逐渐靠近模型场地卓越周期时,场地对该波的放大作用增强,反之则减弱。（2）土体固结程度和地下水位对吹填场地的地震反应有不同程度的影响。随着砂土层地下水位的降低或土体孔隙比的减小,软土场地对远场长周期地震波的放大效应均随之减弱,地表竖向位移最大值也相应减小。（3）砂土层地下水位下降、土体孔隙比减小或软土层厚度减小,均会导致场地卓越周期往短周期方向发展。其中孔隙比与软土层厚度的变化对卓越周期影响显著,砂土层地下水位的变化对卓越周期影响较不明显。随着软土层厚度增大,地下水位与孔隙比对卓越周期的影响逐渐减弱。根据理论计算,从土体动剪切模量变化的角度分析了场地土体孔隙比、软土层厚度和地下水位埋深对场地卓越周期的影响,提出了卓越周期与不同场地因素相关的计算方法。（4）场地砂土层的液化效应发展趋势与地表是否为排水界面有关。数值模拟中地表为排水界面时,砂土层超孔压比均小于0.7,未发生液化效应;而当地表为不排水界面时,砂土层最大超孔压比达到0.85,为中度液化。降低地下水位或采取加固措施使土体更密实,可有效防止液化效应的产生。

关键词：软土吹填场地卓越周期振动台试验 FLAC3D数值模拟