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汶川地震动衰减特性及其大跨高墩连续刚构桥的地震响应规律

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土木工程学报 2017年第4期50卷 107-115页

作者：单德山张二华董俊郭珊西南交通大学四川成都610031

为分析不同断层距下,汶川地震动对大跨高墩连续刚构桥的作用效应演变规律,收集了全国129个汶川主震地震台站记录。从工程地震学角度,分析了汶川地震动记录强度指标的衰减特性,总结了PGA、PGV和反应谱的衰减规律。以庙子坪大桥主桥为工... 详细信息

为分析不同断层距下,汶川地震动对大跨高墩连续刚构桥的作用效应演变规律,收集了全国129个汶川主震地震台站记录。从工程地震学角度,分析了汶川地震动记录强度指标的衰减特性,总结了PGA、PGV和反应谱的衰减规律。以庙子坪大桥主桥为工程背景,构建了两类不同墩高形式的大跨连续刚构桥梁样本组,对两类桥梁自振周期的代表值进行了对比讨论和分析;基于反应谱分析,拟合得到两类桥梁响应谱随断层距变化的峰值响应曲面,讨论了不同断层距,大跨高墩连续刚构桥的响应特点。研究表明,不同断层距的大跨高墩连续刚构桥梁的地震响应具有明显差异,近断层地震响应明显强烈。研究成果可为大跨高墩连续刚构桥的桥墩布置形式和桥址选择提供借鉴和参考。

关键词：大跨高墩连续刚构桥汶川地震地震动衰减特性断层距地震响应规律

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考虑随机腐蚀的多龄期埋地钢管地震响应规律

防灾减灾工程学报 2021年第2期41卷 255-264页

作者：郑山锁谢孝奎董淑卿贺金川郑淏龙立西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学结构工程与抗震教育部重点实验室陕西西安710055 陕西省电力设计院有限公司陕西西安710054 西安建筑科技大学设计研究院陕西西安710055

埋地管线作为城市水、气等的重要传输载体,对城市正常功能的运行发挥着不可或缺的作用,由于土壤环境腐蚀的影响,在突发地震作用下极易发生破坏,造成环境污染及资源的浪费。基于随机腐蚀过程,针对多龄期埋地钢管的地震响应规律展开了系... 详细信息

埋地管线作为城市水、气等的重要传输载体,对城市正常功能的运行发挥着不可或缺的作用,由于土壤环境腐蚀的影响,在突发地震作用下极易发生破坏,造成环境污染及资源的浪费。基于随机腐蚀过程,针对多龄期埋地钢管的地震响应规律展开了系统深入的研究:考虑埋地管线腐蚀发生的随机性,建立了基于齐次马尔可夫过程的随机腐蚀发生模型;考虑不同腐蚀环境的影响,建立了酸性环境下的全面腐蚀模型与近中性及碱性环境下的局部腐蚀模型;基于钢材标准试件的加速腐蚀模拟及拉伸破坏试验,建立了考虑随机腐蚀作用的钢材力学性能退化模型及埋地钢管的时变本构模型;采用有限元软件ANSYS进行非线性动力时程分析,揭示了不同土壤环境下多龄期埋地钢管的地震响应规律,为埋地钢管的震前加固及震后破坏评价提供理论依据。

关键词：随机腐蚀齐次马尔科夫过程多龄期埋地钢管地震响应规律

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浅埋偏压连拱隧道地震响应规律研究

自然灾害学报 2020年第4期29卷 161-172页

作者：杨慧刘潺江学良石洪涛孙广臣中南林业科技大学土木工程学院湖南长沙410004 中南林业科技大学岩土工程研究所湖南长沙410004 大汉城镇建设有限公司湖南长沙410200

基于相似理论,设计并制作了几何相似比为1:20的浅埋偏压连拱隧道物理模型,完成了振动台试验并测得衬砌的应变响应与加速度响应。在试验基础上,通过MIDAS GTS NX有限元软件建立数值模型,验证了数值模型的合理性与可靠性,研究了浅埋偏压... 详细信息

基于相似理论,设计并制作了几何相似比为1:20的浅埋偏压连拱隧道物理模型,完成了振动台试验并测得衬砌的应变响应与加速度响应。在试验基础上,通过MIDAS GTS NX有限元软件建立数值模型,验证了数值模型的合理性与可靠性,研究了浅埋偏压连拱隧道的地震响应规律。结果表明:(1)上覆土层厚度、偏压、衬砌与临空面的距离对浅埋偏压连拱隧道加速度响应的影响较大。(2)浅埋偏压连拱隧道中墙上的应变由于截面几何形式突变与集中力的原因,相对其余测点较大。(3)大小主应变与加速度放大系数趋势线的整体形状不随激振强度的增加而改变。(4)偏压与覆土厚度对连拱隧道位移的影响较小。(5)浅埋偏压连拱隧道中隔墙的应变、轴力、剪力和弯矩相对其他部位均较大,在进行浅埋偏压连拱隧道的抗震设计时,应给与重视。

关键词：地震工程地震响应规律振动台试验数值模拟浅埋偏压连拱隧道

包含软弱夹层地基上重力坝动力特性和地震响应规律

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武汉大学学报（工学版） 2013年第3期46卷 284-289页

作者：何卫平何蕴龙武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室湖北武汉430072

针对复杂坝基对坝体动力特性及地震响应产生影响的问题,以亭子口水利工程为依托,在考虑地基-结构动力相互作用的前提下,通过不含软弱夹层和包含软弱夹层地基计算结果的对比,探讨了软弱夹层对重力坝动力特性和地震响应规律的影响.计算结... 详细信息

针对复杂坝基对坝体动力特性及地震响应产生影响的问题,以亭子口水利工程为依托,在考虑地基-结构动力相互作用的前提下,通过不含软弱夹层和包含软弱夹层地基计算结果的对比,探讨了软弱夹层对重力坝动力特性和地震响应规律的影响.计算结果表明:在动力特性方面,软弱夹层的存在使各阶振型自振频率有所降低;在地震响应规律方面,软弱夹层使坝体加速度响应值减小约23%～41%,使坝体顺河向动位移有明显增大,使坝体动应力响应值减小约9%～38%.

关键词：软弱夹层地基-结构相互作用亭子口重力坝动力特性地震响应规律

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跨断层桥梁结构地震响应影响

吉林大学学报（工学版） 2018年第6期48卷 1725-1734页

作者：惠迎新毛明杰刘海峰张尚荣宁夏大学土木与水利工程学院银川750021 东南大学交通学院南京210096

以一座跨走滑断层连续梁桥为研究对象,利用混合模拟法合成该桥地面运动时程曲线,采用非一致激励时程法对其地震响应进行计算,并以断层穿越位置、穿越角度、墩高布置为分析参数,研究了上述参数对跨断层桥梁地震响应的影响。结果表明:(1)... 详细信息

以一座跨走滑断层连续梁桥为研究对象,利用混合模拟法合成该桥地面运动时程曲线,采用非一致激励时程法对其地震响应进行计算,并以断层穿越位置、穿越角度、墩高布置为分析参数,研究了上述参数对跨断层桥梁地震响应的影响。结果表明:(1)断层穿越位置、穿越角度、墩高布置方式对跨断层桥梁的地震响应具有显著影响,设计时应对此予以考虑。随着断层位置由桥梁中跨向边跨移动,其最不利地震响应呈增大趋势,结构受力偏向不利;当断层垂直穿过桥梁时,结构地震响应值相对较小,且分布合理性、经济性最优;跨断层桥梁横向最大弯矩需求并不一定发生在最高墩,而通常发生在断层同侧两个桥墩中的较高桥墩。(2)跨断层效应对桥梁结构的地震响应特征及规律影响显著,应对其进行针对性抗震设计。本文研究成果可为该类桥梁的抗震设计和桥位布置提供参考和依据。

关键词：桥梁工程地震响应规律非一致激励跨断层桥梁

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大跨径波纹钢腹板连续梁桥地震响应分析

中外公路 2014年第3期34卷 80-83页

作者：贺国京刘敬坤易锦中南林业科技大学土木工程与力学学院湖南长沙410004

该文以某跨径组合为65+120+65m的PC连续箱梁桥为背景,将厚重的钢筋混凝土腹板替换成轻盈美观的波纹钢腹板对比设计,选取主梁高跨比、梁底线形以及横隔板间距3个变化参数进行反应谱分析,获得各个参数变化下的结构地震响应规律,并与原结... 详细信息

该文以某跨径组合为65+120+65m的PC连续箱梁桥为背景,将厚重的钢筋混凝土腹板替换成轻盈美观的波纹钢腹板对比设计,选取主梁高跨比、梁底线形以及横隔板间距3个变化参数进行反应谱分析,获得各个参数变化下的结构地震响应规律,并与原结构的地震响应特性进行比较分析,得到了一些有意义的结论。

关键词： PC连续箱梁桥波纹钢腹板参数变化反应谱分析地震响应规律

含软弱夹层顺层岩质边坡地震响应与变形破坏机理研究

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含软弱夹层顺层岩质边坡地震响应与变形破坏机理研究

作者：于龙中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

含软弱夹层顺层岩质边坡是常见的边坡类型之一,其地震响应规律与变形破坏机理是边坡抗震设计的基础。目前,这方面的研究成果较少,远不能满足工程建设的需要。本文采用数值模拟方法和大型振动台模型试验研究了地震作用下含软弱夹层顺层... 详细信息

含软弱夹层顺层岩质边坡是常见的边坡类型之一,其地震响应规律与变形破坏机理是边坡抗震设计的基础。目前,这方面的研究成果较少,远不能满足工程建设的需要。本文采用数值模拟方法和大型振动台模型试验研究了地震作用下含软弱夹层顺层岩质边坡的加速度响应规律与变形破坏机理,所获得的成果为该类边坡的抗震设计提供重要的依据。本论文主要做了以下工作:1.对比分析了地震动输入方式和软弱夹层参数对含软弱夹层顺层岩质边坡坡表面加速度放大效应的影响。2.研究了边坡坡高、坡角、软弱夹层厚度、软弱夹层倾角和软弱夹层位置对含软弱夹层顺层岩质边坡坡表面加速度放大效应的影响,给出了含软弱夹层顺层岩质边坡的地震响应规律。3.研究了边坡坡高、坡角、软弱夹层厚度、软弱夹层倾角和软弱夹层位置对含软弱夹层边坡变形破坏机理的影响,提炼给出了含软弱夹层顺层岩质边坡的变形破坏规律。4.以汶川大地震唐家山滑坡为原型,进行了大型振动台地震破坏试验,分析了顺层岩质边坡的变形破坏机理及现象。

关键词：顺层岩质边坡软弱夹层大型振动台试验地震响应规律变形破坏机理

强震作用下反倾岩质边坡地震响应与变形破坏机理研究

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强震作用下反倾岩质边坡地震响应与变形破坏机理研究

作者：李春生中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

反倾岩质边坡是我国西南等水利水电工程、铁路工程等常常出现的层状边坡类型之一,其地震响应规律与变形破坏机理是解释边坡动力稳定性评价、揭示边坡破坏机理、验证边坡动力稳定性评价方法的依据。目前,相关的研究成果尚处于起步阶段,... 详细信息

反倾岩质边坡是我国西南等水利水电工程、铁路工程等常常出现的层状边坡类型之一,其地震响应规律与变形破坏机理是解释边坡动力稳定性评价、揭示边坡破坏机理、验证边坡动力稳定性评价方法的依据。目前,相关的研究成果尚处于起步阶段,距离工程实践的需要尚有很大的差距。本文采用有限差分方法和模型试验方法研究了强震作用下反倾岩质边坡的加速度响应规律与变形破坏机理,所得到的结论为该类边坡的抗震分析与进一步研究具有重要的指导意义。本论文主要做了以下研究工作:1.总结了国内外相关领域的研究进展,介绍了本文的研究内容。2.研究了反倾岩质边坡坡表面加速度放大效应的影响因素,揭示了反倾岩质边坡的地震响应规律。3.研究了反倾岩质边坡变形破坏机理的影响因素,揭示了反倾岩质边坡的变形破坏规律。4.采用岩石相似材料模拟层状岩石的模型块,通过逐级加载方式进行了反倾岩质边坡的大型振动台模型试验,分析了反倾岩质边坡的地震响应规律,破坏形态和机理。

关键词：反倾岩质边坡大型振动台试验地震响应规律变形破坏机理

隧道-土体-地表结构相互作用体系地震响应振动台试验研究

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隧道-土体-地表结构相互作用体系地震响应振动台试验研究

作者：王亚西武汉理工大学

学位级别：硕士

随着我国城市轨道交通建设向纵深发展,近距离穿越工程不断出现,如超近距离多孔交叠盾构相互穿越、盾构隧道近距离穿越地表建筑物等。在城市地下空间快速发展的背景下,地下结构与地表结构距离越来越近的情况下,地下结构与地表结构之间的... 详细信息

随着我国城市轨道交通建设向纵深发展,近距离穿越工程不断出现,如超近距离多孔交叠盾构相互穿越、盾构隧道近距离穿越地表建筑物等。在城市地下空间快速发展的背景下,地下结构与地表结构距离越来越近的情况下,地下结构与地表结构之间的动力相互作用已不可忽视,它们构成了一个复杂的动力相互作用体系。然而,一方面,由于早期地下结构的开发规模和尺寸均相对较小,另一方面,我国大规模开发利用城市地下空间仅有十几年的历史,这种动力相互作用的效应还未体现出来,因而这种动力相互作用一直未引起足够的关注,以至于学者们对这种动力相互作用研究不足。针对上述不足,本文首先对土-结构相互作用体系振动台试验研究的研究现状进行了回顾,以为隧道-土体-地表结构复杂体系振动台模型试验的进行作为参考,其次对进行土-结构相互作用体系振动台模型试验方案设计时遇到的关键问题进行了归纳和整理。依据上述研究成果,完成了隧道-土体-地表结构复杂体系振动台模型试验。首先,试验可分为四类:自由场、隧道-土体、土体-地表结构以及隧道-土体-地表结构振动台模型试验;其次,结合试验条件及选定的原型结构,确定几何相似比为1/20,同时由于本次试验中同时涉及到地下结构和地表结构,因此采用了重力不失真模型,基于确定的相似比,确定地下结构和地表结构的配重;再次,为降低模型试验时体系的总重量,采用锯末土作为模型土,并进行锯末土土动力试验,确定锯末土动力特性和计算参数。基于自由场振动台模型试验、隧道-土体振动台模型试验、土体-地表结构振动台模型试验以及隧道-土体-地表结构振动台模型试验的结果,本文重点对模型体系的加速度响应实测值进行分析,识别体系的自振频率和阻尼比,分析了模型箱边界效应。通过对比研究不同工况之间加速度响应变化规律,得出了地下结构和地表结构对周围场地土的影响规律,以及地下结构对地表结构的影响规律、地表结构对地下结构的影响规律。试验结果表明,此次振动台试验基本达到试验前的预期目标,本文试验成果可为我国结构抗震分析理论及城市整体规划提供参考。

关键词：隧道隧道-土体-地表结构动力相互作用振动台模型试验地震响应规律