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地震效应下非线性抗剪强度参数对裂缝边坡稳定性影响的上限解析

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岩土力学 2015年第5期36卷 1313-1321,1327页

作者：李得建赵炼恒李亮程肖中南大学土木工程学院湖南长沙410075

基于非线性Mohr-Coulomb破坏准则,结合极限分析上限法和拟静力分析法,建立功能方程,推导了地震效应下裂缝边坡的安全系数计算方程。采用数学规划方法,计算了不同参数组合条件下的边坡安全系数值,详细分析了非线性条件下一系列参数对边... 详细信息

基于非线性Mohr-Coulomb破坏准则,结合极限分析上限法和拟静力分析法,建立功能方程,推导了地震效应下裂缝边坡的安全系数计算方程。采用数学规划方法,计算了不同参数组合条件下的边坡安全系数值,详细分析了非线性条件下一系列参数对边坡稳定性的影响。研究表明,边坡安全系数随非线性参数和地震效应的增大而减小。对比分析可知,在非线性破坏准则下,裂缝深度较大时,裂缝对边坡稳定性影响显著,且边坡越陡影响越大;当裂缝深度超过某个值后,临界破坏面起始端可能不穿过裂缝最底端,而是从裂缝中间某部位穿过。在地震效应作用下,非线性抗剪强度参数对安全系数影响显著。研究成果进一步完善了裂缝边坡稳定性分析内容,所列图表为边坡的设计与施工提供有益参考。

关键词：裂缝边坡非线性破坏准则地震效应安全系数极限分析上限法拟静力分析法

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基于谱元法的二维沉积谷地地震效应研究

基于谱元法的二维沉积谷地地震效应研究

作者：田浩苏州科技大学

学位级别：硕士

大型复杂沉积谷地的地震效应对地表震害的影响较大,由于解析法一般适用于求解较为规则的地形,而针对复杂场地常采用数值模拟方法进行探究。本文首先建立了兰州盆地和河谷地两种类型的二维沉积谷地模型,在此基础上,基于二维谱元(SPECFEM... 详细信息

大型复杂沉积谷地的地震效应对地表震害的影响较大,由于解析法一般适用于求解较为规则的地形,而针对复杂场地常采用数值模拟方法进行探究。本文首先建立了兰州盆地和河谷地两种类型的二维沉积谷地模型,在此基础上,基于二维谱元(SPECFEM2D)和多次透射边界(MTF)相结合的数值模拟方法,详细研究了不同地震波垂直入射时,兰州盆地和河谷地构造对地表地震波传播、地表峰值加速度(PGA)及其放大系数,以及频域放大特征等的影响,分析了地表地震动的放大特征与复杂场地不均匀构造之间的关系。论文主要内容安排如下:1.介绍二维兰州盆地和河谷地的建模方法,求解垂直输入时的自由场以及结合谱元法与多次透射边界在外源作用下平面波垂直输入沉积谷地的计算机数值模拟方法。2.研究了具有两端开口的大盆地内嵌封闭小盆地特征的二维兰州盆地,在9条地震波从模型底部垂直入射时,盆地地表地震动时-频域放大特征的影响规律。研究结果表明:当封闭小盆地的一阶自振频率和入射波的卓越频率接近时,会发生共振现象,地表地震动加速度放大系数的分布特征会显著变化。波速差别显著的两阶面波是由于两端开口大盆地边缘的地震波汇聚到更为松散的小盆地时分化形成的,且强度更大的面波主要表现在盆地倾角较陡一侧边缘区域。当外源输入时,兰州盆地内的小盆地边缘区域表现出最强烈的地震动,次强烈地震动放大区在大盆地较陡一侧的边缘上方区域,而在盆地基底倾角较缓的一侧附近基本无边缘效应。3.研究了具有不同构造分布的复杂土层且中间局部区域存在一凹陷的沉积土层特征的二维河谷地,在3条地震波从模型底部垂直入射时,河谷地地表地震动时-频域放大特征的影响规律。研究结果表明:河谷地两侧覆盖层,倾角改变处在不同地震波输入时,地表水平向的加速度时程地震波震相较竖直向较为清晰,63%的输入波面波强度最弱,10%次之,5%最强。河谷地中部凹陷土层区域表现出较大的地震动放大效应,在超越概率为63%的输入波下,水平向谱比值与竖直向差别显著,且水平向大于竖直向。同时,卓越频率为6.5Hz时,此时的加速度放大系数值为3.5。

关键词：谱元法透射边界兰州盆地河谷地平面波入射地震效应

界面接触摩擦对深埋盾构隧道地震效应的影响分析

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现代隧道技术 2016年第5期53卷 51-55,62页

作者：张煜晏启祥何川耿萍西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 中建南方投资有限公司深圳518000

文章通过建立拟静力有限元数值模型,分析了全联结无滑移、摩擦可滑移Ⅰ、摩擦可滑移Ⅱ、无摩擦全滑移等四种界面接触特性对盾构隧道地震效应的影响规律,并采用基于弹性中心法和空洞复变函数的拟静力解析法对拟静力数值法进行了可行性和... 详细信息

文章通过建立拟静力有限元数值模型,分析了全联结无滑移、摩擦可滑移Ⅰ、摩擦可滑移Ⅱ、无摩擦全滑移等四种界面接触特性对盾构隧道地震效应的影响规律,并采用基于弹性中心法和空洞复变函数的拟静力解析法对拟静力数值法进行了可行性和合理性验证。结果表明,拟静力数值法在采用合适的远场边界条件下,用摩擦单元模拟界面特性开展圆形盾构隧道的拟静力分析是可行的;全联结无滑移和无摩擦全滑移是考虑界面接触摩擦特性的两种极限状态;水平剪切波作用下地震附加弯矩和附加轴力分布都以45°轴和-45°轴为对称轴,其分布形态呈现反对称特性;地震附加轴力随着界面摩擦系数的增大而增大,而附加弯矩随着界面摩擦系数的增大而减小,摩擦系数对于轴力值的影响程度要大于对弯矩值的影响程度。

关键词：深埋盾构隧道接触摩擦拟静力数值法地震效应

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地质工程勘察中的地震效应分析

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 2024年第3期 0153-0156页

作者：王胜军青岛明煦工程技术有限公司河北石家庄050000

地质工程勘察是矿产资源勘查、基础工程建设、地质灾害防治等领域的重要环节。地震效应作为地质工程勘察中不可忽视的因素,对工程的安全性、稳定性及经济性具有重大影响。我国地处环太平洋地震带和地中海喜马拉雅地震带之间,地震活动频... 详细信息

地质工程勘察是矿产资源勘查、基础工程建设、地质灾害防治等领域的重要环节。地震效应作为地质工程勘察中不可忽视的因素,对工程的安全性、稳定性及经济性具有重大影响。我国地处环太平洋地震带和地中海喜马拉雅地震带之间,地震活动频繁,地质条件复杂,因此对地震效应进行分析具有重要意义。本文以地质工程勘察为背景,对地震效应进行了深入分析,旨在为地质工程勘察提供理论指导。

关键词：地质工程勘察地震效应成因影响应对策略

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外包装钢塔楼地震效应设计分析

建筑结构 2021年第S01期51卷 1433-1435页

作者：陈荣申都设计集团有限公司上海200433

某主题乐园项目,各单体屋面均设有多个造型塔,艺术造型多样,其采用钢框架-支撑结构体系,主框架外搭次龙骨与外包轻质材料连接,为保证结构安全,采用MIDASGen有限元软件分别对整体模型、上部单塔模型进行计算,分析主体结构、塔楼结构在地... 详细信息

某主题乐园项目,各单体屋面均设有多个造型塔,艺术造型多样,其采用钢框架-支撑结构体系,主框架外搭次龙骨与外包轻质材料连接,为保证结构安全,采用MIDASGen有限元软件分别对整体模型、上部单塔模型进行计算,分析主体结构、塔楼结构在地震作用下的受力情况,总结结构抗震设计的关键点,为类似工程的抗震设计提供参考。

关键词：整体分析地震效应鞭梢效应性能目标

多因素复杂参数下的圆形地下水泥土桩地基场地地震效应分析

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地震工程学报 2018年第3期40卷 458-465页

作者：张启志黄淮学院建设工程公司河南驻马店463000

为了实现圆形地下水泥土桩地基场地地震效应的准确分析,提高建筑抗震性能,采用ABAQUS有限元软件,分析不同随机参数的圆形地下水泥土桩地基场地地震效应,分析运算采用的各项参数、场地地质条件以及明确等效复合土体计算参数,通过二维复... 详细信息

为了实现圆形地下水泥土桩地基场地地震效应的准确分析,提高建筑抗震性能,采用ABAQUS有限元软件,分析不同随机参数的圆形地下水泥土桩地基场地地震效应,分析运算采用的各项参数、场地地质条件以及明确等效复合土体计算参数,通过二维复合模量简化模型,全面考虑加固深度、土桩地基上新建结构、下卧基岩地形、水泥土模量、输入地震波属性和不同场景环境等随机参数对圆形地下水泥土桩地基场地地震效应的影响。实验结果表明:圆形地下水泥土桩地基加固区地表的峰值加速度反应较自由场的反应显著降低,地基地表的峰值加速度反应随着水泥土桩加固深度和复合模量的增加而减小;地基上新建结构对坝基周围场地地震动特性形成较强的干扰,干扰幅度以及区域同新建结构规模具有较高的关联性;地基下端基岩表面地形同上部地基场地地震动特性间具有一定的关联性;场地土层条件对复合地基地震效应影响较大;桩体模量在可能变化范围内,对水泥土桩地基地震效应影响相对较小。

关键词：多因素复杂参数圆形地下水泥土桩地基场地地震效应

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十堰市某拟建市政道路工程场地地震效应评价

现代工程科技 2023年第6期2卷 89-92页

作者：董波凌建祥袁玲张伟蚌埠建筑设计研究院集团有限公司安徽蚌埠233000 安徽科技学院建筑学院安徽蚌埠233030

依据工程场地的地震安全性评价原则,对湖北十堰地区工程场地的地震动效应展开研究.首先,统计分析了十堰市地震情况,再对拟建工程区域稳定性、地震及勘探孔进行剪切波速测试,按照土层平均剪切波速的计算方法,对沿线各构造物分段按最不利... 详细信息

依据工程场地的地震安全性评价原则,对湖北十堰地区工程场地的地震动效应展开研究.首先,统计分析了十堰市地震情况,再对拟建工程区域稳定性、地震及勘探孔进行剪切波速测试,按照土层平均剪切波速的计算方法,对沿线各构造物分段按最不利条件进行计算,根据计算结果划分道路场地土类型和建筑场地类别.根据建筑场地抗震设防烈度,对拟建工程区域进行建筑抗震地段划分,最后得出地基土的地震液化及地震稳定性评价结果.

关键词：道路工程地震效应稳定性地震液化

基于OpenSees的南海典型岛礁场地地震效应分析

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基于OpenSees的南海典型岛礁场地地震效应分析

作者：徐长琦中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

海域地区开发过程中出现的工程科学技术问题是近年来岩土工程等相关领域研究的重要课题之一。考虑到我国南海北部地震相对活跃,鉴于历次地震中海洋岛屿上的工程设施破坏较为严重,本文首先对某海域钙质砂进行力学试验,分析了钙质砂特性,... 详细信息

海域地区开发过程中出现的工程科学技术问题是近年来岩土工程等相关领域研究的重要课题之一。考虑到我国南海北部地震相对活跃,鉴于历次地震中海洋岛屿上的工程设施破坏较为严重,本文首先对某海域钙质砂进行力学试验,分析了钙质砂特性,挑选有限元软件OpenSees中的多屈服面塑性本构模型对饱和钙质砂进行模拟,并基于永暑礁工程地质剖面图建立了岛礁场地多工况下的二维简化模型,选取了2011年东日本大地震及1999年中国台湾集集大地震中的部分基岩记录作为输入地震动,开展了不同礁灰岩盆地倾角与钙质砂层厚度工况下岛礁地震场地效应研究。本研究旨在探讨岛礁场地地震反应的机理,为研究南海岛礁海洋工程的设计地震动参数提供科学依据。论文完成的主要工作如下:1.介绍了南海岛礁场地的特殊工程地质条件和地震活动性特征,通过比较国内外常用的场地地震反应分析方法,针对岛礁这一特殊工程地质体,探讨了岛礁场地地震反应分析中需要考虑的几方面显著因素,包括:南海岛礁体的特殊地形;南海岛礁特殊岩土工程材料;海水-岛礁体动力相互作用;南海地区海底输入地震动的确定。2.通过使用动三轴试验系统（DYNTTS）,对南部某海域钙质砂进行了试验研究,发现相较同类型的普通石英砂,饱和钙质砂的剪切模量偏小,临界状态特征均与普通钙质砂试验结果一致,已有的砂土的弹塑性本构模型可以实现饱和珊瑚砂的静动力特征的模拟。3.地震剪切波（SH波）垂直向上入射传播到岛礁盆地时,对于同一纵向剖面,岛礁盆地砂层场地的水平向加速度峰值在礁灰岩岩盆边缘最大,向场地中央过渡的过程中逐渐减小。岛礁岩盆边缘有产生加速度峰值异常的情况,即盆地边缘效应的产生,对于同一横向剖面,钙质砂层对水平向峰值加速度的放大效应最显著,且随着地震动幅值的增加,放大系数总体上逐渐减小,出现放大“弱化”的现象。4.岛礁场反应谱放大效应明显,礁坪区放大顺序依次为外礁坪、内礁坪、中礁坪,对应的放大倍数在1~2.4、1~1.7、1~1.4之间,放大倍数峰值依次为2.37、1.70、1.39,放大倍数所处周期均在0.1 s~0.3 s之间。

关键词：南海钙质砂场地反应地震效应砂土放大

考虑地震波输入差异的二维兰州盆地地震效应研究

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世界地震工程 2024年第2期40卷 123-135页

作者：田浩于彦彦丁海平章旭斌苏州科技大学江苏省结构工程重点实验室江苏苏州215011 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

利用谱元法和多次透射边界相结合的数值模拟方法,探讨了不同地震波输入时,具有大盆地内嵌小盆地特征的二维兰州盆地构造对地表地震波传播、地表峰值加速度(PGA)及其放大系数,以及频域放大特征等影响,分析了地表地震动的放大特征与盆地... 详细信息

利用谱元法和多次透射边界相结合的数值模拟方法,探讨了不同地震波输入时,具有大盆地内嵌小盆地特征的二维兰州盆地构造对地表地震波传播、地表峰值加速度(PGA)及其放大系数,以及频域放大特征等影响,分析了地表地震动的放大特征与盆地横向不均匀构造之间的关系。结果表明:1)当输入波的卓越频率接近小盆地最深处的一阶自振频率时,小盆地发生整体共振现象,进而显著改变地震动或放大系数的分布特征。大盆地边缘形成的次生面波在进入更为松散的小盆地时分化为波速差别显著的两阶面波,且盆地较陡一侧边缘形成的面波强度更大。2)无论何地震波入射,盆地内的最强烈地震动集中于小盆地边缘区域,大盆地较陡一侧边缘上方的区域是次强烈地震动放大区,而盆地基底倾角较缓的一侧边缘区域基本无边缘效应。3)兰州盆地基底形状对地震动的分布特征影响强烈,盆地地表地震动的放大系数受输入波的影响明显。4)水平和垂直分量的地震动及放大系数分布特征差别显著,垂直分量上在大盆地较陡一侧边缘及小盆地内形成两个显著放大区,最强烈放大效应区域靠近小盆地中心,而水平分量上的强烈放大区域主要出现在小盆地内的边缘区域。此外,地表不同位置处的频域放大特征也存在明显差别。

关键词：谱元法透射边界兰州盆地平面波入射地震效应