浅谈桥梁抗震设计的问题及其对策研究

中国是一个地震多发的国家,历史上唐山大地震、汶川大地震等强烈的地震灾害给中国人民造成了无可估量的损失。为了对抗自然灾害,尽可能地避免地震灾害造成的问题,文章针对桥梁抗震设计中的问题与对策进行了总结,旨在为桥梁抗震设计工作贡献一份力量。     

保卫地球——近地天体的巡视与防御陨击的对策

地球处于危险的宇宙环境中。运行到地球附近的"近地天体(NEO)"潜在着撞击地球的危险。实际上,地球自诞生以来就不断地受到这些天体的轰击,月球和水星的斑痕累累陨击坑就是最好的佐证,只是地球经历严重演化而抹去了老的陨击遗迹,仅见到170多个较近期的陨击构造。幸运的是,现阶段的陨击大多是规模小的,危害不太大。然而,陨击是很难预料的,一旦发生较大的撞击,就会造成比大地震还严重得多的危害。1994年的彗星撞击木星事件轰动世界,启迪人们更加关注地球被撞击的危险问题。实际上,也不乏地球近期遭遇陨击的例子:1908年的通古斯爆炸事件;1976年的吉林陨石雨;2008年的小行星2008TC3陨落在苏丹。2010年初,美国科学院公布《保卫地球:近地天体巡天和缓解危险策略最终报告》,笔者将结合有关资料作简要介绍,让公众了解真实的科学知识和对策,以免被歪曲的影视情节所误导。     

地震与天文因素关系的初探

考虑到地球的自转与地球绕日的椭圆轨道，经过科学合理的计算，对几十年来中国发生的七级以上的大地震进行了研究。计算结果与实际发生的地震经度基本符合，这说明地震与天文因素有一定的关系。     

近年来全球地震与火山活动分析*

1990年日本云仙岳火山和1991年菲律宾皮那图博火山喷发,引发了菲律宾海板块西缘的活动。全球板块运动以及相应的地震、火山活动进入一个新的阶段,特大地震活动以南半球为主, 发生了2004年苏门答腊Mw 9.1大震(Mw是矩震级),2010年智利Mw 8.8级大地震。火山活动也有类似表现,两个VEI≥5(VEI是火山爆发指数)的喷发都发生在南半球。2011年日本仙台东发生Mw 9.1级大震造成巨大的灾难,也影响了世界地震活动的格局。考虑到1933年日本三陆大震后的图像,日本弧大震可能没有完全改变全球活动格局。     

单层双曲抛物面壳在强震下的动力稳定性分析

借助Ansys有限元软件，对一单层双曲抛物面网壳在地震作用下的动力稳定性进行了研究，在考虑结构的几何非线性和材料非线性的前提下，对在强震下结构关键节点位移随地震加速度峰值的变化情况进行了跟踪。获得了对其塑性发展情况的认识，同时分析了不同地震波对结构动力稳定性的影响。     

浅谈水库诱发地震问题

文章通过统计数据阐述水库诱发地震的因素、地震特征和地震的成因机制,浅析水库诱发地震产生的地质灾害。     

高烈度区高桥墩的概念设计

高烈度区的高墩桥梁给设计带来很大的问题,使得结构不规则,影响了桥梁的抗震能力。概念设计通过长期积累的实际设计经验和理论研究的成果,从总体上把握设计的原则是非常重要和有意义的。文章针对高烈度区桥梁高墩的特点,对高桥墩桥梁的抗震概念设计方法进行了探讨。     

地震机理与瞬间因素对地震的触发作用——兼论地震发生的不确定性

  近年来中国连续发生几次7级以上的强烈地震,给人民的生命财产造成重大损失。地震机理和活动规律的研究受到了高度重视。以往认为：一个地震的发生是由于某地点早就开始孕育,待应力达到临界状态时发生。因此,只要对该地区进行充分的观测与研究,就可以确定某地点在什么时间会发生多大的事件,但是实际情况往往并非如此。近年来的一些观测事实表明一些地区的小地震可以由远处大震面波的通过而触发。实验室的研究表明很小的法向扰动可以改变断层原有失稳错动的规律。这些事实表明地震的发生存在一定程度的不确定性。     

某机场网架结构动力特性及地震响应分析

文章采用有限元软件ANSYS对某扩建机场网架屋面进行了结构动力特性及地震响应的分析研究。该屋盖结构形式复杂,各个方向的地震耦合作用明显。因此,文章重点分析了该网架结构的自振特性规律以及3个方向地震单独作用下,结构的位移、内力响应,为该工程的设计提供参考依据。     

平面不规则结构抗震设计方法的探讨

在地震作用下,平面布置不规则的建筑结构的地震反应复杂,为保证结构安全,结构的动力反应不能超过一些限定值。文章在对平面不规则结构的类别和与抗震设计有关的概念的深入剖析的基础上,分析不规则结构在地震作用下的动力反应特点,总结出设计平面不规则结构的一些方法。并引入动力规则性的概念和判别标准。以对结构设计工作效率的提高提供参考。     

昆明新机场地震动控制施工技术研究

文章针对昆明新机场工程地质条件复杂的特点,提出地震动控制施工方案。采取碎石桩处理地基,用分层碾压及强夯的方法,对红黏土地基进行处理,确保地基达到抗震要求,并重点介绍了填筑体施工、冲沟施工的施工工艺。     

照亮地球深部的“明灯”——高温高压实验

地球是人类赖以生存和发展的家园,相对于其表层系统(大气圈、水圈、生物圈),人类对地球深部的认识仍然非常有限。地质学/地球化学方法通过研究地表出露的来自地球深部的岩石矿物和来自外太空宇宙的陨石等样品,来推测地球内部物质的性质。地球物理方法则利用地震波来探测地球内部的结构。半个多世纪以来兴起的高温高压技术,使得科学家能够在实验室中模拟地球内部的极端压力和温度环境,同时结合各种现代化分析测试手段,对岩石和矿物在极端高温高压条件下的性质状态进行原位研究,极大地促进了我们对地球内部的物质组成和结构的认识。因此,高温高压实验技术已经成为人类探索地球深部结构和物质组成的“明灯”。     

耗能支撑轻钢框架在建筑加层改造中的应用分析

文中针对采用纯轻钢框架结构加层、轻钢框架中心支撑结构加层、设置粘弹性阻尼器的轻钢框架支撑结构加层和直接增加两层砖混结构等几种不同加层方案进行了地震反应时程分析,对比了几种采用不同方案的加层结构的地震反应规律。     

浅谈建筑钢管混凝土叠合柱施工工艺

钢管混凝土叠合柱是我国自主研发的一种新型建筑结构体系。它较钢筋混凝土柱和钢骨混凝土柱具有更优良的抗压性能和抗震性能,因此在我国建筑中已得到广泛应用,本文对钢管混凝土叠合柱施工技术进行了探讨。     

构造、地貌和气候对汶川地震同震及震后地质灾害的控制作用 ——以龙门山北段通口河流域为例*

通过对汶川地震驱动的通口河流域同震崩塌、滑坡等地质灾害的野外实地考察和遥感影像分析,获得通口河流域同震及震后地质灾害的空间分布情况,结合对通口河流域构造、地貌和气候等因素的分析,获得以下认识：（1）构造因素（汶川地震）是导致通口河流域同震地质灾害的根本原因;（2）地貌因素为同震及震后地质灾害的发生提供了重要的环境条件;（3）以降雨为主的气候因素是导致震后通口河流域地质灾害发生的直接诱发因素。     

砖混轻钢加层结构的非线形时程分析

轻型钢结构加层的优越性使其应用前景越来越广泛,然而由于鞭鞘效应,轻型钢结构自身的层间位移不能满足设计要求。目前,应用摩擦阻尼器对轻钢加层结构进行减震是经济有效的抗震措施。文中以常遇地震下的位移为控制目标,运用ANSYS通用有限元程序,采用非线性时程分析方法对安装有摩擦耗能支撑的轻钢加层结构进行内力和位移的计算。并根据摩擦阻尼器阻尼比的不同取值,建立计算模型,经过计算表明:安装有摩擦耗能支撑的轻型钢结构本身消耗了大部分的地震能量,减轻了主体结构的震害;轻钢加层结构的层间位移可以满足预期目标。     

崩滑型地质遗迹景观的保护与开发——以青川县东河口王家山滑坡为例

汶川地震触发的崩滑地质灾害的工程防治、生态修复,以及地质遗迹景观资源的保护与开发,一直是地震灾区灾后重建的重点研究课题之一。笔者以青川县东河口王家山由地震引起的高速远程水平抛射-碎屑流类型的滑坡为例,基于其特殊的形成机制、运动学特征,以及动力学机制等,将生态修复理论与地质灾害防治工程相结合,采用自然景观重建、生态修复、景观打造、区域规划、工程治理等手段,完善区域内生态系统的恢复能力和防护功能,提出汶川地震崩滑型地质遗迹景观资源在生态环境脆弱区的治理措施与保护策略,从而实现对青川县东河口王家山滑坡灾害的有效防治,以及对汶川地震地质遗迹景观资源合理保护、适度开发的目标,满足地震灾区生产生活及经济发展的需要。     

从龙门山地质地貌分段性探讨芦山地震与汶川地震的关系*

在龙门山中、北段发生汶川Ms8.0级特大地震5年之后,2013年4月20日在龙门山南段发生了芦山Ms7.0级地震。基于芦山地震基本特征及其所处的龙门山断裂带的构造特征、地貌水系特征、重力异常分布特征,分析芦山地震发生的区域地质背景,并探讨2013年芦山地震与2008年汶川地震之间的关系。初步获得以下认识：①芦山地震并不是汶川地震的余震,它们是两次独立的地震,芦山地震与汶川地震具有一定的关联性,汶川地震可能促进了芦山地震的发生;②下地壳流向上仰冲可能是芦山地震和汶川地震共同的成因机制,这一成因机制可以很好地解释汶川地震与芦山地震之间的空区;③龙门山南段在山前发育多条断裂和褶皱带,使得这一地区由北西向南东的应力在山前多个断裂和褶皱带得到一定的释放,因此不具备发生类似汶川地震这样特大地震的构造条件。     

稀土正铁氧体RFeO_3中的磁化开关效应

磁化开关效应(也称自旋开关效应),是指RFeO_3中稀土离子磁矩或铁离子磁矩在特定的外场和温度下发生180°翻转的现象,且由于材料体系中稀土离子的不同而呈现出多种表现形式。文章对稀土正铁氧体RFeO_3体系中的磁化开关效应进行分类讨论,并详细讨论磁化开关现象发生前后,稀土离子磁矩和铁离子磁矩两种亚晶格的磁构型,以及外磁场对磁化开关效应的调控。     

深部碳循环：来自火成碳酸岩的启示

全球碳循环研究对于理解现今及未来大气圈CO2浓度及其变化趋势至关重要。传统的碳循环研究多侧重于探讨碳元素在大气圈、水圈、生物圈等地球表层之间的循环过程,基本不讨论地球内部圈层碳元素地球化学的行为与循环,现在发现传统的研究方式已很难深刻认识大气圈CO2浓度变化的规律。探讨地球内部与表层碳元素双向交换过程的深部碳循环研究应运而生,成为当前全球碳循环研究的主要方向。火成碳酸岩主要由碳酸盐矿物所组成,是地球内部碳元素含量最高的岩石,因而成为深部碳循环研究的主要对象之一。当前的研究发现,相当一部分火成碳酸岩中的碳来自大气圈的CO2,是再循环的碳。地表附近消耗大气CO2所新生成的沉积碳酸盐岩借助板块深俯冲作用被带入地球内部,在（超）高温和含水条件下发生部分熔融作用,形成碳酸岩浆,后者再上侵形成火成碳酸岩,或者直接喷发至地表,碳元素又重返地球表层。因此,地球内部的构造运动主导碳元素在地球表层与内部的循环过程,进而控制大气圈CO2浓度长周期变化的趋势。