长周期随机地震作用下超大跨斜拉桥的行波效应分析

从各个国家和地区的地震记录库中寻找出一些具有良好记录质量和基本场地资料的强震记录,并从中挑选出较为典型的长周期地震波,对比分析了不同场地条件下长周期地震波和普通地震波的平均加速度反应谱及其规范形式的分段拟合曲线.选取软土场地拟合反应谱作为目标反应谱,用迭代方法求取与目标反应谱相对应的功率谱密度函数,分析了基于长周期地震动加速度功率谱密度的特点.在此基础上,以某超大跨斜拉桥结构为背景,利用ANSYS软件建立三维有限元分析模型,分别以文中拟合的长周期地震动功率谱密度和普通地震动功率谱密度作为输入,采用直接求取位移的改进虚拟激励法,对超大跨斜拉桥结构进行了不同视波速下的行波效应分析.结果表明:长周期地震动功率谱密度的卓越频率明显低于普通地震动功率谱密度的卓越频率.长周期地震动功率谱作用下的桥梁左桥塔顶、右桥塔顶和桥面板跨中节点的位移响应功率谱值均明显大于普通地震动功率谱作用下的结果,桥梁塔顶位移响应功率谱均呈双峰分布.在本文算例中,考虑行波效应使超大跨斜拉桥结构的位移响应和弯矩响应结果有所减小.     

长周期地震动弹塑性反应谱的参数影响

根据长周期地震动的频谱特性,从日本强震数据网K-NET和KiK-net中,合理挑选了47条长周期地震动记录,研究长周期地震动与普通地震动的弹性反应谱的区别.结果表明:长周期地震动加速度谱的卓越周期和长周期段的谱值都明显大于普通地震动的,且其弹性位移谱的谱值比普通地震动的大很多.在此基础上,对长周期地震动弹塑性反应谱(加速度谱、位移谱、残余位移谱、强度折减系数谱)进行全面的参数影响研究,得到地震动特性(场地土质、震中距、地震动峰值加速度)和恢复力模型动力参数(屈服后刚度比、阻尼比、位移延性系数)等因素对长周期地震动弹塑性反应谱的影响规律,为长周期地震动弹塑性设计反应谱的最终建立提供有益参考.     

基于演变谱和正交化HHT法的类谐和长周期地震动合成

结合演变谱理论和正交化HHT法的优点,建立了一种能同时反映强度和频率非平稳特性的地震动人工合成方法.选取1999年台湾集集地震中的2条类谐和长周期地震动记录作为原始地震动进行了人工合成,并进行了局部功率谱密度分析和反应谱分析.分析结果表明,本文建立的地震动合成方法能实现对地震动频率非平稳性的模拟,合成的类谐和长周期地震动时程与原始地震动时程在能量时频分布上具有较好的一致性,且弹性反应谱及弹塑性反应谱的拟合精度较高,可供工程结构地震反应分析使用.     

基于近期大地震特征的核电站设计谱

为了评价现行核电站抗震设计反应谱的安全性,基于汶川和集集2次大地震基岩场地的强震动记录,通过对地震动主要参数和反应谱的分析,提出了基于规准和双规准伪速度反应谱不同区段特征确定目标地震设计谱的方法,给出了基于2次地震目标谱的距离相关核电设计谱,并与规范谱进行了比较.分析结果表明:大地震地震动具有长持时、长周期性的特点;地...     

基于实际记录检验的近断层区结构抗震设计谱研究

由于长周期大幅值脉冲型运动效应、方向性效应等显著特征,近断层地震动和远场地震存在明显差别,近场区的设计地震动需专门研究.文中建立了包含世界范围内23次主要地震事件中338条水平向记录的近场地震动数据库,对中、美相关的代表性抗震规范的设计反应谱进行了场地分组下的实际地震动检验,表明现行各规范与近场需求存在较大差别,难以直接适用于近断层区的结构抗震设计.通过引入考虑近场地震动效应的近断层系数、衰减指数,分别对设计谱平台高度和中、长周期段衰减速率进行修正,并通过对特征周期的取值进行调整,给出了适用于近断层地区结构水平向抗震设计谱的建议.对比检验表明,所建议的设计谱和实际近断层记录分组均值谱吻合较好,并与代表性的跨越断层区典型高速公路桥梁桥址抗震设计谱相一致,可适用于近断层区域工程结构的抗震设计.     

长周期地震动参数及频谱特征

收集多年来国内外大量地震记录,根据其傅里叶谱的分布形式筛选出近场长周期、远场长周期以及普通地震动等三类,比较分析三者的参数特征,统计分析其平均反应谱及平均规准反应谱,采用最小二乘法对平均规准加速度反应谱进行拟合,并与规范设计谱进行对比.结果表明,长周期地震动反应谱出现峰值的周期较大.针对长周期地震动,建议规范设计谱的平台值以及特征周期应有所提高.     

基于多点激励位移输入模型的跨断层桥梁地震动输入方法

探讨了多点激励位移输入模型对跨断层桥梁的适用性,并针对包含永久地面位移的时程曲线在基线校正过程中存在的问题提出了一种改进的基线修正方法.利用该方法对集集地震中距发震断层最近的10个强震台站地震动记录进行基线校正,校正后的永久地面位移与GPS测站同震位移运动方向一致,数值相近,由此验证了该方法的合理性,所得位移时程曲线可作为多点激励位移输入模型的地震动输入.以某跨断层桥梁为例,分别采用多点激励位移输入模型和多点激励加速度输入模型计算结构地震响应.结果表明,基于多点激励位移输入模型的地震动输入方法能够真实模拟断层错动引起的结构残余变形与内力,符合实际震害特征;而基于多点激励加速度输入模型的地震动输入方法则未考虑该残余变形与内力,故可能导致不合理的计算结果.     

规范化的人工地震波

本文根据纽马克设计谱的原理以及许多反应谱的统计资料对我国规范中标准设计谱的长周期范围进行了合理的修正。用直接法生成一种“规范化的人工地震波”,以便为地震反应的时程分析以及振动台试验提供一种合理的输入。用这样的人工地震波进行非线性的地震分析和按相应的设计谱所作的线性分析之间的对比是有意义的。大部份强震记录的持续时间部在5s到20s之间,本文对所有场地情况的人工地震波,建议采用20s的标准持续时间。但对一类场地土增加一个10s的较短持续时间用于分析周期小于3s的普通结构。     

基于分量分离方法的地震动反应谱

地震动反应谱统计分析中存在的离散性一直是影响设计谱精确估计的重要因素.地震动加速度反应谱离散性偏大的区段主要集中于长周期部分.为了进一步研究地震动反应谱及其长周期段的特征,建立了一个综合强地震动数据库,考虑地震动反应谱的特征将强震记录分为普通型和低频型2类,采用数字滤波方法将低频型地震动中的长周期分量分离,引入了一种2阶段平稳简谐地震动模型用于等效所分离的低频分量.结果表明:滤波后的低频型地震动与普通型地震动反应谱仍有明显差别;低频型地震动与分离后得到的低频分量以及高、中频分量参数间存在一定的相关性;指出普通型地震动与低频型地震动的设计谱须分别单独标定,其中普通型地震动设计谱采用平均谱标定,低频型地震动设计谱可以在普通型地震动设计谱标定方法的基础上对长周期段进行修正得到.该研究为地震动反应谱特征及规律的认识提供了新的方法,为设计谱的精确标定提供了参考和依据.     

已知地震记录的多点地震动仿真

为寻求大跨度结构分析所需的合理地震动输入,给出了一种基于已知地震记录的多点地震动合成法,该方法使用AR模型估计谱函数,利用多元线性预测对未知输入点地震动进行预测,通过高斯随机抽样来反应地震动的随机因素,并采用分窗叠加的办法反应时变特性.通过比较合成地震动与该处真实地震记录说明了该合成方法具有准确性和合理性,可以为大跨度结构抗震计算提供参考.     

上海及邻区地震地质背景和地震基本烈度探讨

根据深部构造、基底岩性、活动断裂、新生代断陷盆地和新构造期应力场等方面分析，上海及邻区存在有产生中强震的地质背景和三个主要潜在震源区，它们对上海会产生一定的破坏作用。从上海的地基土特性。活动断裂、历史地震、震源深度等特征结合经验公式计算，上海地区基本烈度应为７度。     

广西靖西Ms5.2级地震基本情况与灾害特征分析

2019年11月25日广西靖西市湖润镇发生M_s5.2级地震,该地震震情特征在同级地震中具有很好的代表性,是研究解剖中强地震的典型震例。本文介绍了广西靖西M_s5.2级地震的地震序列,分析此次地震的余震特征,总结此次地震震区的地质构造和地形地貌特点。通过对震区开展房屋结构、房屋震害、地震次生地质灾害等调查,评定地震烈度及灾害损失。分析表明,广西靖西M_s5.2级地震为主余震型地震,余震强度大,分布集中。此次地震烈度Ⅵ度区虽面积不大,但震害较严重。此外,分析还表明地质地貌条件和抗震设防的差异会造成较大的震害差异。     

分量钻孔应变仪记录的汶川、芦山强震前兆应变异常

 2007年全国布设了由40台4分量钻孔应变仪组成的分量应变监测网络。位于四川姑咱地震台的应变仪先后记录了汶川和芦山强震孕震过程中的潮汐畸变应变异常现象。这些异常变化基本满足地震前兆的3项判据,故被初步认证是这两次强震孕育过程中的应变前兆。本研究对相关记录资料进行了分析,以期为后续强震预测和预报研究提供参考。     

结构地震反应分析中接触面问题的处理

在结构地震反应分析的反应谱方法和时程分析方法中,通过建立不同结点自由度之间的线性约束关系,引入对接触面效应的一种处理方法,并应用于实际工程,运用这种处理方法,可以近似反映接触面处的位移状态并模拟结构中实际存在的滑动面。     

地震监测预报的误区分析与工作建议

四川省汶川县巨震之后,人们对地震前兆问题广为讨论,由此引发诸多思考。基于地球系统复杂变化过程中的突变现象,分析了地震前兆信息的基本问题;指出目前社会公众及国际地震学界一般存在以下3个误区,即认为前兆与地震应一一对应,陆区地震预报主要依赖于台网监测,地震前兆分析方法比较单一;进而提出中国地震监测预报工作应重视卫星对地观测数据的快速处理与分析,建立地震数据共享机制和地震信息汇合机构,期望中国地震监测预报理论和技术尽快实现创新发展。     

《基于可公度方法的川滇地区地震趋势研究》之质疑

本文采用发表于2006年的<基于可公度方法的川滇地区地震趋势研究>一文所用的可公度法,对该文中的原始地震序列进行了系统的计算分析,并与随机序列进行了对比分析.结果表明:(1)该地震序列中蕴含的可公度频数较高(均值为50),而该文认为能够写出3组以上可公度式即可说明可公度性较好,根据是不足的;(2)本文对2000-2010年的11个年份进行可公度预测分析,其可公度频数统计(均值为43)显示,2008年(频数为44)并未表现出特殊性,而该文仅根据3个可公度式进行预测,是缺乏依据的;(3)将该地震序列与随机序列进行对比分析可知,该地震序列的可公度性并不强于(甚至弱于)随机序列,因而针对该地震序列进行的可公度预测是不可信的.综合以上分析,本文认为虽然该文的预测结论与2008年5月12日汶川大地震巧合,但因其研究过程和研究方法均存在明显不足之处,故所得结论难以令人信服.     

基于经验公式的湖北省历史地震目录修订研究

本文通过对不同版本的历史地震目录的收集和整理,利用已掌握的历史地震资料,结合地震学、地震地质学等相关学科的研究成果,对湖北省历史地震进行了全面、系统地整理和修订。我们收集了湖北省区域内地震地质资料和1990年以来发生地震的现场考察资料,结合当地经济、地质和建筑特点对有感区域的地震烈度进行了重新判定,通过选取多个地区的地震烈度衰减关系,对烈度-震级的对应关系进行重新标定,并利用经验公式对地震目录中部分历史地震的震级、时间等参数进行了修订。本文最终提取并重新确定了15个遗漏的历史地震,另对3个历史地震做出地震参数的校改建议,研究结果对新的地震区划工作和历史地震研究有重要意义。     

SeisComP3地震监测软件系统及其在海啸预警系统建设中的应用

 SeisComP3 软件系统是近些年发展起来的一款免费的、部分开源的地震实时监测与自动处理系统。根据地震监测、大地震海啸预警等工作需求,本研究组应用SeisComP3 系统提供的实用工具进行辅助功能开发,实现地震数据的实时汇集、共享与自动处理,为大地震海啸预警提供及时、可靠的地震基本参数。同时,基于SeisComP3 系统地震自动定位结果和实时波形数据,应用W 震相方法快速反演海啸强震震源机制解,为海啸数据模拟程序提供实际发震断层面参数解,提高后续海啸数值预报的准确性。实际应用表明：SeisComP3 软件系统为海啸业务提供了重要的数据保障和科技支撑,促进了海啸预警预报工作的发展。     

地震测报与成因探讨

由于对地震的成因和发生机制了解得太少,以及测报防治的困难,使之已成为当今人类所面临的最危险的自然灾害。本文根据近些年的有关研究资料,在综论地震灾害测报防治现状及不足的基础上,对地震成因及发生机制作些新的探索,提出有机成因说,认为地震是由地下(地面到地下700km以下)有机物(来自板块俯冲及地内原始有机物储留)聚集膨化爆发而生成的地学现象或事件。     

活动断层分段研究

地震发生在活动断层上,而断层活动不一定都发震,为进行地震危险性分析,确定未来可能发生地震的地段和强度。因此,把活动断层分成地震破裂段进行研究,分析断层活动在时间上、空间上的不均匀性,了解破裂段特征和分段标志,确定破坏性地震发震的构造条件是极为重要的。