抗震设计中应用地震危险性分析结果的探讨

文中针对地震危险性分析结果给出不同概率水准地震动参数的特点,提出最优设防标准的定义,并以此选取合理的地震动参数。根据考虑同等烈度震中距的概率分布建立其与常规抗震设计的联系,最后以一具体算例加以说明。     

汶川8.0级地震断层下盘基岩衰减关系分析

选取汶川8.0级特大地震位于断层下盘中的32个台站的强震记录,其中20个为土层台,12个为基岩台。首先,利用一维等效线性方法从土层台水平向强震记录反演出基岩水平向地震时程。随后进行了回归统计分析,给出了此次地震的下盘基岩水平向地震动峰值加速度和反应谱衰减关系。最后将所得结果与其他衰减关系对比分析,通过分析得出所得衰减关系揭示了汶川地震的下盘基岩衰减特性,该衰减关系是合理的,为分析汉源烈度异常确定输入地震动提供了基础数据。     

P─Ⅲ型分布函数在抗震设计中的推广应用

根据地震的特点,用P─Ⅲ型分布函数来估计工程建筑抗震设计中具有一定重现期的设防烈度,这种方法概念明确,便于应用．     

灾后重建的公共建筑抗震效果的R型因子分析

应用R型因子分析模型和SPSS19.0软件对四川省芦山县670座公共建筑进行了实证研究。通过2013年芦山7.0级地震中2008年以前建造的公共建筑和2008年以后建造的公共建筑的受损结果进行了对比分析。研究认为芦山7.0级地震中受损严重的公共建筑以2008年以前的为主,汶川8.0级地震以后建造的公共建筑的抗震效果明显;2008年以后的公共建筑全部达到了Ⅶ度设防的目标要求;同一种建筑结构抗震性能的差异性也较大;框架结构表现出比其他结构更好的抗震性,按照Ⅶ度设防标准建筑的框架结构,基本可以抵御Ⅸ度烈度的强震。     

上海及邻近地区地震烈度衰减规律研究

上海市是国际性大都市,确定合理的抗震设防标准,对于城市防震减灾、经济建设和社会可持续发展具有重要意义。地震动衰减关系是地震区划和重大工程场地地震安全性评价的重要内容。在已有的上海及邻近地区地震烈度衰减关系中,统计结果所依据的烈度资料包括历史地震资料,而历史地震资料因震中位置精度不高原则上不宜作为地震烈度衰减关系的统计资料。在借用法工作中,地震动衰减关系所用的距离参数一般采用实际距离,与烈度等震线距离的含义有所不同。基于上述原因,本文仅选用了有近代仪器测定震级的地震,并对等震线的距离参数进行了修正,利用联合衰减统计方法,统计得到上海及邻近地区地震烈度衰减关系。 与以往的类似工作不同之处是:(1)仅选用了有近代仪器测定震级的地震,这样统计结果比较可靠。(2)对距离参数进行了修正,使地震动衰减和烈度衰减关系中的距离参数的定义尽可能保持一致。     

汶川8.0级地震非承重墙体震害调查分析

通过对汶川8.0级地震发生后西安、成都地区(地震烈度为Ⅵ～Ⅶ度区)的高层建筑震害调查,以某小区震后建筑物非承重墙体裂缝为实例,给出了高层建筑震害易发生的部位和楼层,分析了非承重墙体裂缝产生的原因。震害调查表明:汶川地震中,在抗震设防烈度为Ⅵ～Ⅷ度区,当地震烈度为Ⅵ～Ⅶ度时,非承重墙抗震性能的表现不尽如人意。提出了应对非承重墙体制定设防目标,且非承重结构构件的抗震设防目标应与主体结构设防目标相适应,使建筑结构设计,对非承重墙的抗震设防有据可依,使灾后有可能对设计与施工的质量进行评估,通过有区别地加强非承重墙的抗震构造措施,减小建筑物的震害损失。     

钢筋混凝土框架结构延性折减系数能力分析

结构延性折减系数反映了结构非弹性变形能力的大小,它是基于承载力抗震设计中确定的设计地震力的关键因素,也是基于性能抗震设计中确定的等延性非弹性反应谱的主要依据。考虑不同设防烈度、不同层数,严格按现行抗震规范设计了17个典型RC框架结构,采用OpenSees进行有限元建模与分析,并采用结构拟静力试验数据对有限元模型进行验证。通过比较弹性与非弹性体系在同一强度地震动作用下的反应,得到了按现行抗震规范所设计的结构延性折减系数能力值的取值及其变化规律。结果表明,采用结构延性折减系数能力值,可以定量评定结构在强震作用下的非弹性耗能能力。按我国现行抗震规范设计的6、7、8度的RC框架结构,结构延性折减系数能力值的最小值分别为3.7、3.5、3.2。     

响水风电基础地震动参数选取及抗震性能分析

响水风电场位于江苏省响水沿海滩涂地区,是国内目前单体较大的风电项目。本风电场是Ⅳ类场地条件对抗震不利,因此有必要对基础抗震性能进行验算。首先选取不同地震动参数进行了对比计算,计算表明根据风电场场区地形地貌、区域地质条件确定的地震动参数,考虑土层特性后,地震作用放大较多。然后针对在多遇地震和基本烈度地震两种情况下,综合考虑波浪力、风荷载的联合作用,对风电基础进行抗震验算,计算表明多遇地震烈度时,可满足现行建筑结构抗震规范的要求。基本烈度地震时,结构的应力、内力及其墩台处位移均满足抗震要求,但泥面处位移超过限制要求,泥面位移控制是抗震设计的主要目标。     

钢管混凝土桥墩动力时程分析及累积损伤评估

为了研究钢管混凝土桥墩的抗震性能并评估桥墩在地震作用下的累积损伤,对比分析了不同累积损伤模型的差异性,提出了一种基于损伤指标的钢管混凝土桥墩地震累积损伤评估方法。基于纤维截面模型,对某钢管混凝土桥墩在不同地震动强度下进行了横桥向动力时程分析,并从概率角度对桥墩的累积损伤进行评估。结果表明:对于抗震设防烈度为7度的桥墩,在相当于7度E1地震作用下处于基本完好状态,在相当于7度E2地震作用下没有发生严重破坏或失效破坏,在两种超罕遇地震作用下的失效概率分别为15.7%和27.14%,满足抗震设防要求。研究结果可为实际工程中钢管混凝土桥墩的抗震性能评估提供参考。     

长周期地震动作用下大型立式储罐晃动波高问题研究

大型立式储罐储液受地震作用晃动波高问题是储罐抗震设计的重要指标,该指标的设计是否合理直接关系到储罐在地震作用下的安全性能,特别大型储罐在长周期地震动激励下会产生大幅晃动,对储罐本身和周围环境构成重大威胁。因此,针对长周期地震动作用下立式储罐的晃动效应,本文进行了各国规范之间的对比、振动台试验、数值仿真的研究。结果表明:中、美、欧、日储罐抗震规范在适用范围、场地分类、设防基准和反应谱等方面存在差异,但规范波高计算值相差不大,满足了对中短周期地震动激励波高的设防要求,对长周期地震动激励波高设防明显不足;储罐在含有丰富长周期波形的地震波作用下,产生的试验波高较大,且随地震动峰值加速度的增加呈一定的线性增加;利用傅里叶谱卓越周期作为频谱特性参数来拟合波高具有可行性,并与激励波高由一定趋势的函数关系;选用傅里叶谱低频幅值占比率λ进行长周期地震波界定,并运用多阶振型叠加SRSS方法进行规范波高公式修正,计算结果对长周期地震动激励波高有较高的设防。     

BP神经网络模型在地震应急人员伤亡评估中的应用

讨论了利用BP神经网络,对震后的死亡人数进行较为准确的评估,进而指导后续的地震应急工作。选取地震震级、震源深度、震中烈度、抗震设防烈度、震中烈度与抗震设防烈度之差、发震地人口密度和时间(白天、晚上或凌晨)等7项数据作为输入因子,以死亡人数作为输出因子,建立了BP神经网络模型,再以阳江、炉霍、鲁甸和景谷4次地震的该7项数据作为检测因子检测建立的神经网络。可以得出:由网络训练得到的结果与真实的死亡人数相差很小,结果对比比较理想。     

我国建筑物地震保险制度及保险费率厘定研究

在简单阐述各国成熟保险制度的基础上,从政府角色、普及方式、出售方式、保险金额、免赔率及保单涵盖范围等方面对适应我国国情的地震保险制度进行研究。采用基于地震危险性、建筑结构易损性及结构损失的地震工程学方法进行地震保险费率厘定,并对如何恰当考虑地震危险性与选择结构易损性计算方法进行论述。最后,选取课题组计算获得的576条解析地震易损性曲线,分析后得到考虑了建筑高度、抗震设防烈度、龄期及抗震设计规范差异的RC框架主体结构、建筑装修及室内财产地震保险费率,并与各国已有的地震保险费率进行对比,结果表明本文地震费率计算方法合理可行。     

震后城市地震动场快速评估系统研究

震后灾情的快速评估是政府救灾的主要决策依据,而烈度的快速评估是其基础。本文在ArcGIS二次开发的基础上提出了一套城市震后烈度快速评估系统,并以福州市为例介绍了该系统的功能。首先,根据具有跨平台运行能力的实时数据接收程序,将福州强震台网所记录到的地震数据文件导入本系统,再利用福州地区各类场地的地震动放大因子β,经过本系统自行编制的计算程序的快速处理,可以在1～2分钟的时间内得到福州地区的地震烈度分布图及加速度等值线分布图;另外,如果强震台没有得到强震记录,依靠中国地震台网中心发布的地震震源参数信息,同样可以进行烈度快速评估。     

渤海PL19-3油田设计地震动参数研究

渤海PL19-3油田按美国有关规范进行抗震设计,其抗震设防标准和地震动参数与我国有关技术规范相比均存在一定的差别。本文根据渤海及邻区的地震构造、地震活动环境的研究结果,以及工程场地的钻探资料、土动力参数测试结果,参照美国有关技术规范的方法,确定了PL19-3油田的设计地震动参数。研究成果不但能满足该工程的抗震设计需要,也可供渤海海域其他工程参考,尤其是所得到的场地土动力学参数具有其特殊性和代表性。本工作将促进海洋工程的抗震技术规范和设防标准的研究,同时,也为未来开展海域地震区划工作积累了基础资料和工作方法。     

地震环境下不同重要性建筑的抗震设防水准

针对我国进行建筑物重要性分类时没有考虑地震环境影响的现实,采用地震危险性分析的方法将我国划分为地震危险性不同的3个区.同时,在采用调整设计基准期来标定建筑的重要性类别的基础上,利用地震动参数的危险性曲线,分析了不同重要性建筑在不同危险性特征分区内、不同设防概率水准(常遇、偶遇、罕遇地震)下的地震动参数(设防烈度、地震影响系数和地震地面运动加速度)的取值,最终证实调整结构的设计基准期并考虑地震环境的影响是标定结构的重要性从而调整设防等级的一种好方法.     

川滇甘陕地区反应谱阻尼折减系数研究

阻尼折减系数是建筑抗震中校正阻尼比不是5%的弹性反应谱。本文根据我国近20年来川滇甘陕地区大震时获得的强震记录的长周期特性,利用差分进化算法标定了每条强震记录并给出了不同场地上的设计谱的特征参数;最后研究了阻尼折减系数与衰减指数随震级、震中距和场地类别的影响。结果表明,建筑抗震规范中的反应谱平台值与特征周期值明显偏小;阻尼折减系数与衰减指数不随这震级、震中距与场地这三个主要地震参数的变化而变化;最后根据统计分析给出了川滇甘陕地区的阻尼折减系数与衰减指数建议公式。本文的研究将为我国抗震规范的相关修订提供了一定的参考。     

关于地震设防区建筑结构用钢的几点意见

从地震时结构用钢的换效模式出发，本文系统地提出了用于地震设防区内建筑结构用钢的性能要求。为些测定了现有常用建筑结构钢的抗震性能。并就如何提高工程抗震的可靠性，从合理选材和开发具有高抗震性能的钢材两个方面提出了意见。     

混凝土大坝抗震安全评价的发展趋向

一大批世界级超高拱坝已经和即将在我国西南和西北强地震活动区进行建设。大坝在国民经济发展中占有重要地位,大坝的抗震安全评价将成为我国地震工程研究的一个重要方向。本文对大坝抗震安全评价的研究现状进行了扼要总结,特别对大坝抗震安全有关的若干重要技术问题进行了深入讨论。其中包括抗震设防标准与地震动输入模式;混凝土材料的率敏感特性及其对大坝地震响应的影响;坝-水库-地基动力相互作用效应;强震时拱坝横缝的非线性张合效应;混凝土大坝的非线性地震响应与损伤发展的模拟等。对现有分析模型和方法的有效性及其局限性进行了评述。最后,对该课题今后进一步研究的方向提出了建议。     

地震动强度包络线对称性的研究

从欧洲强震记录数据库中挑选出163组强震记录,并按照震级、场地类别和震源机制进行分类,在此基础上讨论了地震动正负向包络线是否具有对称性,并分析了场地类别和震源机制对其的影响。结果表明,地震动正负向包络线一般都不具有对称性,正向包络线要比负向包络线饱满一些,其光滑程度也是不同的,正向包络线比负向包络线更光滑一些。场地类别对地震动正负向包络线的影响程度是比较复杂的,震源机制对地震动包络线不同持时段内的影响也是不同的,但平均包络线基本上都可以用单峰点的曲线来表示。     

工程结构地震反应与地震动输入关系研究

工程结构地震动输入是结构抗震设计研究中的重要问题,输入的合理与否直接影响着结构抗震能力。本文以框架结构为分析对象,将结构振动周期作为结构动力参数,地震记录加速度反应谱的特征周期作为地震动特征参数,通过计算对比发现:场地条件相同、峰值加速度相同、震中距相近的情况下,反应谱特征周期与结构基本周期接近的地震记录会让结构产生较大的地震反应。