框架结构房屋地震灾害风险评估

如何预测地震作用下建筑物的损伤风险,一直是地震工程和生命线工程领域的一个关键而不易解决的问题.利用大型有限元分析软件对上海浦东某医院框架结构进行了多地震非线性动力时程分析;针对延性破坏指标和强度破坏指标,计算了不同地震烈度下建筑物震害的严重程度,及5种破坏状态的发生概率,给出了震害率曲线.通过曲线,预测了类似建筑的震害,为城市抗震防灾政策的制定提供了依据.     

三向地震作用下密肋复合墙结构模型振动台试验研究

为研究地震作用下密肋复合墙结构动力响应的基本规律,设计制作了1/15比例结构模型,进行了三向地震作用下的振动台试验。输入白噪声及不同烈度的El Centro波及天津波,测试了结构模型的加速度及位移反应,分析了结构破坏特征及动力特性,对比两种地震波作用下结构顶层的动力反应,研究了结构楼层动力放大效应随测点高度及地震烈度的关系,并与单向地震作用下的动力响应进行了对比。结果表明,地震烈度不大于8度时,密肋复合墙结构模型保持弹性状态,9度时在结构底部发生拼接缝滑移破坏,结构自振频率降低;结构地震放大效应与测点高度、地震波的峰值和频谱特性有关,水平动力放大效应随高度的变化规律与竖向动力放大效应不同,且当烈度较高时,三向地震的耦合效应较为显著。因此,除加强底部连接构造措施外,还应采取构造措施以增强中部楼层抗拔及顶部楼层的抗剪能力。     

福州市区地震灾害损失预测研究

基于福州市区地震危险性分析、地震地质灾害区划、建筑物和生命线易损性分析及防震减灾信息管理系统,本文介绍了在设定地震、历史地震、盲估地震和实时地震等4种不同地震参数输入下福州市区可能遭遇的地震灾害损失预测成果,提出了依据地面数据精度和设施类型划分的大城市地震灾害损失预测城市核心区、城乡结合部和乡村三个层次方案,并在此基础上确定了地震灾害损失的预测评估单元,即在城市核心区,地震灾害的损失评估单元可以是建筑物、居委会或区;在城乡结合部,地震灾害的损失评估以居委会或区为单元;在乡村地震灾害损失评估以乡镇和自然村为单元。根据系统模块,本文预测了8度地震烈度下福州市区地震灾害的总损失及其空间分布,其中全市区人员死亡约123人,重伤约654人,无家可归者约417100人,直接经济损失156.1亿元,并分析了地震灾害损失空间分布不均匀性的主要原因。     

大型变电站在近断层地震动作用下的地震反应分析

结合近断层地震动特征,针对我国变电站量大面广的特点,建立了考虑变电站主体结构-电气设备相互作用的三维动力分析模型;选取多条实际近断层地震动记录作为地震动输入,采用非线性动力时程分析方法对大型变电站进行地震反应分析,并与远断层地震动作用下的地震反应结果进行了对比分析。结果表明,大型变电站在近断层地震动作用下的地震反应大于远断层地震动作用下的结果,该类建筑物对近断层地震动的作用较敏感,近断层处变电站的地震破坏影响程度更大。此外,还分析了近断层地震动作用下采用隔震技术的变电站地震反应,发现其抗震性能优于未采用隔震措施的变电站,即隔震技术适用于建造在近断层附近的变电站。     

不同地震烈度下结构破坏过程仿真

为了更好地研究地震烈度对结构破坏的影响及震害规律,运用LS-DYNA软件对Ⅷ度区和Ⅸ度区的底层框架砌体结构进行了由损伤至倒塌破坏的全过程的模拟,研究结果表明:在罕遇地震烈度情况下,Ⅸ度区的结构要比Ⅷ度区的结构出现破坏的时间早,并且要比Ⅷ度区的破坏严重。对比时程分析的结果,位移要滞后于加速度,但地震过程中结构的动力反应趋势大致相同。该成果反应了不同烈度下结构的地震反应特征,仿真结果和真实倒塌过程吻合较好。     

拱桥震害预测的灰色聚类方法

利用灰色聚类方法对拱桥在常见地震烈度下的震害进行了预测。文中考虑了地震烈度、拱桥孔数、跨径及地基条件四个主要震害因子,给出了唐山地震中２９座拱桥的预测结果,并与实际震害进行了对比。从而说明利用灰色聚类方法对拱桥进行震害预测是可行的,值得进一步研究和推广。     

隐爆地震

隐爆地震是地下流体隐蔽爆破形成的.隐爆地震与断层地震在孕震构造、发震机制和震源动力等方面存在着显著的区别;与火山地震在流体性质、发震机制和震源深度等方面也存在着显著的区别,应划归为一类新的地震类型.隐爆地震可由高压流体、岩浆侵入、流体相变和天体撞击等作用引起.笔者认为,深入研究地下流体的变化规律,对有效预测地震具有重要的现实意义.     

桥梁群体震害预测方法的研究

本文研究了桥梁群体震害预测方法的理论,并采用模糊数学、灰色系统理论和概率分析方法,建立了中、小型桥梁群体震害预测的数学模型。在对江南一带城市地震震害预测工作中桥梁抽样单体震害预测经验法的计算基础上,给出了公路桥梁在不同地震烈度影响下的单因素评价矩阵,为区域性的地震震害预测工作提供了一个有力的实用工具。     

基于高分遥感影像的地震受灾建筑物提取与倒损情况快速评估

以鲁甸地震为例,基于灾后无人机航拍影像,利用均值漂移分割算法以及C5.0决策树分类算法,提取了受灾建筑物区域,并对建筑物倒损率与地震烈度进行了估算,经目视解译验证以及与官方发布地震信息比对,倒损率相对误差均小于5%,地震烈度估计则与真实信息完全吻合。同时,利用采样方法计算了真实倒损面积与分类倒损面积的比值系数,提出了对于同一地震、相似地貌、相似建筑物分布的不同区域的建筑物倒损面积评估模型,经验证,其相对误差最小可低达5.31%,从而实现了倒损面积更准确的快速评估。     

软土地下建筑物的地震响应及动力可靠性分析

在软土室内动力试验和有限元有效应力动力反应分析方法的基础上,引进可靠度理论,提出软土地下建筑物抗震稳定可靠性分析方法,对上海地铁一号线位于砂性土层及粘性土层这两种典型地质条件下的地铁车站及区间隧道的抗震稳定性进行了计算分析。计算中选用国内外6条强震地震记录曲线作为地震输入,计算分析内容包括:隧道、地铁车站、周围土体及注浆材料的动应力、孔隙水压力和震陷;地铁车站和周围土体的动力可靠度。所得结论可为软土地下建筑物抗震设计提供参考依据。     

基于GIS的城镇建筑物易损性分析与应用研究

利用城镇地籍数据信息,基于GIS软件进行建筑物易损性和居民安全风险分析与应用研究。通过对某县城中最具代表性的一个街坊建筑物的易损性分析和居民安全风险分析实例应用研究,重点讨论并实现了利用现有数字化地籍图、城镇地籍数据库及土地调查记录等信息;并结合建筑物震害损失评估模型和人员伤亡预测方法,完成不同结构类型的建筑物在不同地震烈度条件下的破坏造成的经济损失评估和人员伤亡程度的预测,对城市防灾减灾进行辅助决策支持与评估。     

地下管线的有效应力地震反应分析

地下管线的地震反应与管线周围土体的动力特性以及管土之间的相互作用密切相关。在地震作用下,孔隙水压力的发展会导致土体有效应力的降低,并且影响土体的动力特性。根据有效应力方法以及土体的非线性动力本构模型,可以研究孔隙水压力的增长与消散、有效应力的降低以及土动力特性的变化。在地下管线与周围土体之间引入接触单元,来模拟管土之间的接触传递问题;通过有限单元法,对地下管线的地震反应进行了全过程地震反应分析的数值模拟。计算结果表明:在地震作用下,孔隙水压力的增长造成了土体的软化,使得土体的动力特性发生变化,因此管线的地震响应也发生了相应的变化。     

2015年尼泊尔M_s8.1地震震害分布与地质构造关系研究

2015年4月25日尼泊尔廓尔喀县发生了M_s8.1地震,震源机制解表明为低角度逆冲型地震,造成了大量建筑物倒塌与滑坡等次生灾害发生。现场震害调查结果显示震区建筑物主要分为自建框架结构、砖混结构、砖木结构和片石结构等4种类型。地震烈度圈形状呈芒果形,长轴走向NWW向,出现两个宏观震中,最高烈度达Ⅸ度。基于高分影像解译出的589组地震滑坡点密集成带,与地形地貌、地震烈度以及余震特征较为一致,主要分布在高喜马拉雅与低喜马拉雅交界区域,基本沿主中央逆冲断裂(MCT)展布,地势落差大。地震滑坡统计结果显示震区坡度30-50°、坡向150-180°范围内山区是滑坡灾害最敏感的区域。     

汶川特大地震“人的感觉”和“器物的反应”震害分析

在汶川特大地震现场,调查收集了大量有关人的感觉和器物的反应资料,在各种文献和网上又补充收集了大量此类资料.通过对这些资料的整理与分析,总结出了各烈度区人的感觉和器物的反应典型现象;探讨人的感觉、器物的反应与烈度的关系;找出各烈度区的共性内容.旨在使我国的地震烈度表在“人的感觉”和“器物的反应”方面更便于地震烈度评定,为地震科学研究提供可靠的基础资料.     

爆破地震作用下桩-土-结构相互作用的数值模拟

土-结构动力相互作用是地震工程和结构抗震的重要研究内容,但目前对爆破地震作用下土-结构动力相互作用的研究较少。运用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA,建立了桩-土-结构相互作用体系的三维有限元模型,由桩尖输入实测爆破地震波,取得了良好的计算效果。计算结果表明:考虑桩-土-结构相互作用后,群桩基础中每个桩的位移、加速度和剪应力幅值均呈桩顶大、桩尖小的倒三角分布,桩与承台的接合部比较容易受到损坏;桩-土-结构相互作用体系在爆破地震波冲击后,还会发生几次振动,但是这些振动产生的影响要小于爆破地震产生的影响,这与实测结果相符合;爆破地震波冲击下,群桩基础中,角桩顶部表面的桩土接触压力较大,但在爆破地震波冲击后,中心桩顶部表面的桩土接触压力较大,且具有一定的周期性,直至衰减为零。     

地裂缝地震影响效应研究——以陕西咸阳为例

由于地裂缝的存在破坏了场地的介质连续性,地震波在裂缝带的反射作用对场地的动力响应具有放大效应。以咸阳市某地裂缝为例,在研究地裂缝分布特征、活动规律的基础上,分析确定了该区地裂缝的成因类型,并通过数值模拟研究随机地震荷载作用下地裂缝场地的动力响应,确定了该地裂缝场地的动力响应特征,以及上盘60 m至下盘30 m放大效应显著的范围。结合现有地裂缝勘查规范确定了咸阳市地裂缝的避让距离原则:在土地宽裕的情况下,应按照规范的要求进行避让;在城市用地紧张的情况下,一类建筑物上盘33 m,下盘18 m,二类建筑物上盘22 m,下盘14 m,三类建筑物上盘8 m,下盘6 m;在强震作用下,由于地裂缝带的地震放大效应,建议适当放大避让距离,可考虑取上盘60 m,下盘30 m。     

爆破对璐简王陵古建筑群的震害影响

璐简王陵及其古建筑群已有400余年的历史,虽然数次毁于兵燹,但至今仍然保存有大量完整的建筑物,然而,方面军些陵墓及建筑物近期却出现了数十处开裂、崩塌和倾斜等破坏,经过认真的野外勘察、分析和研究,认为破坏不是地震缝和断层活动所致,而是与凤凰山、峙山采石场持续不断的近距离爆破震动有关,经鉴定,大爆破造成的破坏烈度可达Ⅳ-Ⅴ度,每次大爆破都相当于一次地震,采石爆破给璐简王陵和古建筑带来了致命的影响和破坏。     

黄土高陡边坡建筑动力临坡安全距离试验研究

针对黄土高陡边坡独特的动力易损性以及黄土地区典型的建筑分布特点,以黄土高陡边坡坡顶建筑物的动力临坡安全距离为研究目标,采用大型振动台模型试验的方法,通过输入振幅逐级增大的地震波,对比分析了坡顶、坡脚处建筑物的动力响应与破坏过程,揭示了强震作用下临坡建筑的失稳特征与动力临坡安全距离。结果表明:坡顶建筑物的破坏程度与动力响应比坡底建筑强烈,随着边坡的破坏,坡顶建筑物有发生向坡面一侧倾覆的风险,滑坡土体最高堆积至坡下建筑物4层高度处;坡顶建筑地基基础呈“不对称式拉剪破坏”,加速度沿楼体高度有放大效应,且随着地震荷载幅值的增大,放大效应更加明显;土与建筑结构相互作用下,坡顶裂缝竖向发展可达50 cm,对照原型,黄土高陡边坡的竖向裂缝深度可达25 m,试验结果与1989年塔吉克斯坦5.5级地震震害相符。坡高为35 m,坡脚角度为70°的黄土高陡边坡,在强震荷载作用下,坡顶多层建筑的临坡安全距离最小值为20 m。     

基于VB6.0的供水管网震害预测方法和软件

为了提高供水管网震害预测的效率,修订了现有供水管网震害预测模型,应用Visual Basic 6.0软件平台,开发了供水管网震害预测软件。震害预测软件提供了两方面的预测功能,分别为不同地震烈度下供水管段基于三态的破坏等级预测和供水管网基于五态的破坏等级预测。软件实现了批量供水管段及整个管网的震害预测,且可以进行管网在设定地震下的震害预测,提高了预测效率。经算例分析,验证了软件的可靠性。     

在常轴力与阻尼力作用及地基波动影响下桩的横向地震反应分析

本文对分层弹性地基中单桩基础按Winkler(温克尔)地基土模型,通过特性分析,建立了合理的力学模型,经过动力分析,给出了桩基础横向自振特性及在常轴力与横向地震载荷作用下强迫反应的解析解,文中的解析公式为具有常轴力和横向地震载荷作用的无限层弹性地基中桩基础的动力反应分析提供了一种新的解析方法。