地震工程与工程振动 /oa 目录 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170500 2017年10月01 00:00 2017年05期 0 0 239290 远场记录反演2016年4月17日厄瓜多尔<i>M</i><sub>w</sub>7.8地震破裂过程 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170501 本文选取震中距30°~90°远场40个台站垂直向P波位移记录,采用非负最小二乘法结合多时间视窗技术,反演了2016年4月17日厄瓜多尔<i>M</i><sub>w</sub>7.8级地震震源破裂过程。采用棋盘测试对数据的反演能力进行了分析,表明最佳分辨率为子断层尺寸10 km×10 km。反演结果表明:断层破裂速度约为3.2 km/s,破裂发生在深度27 km以上,有两个凹凸体。第1个凹凸体在初始破裂点附近,最大滑动量2.0 m,以逆冲错动为主,破裂持续14 s,释放14%的地震矩。第2个凹凸体在初始破裂点西南侧50 km处,最大滑动量3.4 m,为逆冲兼左旋走滑,破裂持续20 s,释放69%的地震矩。整个断层面破裂持续50 s,释放地震矩5.3×10<sup>20</sup> N·m。对反演参数的分析表明,结果对震源时间函数的形式不敏感;远场速度记录反演结果相比位移记录,有更多的子断层参与破裂,地震矩和残差都变大。 2017年10月01 00:00 2017年05期 1 10 4022057 尹得余<sup>1</sup>, 刘启方<sup>1</sup>, 王振宇<sup>2</sup> 近场大位移下GPS与强震仪记录的差异性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170502 本文用频域仿真的方法对强震仪加速度记录积分得到位移记录,引入相关系数分析了大位移作用下的强震仪与GPS位移记录的一致性和差异性,结果表明,稳定激发下,两者水平向位移记录的初始相关系数均超过0.8,具有较大的相似度,但仍存在一定的幅值差异,本文主要通过对比分析大位移实验和稳定激发实验来研究该差异性。分析了大位移实验的信噪频谱,大位移实验与稳定激发实验的信号频谱,认为在大位移实验中,强震仪在问题频段的记录很有可能是信号而非噪声。随后,在转角时程中发现,在大转角位移作用下,强震仪和GPS位移记录的差异性表现得更明显,这可能是强震仪受工作原理限制,无法记录到旋转位移所致。随后,本文依据GPS记录的转角信息对强震仪位移进行修正,校正后的位移记录幅值差异明显减小,可以认为由工作原理差异致使参考坐标系的不同是引起两者记录幅值差异的主要原因,同时,也说明GPS能有效的校正强震仪在有转角的复杂观测环境下的位移记录。 2017年10月01 00:00 2017年05期 11 24 4441837 傅蕾<sup>1</sup>, 金星<sup>1,2</sup>, 李军<sup>2</sup> 基于微分求积原理的地震反应谱计算方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170503 将结构地震反应微分求积分析方法用于地震反应谱的计算,发展了一种具有较高精度和计算效率的计算地震反应谱的新方法。通过对3条不同卓越周期和频谱结构的地震地面加速度时程的反应谱的计算,阐释了该方法的可靠性和高效率,并分析了时步长度和节点数量等微分求积分析重要参数对计算结果的影响。研究表明,本文建立的基于状态分析的单自由度体系地震反应微分求积分析方法用于地震反应谱计算是可行的、合理的,对不同频谱结构的地震波都可以适用,且具有计算精度好、计算效率高、使用简便的特点,不失为一种计算地震反应谱的高效实用方法。 2017年10月01 00:00 2017年05期 25 37 2088541 梅雨辰, 李鸿晶, 孙广俊 基于热老化作用的橡胶隔震支座力学性能时变规律研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170504 在对近海桥梁橡胶隔震支座和橡胶材料进行老化试验的基础上,分析橡胶材料参数随老化作用的时变规律,进而采用ABAQUS有限元软件对橡胶隔震支座的力学性能进行了模拟分析,得到了橡胶隔震支座力学性能时变规律。结果表明:老化试验前和老化试验20 d (折合时间环境40年)后的试验结果和有限元分析水平刚度误差分别为5.29%(未考虑温度修正)、10.96%(未考虑温度修正);老化试验前和老化20天后竖向刚度误差分别为3.01%、-7.88%,上述误差值均在可接受范围内,因此,由橡胶材料参数随老化作用的时变规律通过有限元分析得出的橡胶支座力学性能时变规律结果较可靠,本文的研究内容可为橡胶隔震支座老化性能的研究及桥梁结构全寿命抗震性能分析提供理论依据。 2017年10月01 00:00 2017年05期 38 44 1745727 马玉宏<sup>1</sup>, 李艳敏<sup>1</sup>, 赵桂峰<sup>2</sup>, 罗佳润<sup>1</sup> 利用差分进化算法标定设计反应谱 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170505 差分进化是一种解决多参数优化的算法,可在给定的参数范围内寻求最优值的组合,并具有快速收敛的优点。本文利用差分进化来标定设计反应谱,给出了第一拐点周期、特征周期、平台值、衰减指数等表征设计反应谱特征的参数。利用汶川地震的强震记录,对比分析了4种标定方法给出的特征参数值和计算精度。从结果看,差分进化算法标定的结果更符合实际反应谱。 2017年10月01 00:00 2017年05期 45 50 1089119 赵培培<sup>1,2</sup>, 王振宇<sup>1,2</sup>, 薄景山<sup>2</sup> 考虑地震动持时的液化场地-桩基振动台试验设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170506 振动台试验中地震动输入是一个关键因素,地震动持时压缩是1-G振动台试验设计中的重要环节,地震动持时压缩后,地震动特性发生改变,对地基-结构体系动力响应产生显著影响。为了研究振动台试验中地震动输入特性,特别是地震动持时压缩对可液化场地-结构体系地震非线性动力响应的影响,本论文较系统地阐述了振动台试验的整体设计思路,其中重点阐述了相似比设计思路及持时压缩方法、模型地基及结构制备、叠层剪切型模型箱性能、传感器布设及新型传感技术、持时压缩后地震动特性的变化、数据处理方法。成套方案设计思路为振动台试验提供了完备、科学的方法。 2017年10月01 00:00 2017年05期 51 57 2593287 许成顺<sup>1</sup>, 高畄成<sup>1</sup>, 陈苏<sup>2</sup>, 杜修力<sup>1</sup>, 豆鹏飞<sup>1</sup> 开菱形孔钢板墙性能参数分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170507 提出一种开菱形孔钢板墙,采用有限元程序Abaqus对开孔参数和蝶形带参数进行数值分析,研究不同参数变化对其抗震性能的影响,结果表明:增大加劲肋宽度时,小高宽比开孔墙比大高宽比开孔墙的临界屈曲荷载增幅较大;当增大开孔参数<i>α</i>或<i>β</i>,或减小<i>γ</i>、<i>θ</i>,初始刚度和极限承载力都将增大,但延性将变差,耗能性能减弱,建议合理选择参数满足<i>α</i> ≤ 0.25且<i>β</i> ≤ 0.25,使蝶形带以弯曲变形为主;相对而言,大高宽比的开孔钢板墙具有更好的延性和耗能效率;初始缺陷幅值较小时,其对极限承载力的影响较小。采用壁式框架对开菱形孔钢板墙模型进行简化,分析表明该模型能满足工程精度要求。 2017年10月01 00:00 2017年05期 58 68 2905345 林裕辉<sup>1</sup>, 谭平<sup>2</sup>, 周福霖<sup>2</sup> 大行程板式铅阻尼器在独塔自锚式悬索桥中的应用研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170508 结合自锚式悬索桥减震控制的研究现状,对大行程板式铅阻尼器在罕遇地震作用下的减震效果进行了分析研究。通过对比铅阻尼器和黏滞阻尼器的分析结果发现,在两种减震方案下结构的地震响应最大值(塔顶纵向位移、梁端纵向位移和塔底纵向弯矩)相差不大。可以说,只要阻尼器的选型(相关力学参数)恰当,大行程板式铅阻尼器的减震效果明显,且与黏滞阻尼器的相当。由于使用寿命长、构造简单、成本低,而且满足结构减震控制对大行程的需求,大行程板式铅阻尼器在独塔自锚式悬索桥减震控制中具有良好的应用前景。 2017年10月01 00:00 2017年05期 69 76 1929794 周大兴<sup>1</sup>, 闫维明<sup>2</sup>, 钱增志<sup>1</sup> 抗震框架柱端弯矩增大系数的构成因素识别及量化评价 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170509 钢筋混凝土柱端弯矩增大系数是减缓柱端在强地面运动下形成屈服区,改善结构性能的重要抗震措施。目前虽已见有对中国规范取值有效性的分析评价结果,但对影响其取值的主要因素与影响程度则未见有关文章发表。本文设计了不同抗震等级的3个典型空间框架结构,通过对其非弹性动力反应分析结果的逐时点量化识别以及梁端抗弯能力超强的考察,识别出"梁端抗弯能力超强"和"节点处柱端弯矩比例从多遇到罕遇地震作用的增长率"是决定<i>η</i><sub><i>c</i></sub>取值的两个主要因素,而柱轴力从多遇到罕遇地震作用的变化则对<i>η</i><sub><i>c</i></sub>取值无明显影响。在完成以上两个主要因素定量统计的基础上,对各抗震等级<i>η</i><sub><i>c</i></sub>的合理取值作了进一步评价。 2017年10月01 00:00 2017年05期 77 86 1384560 白绍良<sup>1</sup>, 朱思其<sup>1</sup>, 王敏<sup>1</sup>, 朱爱萍<sup>2</sup> 福州海峡国际会展中心钢桁架施工全过程数值模拟及监控 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170510 对某会展中心钢桁架的施工过程进行数值模拟分析和监控。针对制定的钢桁架施工方案,采用MIDAS/GEN软件进行施工全过程数值模拟分析,以确保方案的可行性;同时对施工过程钢桁架的变形和关键受力部位的应力进行监测,以保证结构在施工过程中的安全,并验证数值模拟的准确性。测试结果表明:本工程数值模拟准确,施工方案可行,卸载后结构处于安全状态。 2017年10月01 00:00 2017年05期 87 95 3215455 杨伟<sup>1,2</sup> 全轻混凝土剪力墙抗震性能试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170511 全轻混凝土作为一种轻质高强材料,表观密度小是其最突出特点。为研究全轻混凝土剪力墙在不同配筋形式和不同轴压比下的抗震性能,对4片全轻混凝土剪力墙试件作拟静力试验,分析全轻混凝土剪力墙的破坏机理、延性及滞回性能,为实际工程运用提供理论依据。研究结果表明:随着轴压比增大,结构承载力增大,但延性减小,抗震性能减弱;采用斜向配筋形式全轻混凝土剪力墙的承载力和变形性能高于普通配筋形式全轻混凝土剪力墙。 2017年10月01 00:00 2017年05期 96 102 1772831 杨艳敏<sup>1</sup>, 章润涛<sup>2</sup>, 王小玉<sup>1</sup> 软土残余应变势简化计算公式及参数分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170512 利用以往试验结果,提出一套修正的软土残余应变势简化计算公式。依据剪切波速与各震陷参数的关系曲线,对以往软土残余应变势计算参数不合理部分进行了修正,并用唐山大地震中塘沽地区实际震陷资料进行了检验,在此基础上研究了土性和动力参数对残余应变势变化影响规律。结果表明:依据修正参数得到的残余应变势值符合客观规律;地基承载力是残余变形最重要的控制指标,土的地基承载力较高时,即使埋深较浅且受到较强和较多次数的动应力,其残余变形也很小;土残余应变势与动应力幅值、动应力作用次数分别呈非线性递增关系和线性递增关系。本文结果可为深入认识软土残余应变势的发生发展规律提供基础,另一方面也为今后软土地区结构震陷计算分析提供了可靠工具。 2017年10月01 00:00 2017年05期 103 108 1022344 张久麒<sup>1</sup>, 孙锐<sup>1</sup>, 袁晓铭<sup>1</sup>, 侯龙清<sup>2</sup> 单自由度体系残余位移分析及损伤评价 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170513 结构经历地震后的残余位移可作为结构震后可修复能力的重要指标,研究结构的残余位移对于地震灾区震损结构性能的评价具有重要意义。本文以双线型单自由度体系为计算模型,选取了中国规范对应的4种场地120条地震动,通过弹塑性动力时程分析,分析了场地条件、屈服后刚度比、强度折减系数和周期等参数对残余位移的影响。分析结果表明,场地条件、屈服后刚度比和周期是影响残余位移的主要因素,强度折减系数对残余位移的影响不大。相关性分析表明,结构的残余位移与最大位移、滞回耗能之间存在较好的线性关系。以Park-Ang损伤模型为基础,提出了震后单自由度体系基于残余位移的损伤评价方法。 2017年10月01 00:00 2017年05期 109 117 1646838 马高<sup>1,2</sup>, 孙熠辉<sup>1</sup>, 李惠<sup>3</sup> 桥梁减隔震技术的应用现状与发展趋势 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170514 近几十年桥梁减隔震技术在很多国家得到了广泛应用,已成为提高强震区桥梁抗震能力的重要手段。本文简要介绍了现有的桥梁减隔震装置,归纳了国内外经受过地震考验的多座隔震桥梁的抗震性能和震害表现,特别分析了2008年汶川大地震和2011年东日本大地震中的隔震桥梁及支座的抗震性能。根据减隔震桥梁的震害特征,总结了减隔震设计和应用是需注意的问题,包括减隔震设计方案选择、设计方法与构造要求、临近断层的设计挑战、减隔震装置耐久性等。最后展望了桥梁减隔震技术与理论的未来发展趋势,以促进对减隔震技术在桥梁工程领域的应用和发展。 2017年10月01 00:00 2017年05期 118 128 1431624 石岩<sup>1</sup>, 王东升<sup>2</sup>, 韩建平<sup>1</sup>, 孙治国<sup>3</sup>, 张展宏<sup>1</sup> 加劲T形钢管约束混凝土柱滞回性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170515 异形柱框架结构较传统框架结构能有效地改善建筑内部的使用空间,但目前应用较多的钢筋混凝土异形柱结构在抗震性能方面限制较严,制约了其进一步的推广和应用。加劲钢管约束混凝土异形柱可有效提高核心混凝土的约束作用,改善其滞回性能。为研究加劲T形钢管约束混凝土柱的滞回性能,进行了2个T形组合柱的压弯滞回性能试验研究。试验结果表明:外包钢管越长,试件的承载力和延性也相应越高;相比T形钢筋混凝土柱,T形钢管约束混凝土柱的刚度、承载力以及耗能性能均明显提高;对拉钢筋加劲肋能有效限制钢管局部屈曲和阴角处钢管与混凝土脱开。提出了适合T形钢管约束混凝土柱的数值分析程序并将数值程序计算所得的水平荷载-位移曲线与试验曲线对比,吻合较好。 2017年10月01 00:00 2017年05期 129 138 2906615 臧兴震<sup>1,2</sup>, 杨远龙<sup>3</sup>, 徐创泽<sup>2</sup> 新型预制装配框架梁柱节点低周反复荷载试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170516 在凝练国内外已有的研究基础上,创新性的提出了一种新型预制装配混凝土框架梁柱节点,为了能够研究新型节点的抗震性能,对2个预制装配混凝土框架梁柱节点及一个现浇节点进行低周反复荷载试验,新型节点与现浇节点的不同点在于新型节点梁的受力钢筋采用预应力钢绞线进行了替代,2个预制节点的不同点在于梁柱节点核心区处是否设置附加钢筋。通过试验对2个预制节点以及现浇节点的极限承载力、滞回曲线、耗能、层间位移、刚度以及延性进行了测试分析,试验发现预制试件的极限承载力优于现浇试件,滞回环的面积与现浇构件滞回环面积基本相当,说明预制节点的耗能能力及延性基本等价于现浇试件。验证了新型节点可以应用于有抗震设防要求的地区。 2017年10月01 00:00 2017年05期 139 145 1721502 于建兵<sup>1,2</sup>, 郭正兴<sup>1,2</sup> 复杂追踪算法结合EEMD识别结构损伤 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170517 结构损伤会引起结构振动信号的突变,而该突变信号会淹没于环境噪声信号中。为此,文章将复杂追踪理论(CP)引入结构损伤识别领域,将损伤识别问题转化为突变特征提取问题。提出一种复杂追踪结合集合经验模态分解(EEMD)识别结构损伤的新方法,首先采用EEMD预处理结构振动信号,接着将分解得到的本征模函数(IMF)作为混合信号输入CP模型中,提取出包含损伤特征的本征模函数,进而识别出结构损伤发生的时刻及位置。最后,通过对环境激励下六自由度质量-弹簧系统和地震激励下三层框架模型的数值分析。结果表明,该方法能够准确有效地识别结构损伤异常时刻与位置。 2017年10月01 00:00 2017年05期 146 154 3217650 常军, 尤传雨 巨子有控结构体系非线性地震响应的半主动控制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170518 巨子有控结构体系(MSCSS)是一种具有自控能力的新型结构体系。本研究将磁流变(MR)阻尼器与MSCSS的工作机理相结合,采用模糊神经网络建立MR阻尼器的控制规则,利用遗传算法对模糊神经网络结构进行优化,在考虑构件发生非线性变形的情况下,研究了不同场地地震作用时的MSCSS非线性振动响应控制效果。通过与被动控制工况和以LQR算法为基础的半主动控制工况进行时域、频域范围内的对比研究,结果表明本文设计的模糊神经网络算法可以有效减小MSCSS的地震响应,并且在结构构件进入非线性状态以后仍然保持良好的稳定性,大大提高了结构的抗震性能。 2017年10月01 00:00 2017年05期 155 161 1422042 吴昊<sup>1</sup>, 张洵安<sup>2</sup> 一种墩底隔震高架桥梁结构体系 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170519 基于可快速修复的理念,提出一种墩底隔震的城市高架桥梁结构体系。探讨了新型结构体系的设计原则、施工难点和独特的抗震构造措施。以某高架桥为实例,将新型体系和传统的墩顶隔震体系进行对比研究。结果表明:与墩顶隔震体系相比,新型体系的支座位移和桥墩最大弯矩基本相同,但是对桩基的抗震要求有很大程度的降低;新型体系的整体性更好。 2017年10月01 00:00 2017年05期 162 168 2565755 曹飒飒<sup>1</sup>, 孙卓<sup>1</sup>, 闫聚考<sup>2</sup>, 叶锡钧<sup>1</sup>, 关青锋<sup>1</sup> 土-框架建筑群动力相互作用有限元模拟分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170520 城市建筑越高越密集的发展趋势,对土-高层建筑群的相互作用分析提出了新的理论课题。本文以Davidenkov地基模型作为本构模型,并运用振动台实验实测数据验证该本构模型模拟黏性土动力响应的准确性。在此基础上,运用ANSYS建立土与建筑群动力相互作用的有限元模型,上部结构设计为框架结构,分析土与高层建筑群的动力相互作用对上部结构动力响应的影响,并与单体建筑进行对比。然后改变模型参数,分析上部结构间距和上部结构数量对建筑群动力响应的影响。计算表明,在土-建筑群相互作用体系中,群效应对上部结构的动力响应有影响,群效应使得群内建筑三层以上楼层的绝对加速度峰值、速度峰值都减小,并且平行于震动方向以及中间建筑受群效应影响更为明显;同时,在三层以上时,随着间距的增大,群效应越来越小,随着上部结构的增多,群效应越来越大,但上部建筑不同的布置方位也可能导致不同的结果。 2017年10月01 00:00 2017年05期 169 177 1868876 张昊焓, 熊峰, 葛琪 层状地基桩柱结构地震响应特性研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170521 为研究自然地质环境条件下非均质层状地基对结构物地震响应的影响,本文通过层状饱和土的刚度矩阵的建立,对不同夹层条件下的地基地震响应进行了对比研究。研究结果表明:相较于均质土层地基,由于非均质地基土层存在的非连续性界面,非均质夹层能明显影响地基的波动响应特征,对地震波有着显著的选择性滤波作用,尤其在含软夹层地基条件下能极大削弱入射波中的高频成分,而硬夹层则能极大滤除地震波中的低频成分。在对地基地震响应研究的基础上,通过对单桩和群桩码头结构的地震响应的数值模拟,对含夹层地基条件下不同刚度结构地震响应特性进行了对比研究。对比研究表明:对不同刚度的结构物,由于其固有自振频率的差异,不同夹层地基对其地震动力响应存在显著不同的影响规律,由于单桩结构较低的固有频率,使得其对低频波更为敏感,其固有振型在含软夹层地基条件下更容易被激发引起结构共振,而群桩结构则刚好相反,由于其更高的固有频率,在软夹层地基条件下由于高频波的滤除使得结构的地震动力响应显著降低,而在均质或含硬夹层条件下更容易激发其固有振型。通过对不同夹层地基条件下结构地震动力响应规律的研究,可以看出结构的地震动力响应同时受地基夹层条件以及结构自身动力特性的影响,相关研究结论可为非均质地基条件下的结构地震响应研究提供参考。 2017年10月01 00:00 2017年05期 178 185 1361632 杨章锋<sup>1,2</sup>, 张卫平<sup>3</sup>