收稿日期:2003-03-17;修訂日期:2003-06-21 基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金(59808007)和高等學(xué)校優(yōu)秀青年教師教學(xué)科研獎勵計(jì)劃資助項(xiàng)目的部分內(nèi)容 作者簡介:王航(1970-),女,山東黃縣人,工程師,主要從事橋梁設(shè)計(jì)研究. 文章編號:1007-6069(2004)01-0054-16 地震動的空間變異性對多支承結(jié)構(gòu)的影響 王航1楊慶山2 (1.北京市市政設(shè)計(jì)研究總院,北京100045;2.北京交通大學(xué)土木建筑學(xué)院,北京100044) 摘要:導(dǎo)致地震動空間變異性的原因主要在于:幾何不相關(guān)性效應(yīng)、行波效應(yīng)、局部場地條件效應(yīng)。利 用時程分析的方法分析了單跨框架結(jié)構(gòu)和美國lasvegas市區(qū)內(nèi)某24跨立交橋的簡化模型,對地震 動空間變異性三個主要因素的單獨(dú)影響、綜合影

地震動空間變異性對千米級斜拉橋結(jié)構(gòu)隨機(jī)地震反應(yīng)的影響

地鐵隧道為超長線狀結(jié)構(gòu),在動力分析中應(yīng)考慮地震動空間變異性的影響.采用改進(jìn)譜表示法合成了考慮場地效應(yīng)、相干效應(yīng)的人工地震動時程;將穿越不同性質(zhì)場地的局部彎折隧道與直線隧道作為研究對象,利用有限元方法,研究了空間變異地震動作用下的局部地鐵隧道的動力響應(yīng),并對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比分析.結(jié)果表明:在穿越土層處,隧道將會發(fā)生一定的錯動位移;相對于直線隧道,彎折隧道的截面彎矩較小,而截面剪力較大;隧道內(nèi)的應(yīng)力主要集中在場地交界處,且拉壓應(yīng)力帶與隧道大體呈45°.

現(xiàn)有隨機(jī)場理論能夠較好地描述單一巖土參數(shù)的天然隨機(jī)性、空間結(jié)構(gòu)性和局部奇異性。當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)是如何考慮多個土層、多元及統(tǒng)計(jì)相關(guān)的巖土參數(shù)空間變異性對巖土工程的影響?？紤]巖土參數(shù)如黏聚力、內(nèi)摩擦角和壓縮模量等具有明顯的空間變異性,將隨機(jī)場理論引入盾構(gòu)隧道地表沉降可靠指標(biāo)分析。主要研究工作包括：（1）采用局部均值方法將多個非平穩(wěn)土層同一巖土參數(shù)轉(zhuǎn)化為平穩(wěn)各向異性隨機(jī)場變量,并給出隨機(jī)場的統(tǒng)計(jì)特征;（2）簡化巖土參數(shù)的空間變異性為一般變異性,直接采用響應(yīng)面方法計(jì)算盾構(gòu)隧道地表沉降可靠指標(biāo);（3）提出協(xié)同序貫高斯離散算法,在空間網(wǎng)格上實(shí)現(xiàn)多元巖土參數(shù)隨機(jī)場的同步離散化,并基于經(jīng)典monte-carlo隨機(jī)模擬原理和盾構(gòu)隧道數(shù)值計(jì)算,直接統(tǒng)計(jì)地表沉降的可靠指標(biāo);（4）引入子集monte-carlo隨機(jī)模擬加速算法。將以上方法應(yīng)用于天津-#5、-#6地鐵環(huán)湖西路站—賓館西路站區(qū)間盾構(gòu)隧道四線交疊工程,結(jié)果表明,采用經(jīng)典隨機(jī)理論描述巖土參數(shù)的變異性,所得到的盾構(gòu)隧道地表沉降可靠指標(biāo)小于基于隨機(jī)場理論的對應(yīng)值。該結(jié)論為復(fù)雜盾構(gòu)隧道的施工控制與設(shè)計(jì)優(yōu)化提供了理論依據(jù)。

本文首先結(jié)合東、西塔場地實(shí)際情況,對其場地類別、地基震害進(jìn)行評判;然后采用綜合概率法對工程場地進(jìn)行地震危險(xiǎn)性分析;最后結(jié)合試驗(yàn)測定的場地巖土力學(xué)性能,采用一維等效線性化波動法計(jì)算地震動土層反應(yīng),得到供結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析的場地地震動參數(shù)。

地鐵車站等地下結(jié)構(gòu)的建設(shè),必然會引起場地土層以及臨近建筑物的地震動力響應(yīng)發(fā)生變化.為研究此種影響,以某典型地下車站結(jié)構(gòu)為研究對象,引入了土體的非線性本構(gòu)模型,同時考慮了結(jié)構(gòu)與土接觸面特性和地基無限域的影響.計(jì)算結(jié)果表明:由于地下結(jié)構(gòu)的存在,地表一定范圍內(nèi)的地震動設(shè)計(jì)參數(shù)被顯著放大;臨近地表建筑的位移響應(yīng)、框架柱剪力響應(yīng)也均被顯著放大.建議在地鐵等地下工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)時考慮工程建設(shè)后對地表設(shè)計(jì)地震動的影響.

以寶雞某工程場地為例，首先闡述了場地的地震地質(zhì)條件，然后在場地地震危險(xiǎn)性概率分析的基礎(chǔ)上，對場地土層進(jìn)行一維地震反應(yīng)分析計(jì)算，確定了該工程場地地震動參數(shù)，為抗震設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

路堤土質(zhì)邊坡土性參數(shù)的變異性分析——對土的物理參數(shù)、力學(xué)參數(shù)的變異性進(jìn)行了分析，并探討了土性參數(shù)的變異性對路堤邊坡穩(wěn)定性的影響，得出對于邊坡的穩(wěn)定性分析應(yīng)在定值法分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行可靠度分析，而不應(yīng)當(dāng)僅僅進(jìn)行簡單的力學(xué)定值分析而判定邊坡質(zhì)量狀態(tài)...

土動力參數(shù)對土層動力反應(yīng)的影響——本文指出了不同的土動力特性經(jīng)驗(yàn)關(guān)系對土層地震反應(yīng)的分析結(jié)果將產(chǎn)生不同的影響特別是對大震作用下的土層反應(yīng)．這一計(jì)算結(jié)果可作為有關(guān)部門制定相關(guān)規(guī)范的參考．

固結(jié)系數(shù)的空間變異性對一維固結(jié)的影響分析——采用空間均值的方差的兩種算法分析了自相關(guān)距離對固結(jié)系數(shù)的變異性的影響。結(jié)果表明，隨著自相關(guān)距離的增大，固結(jié)系數(shù)的變異性增大。分析了不同土層的固結(jié)系數(shù)的不同，變異性對一維平均固結(jié)度的影響是不同的。結(jié)果...

本文根據(jù)幾條已建的和正建的高等級公路資料，分析了路面結(jié)構(gòu)參數(shù)變異性與施工水平之間的關(guān)系，認(rèn)為降低因施工造成的設(shè)計(jì)參數(shù)變異性是保證路面設(shè)計(jì)可靠度、提高路面質(zhì)量的關(guān)鍵，并對如何降低因施工造成的參數(shù)變異性提出建議。

基于抗震設(shè)計(jì)的重要性,以廈門某超高層建筑場地為例,在場地地震危險(xiǎn)性概率分析的基礎(chǔ)上,對場地土層進(jìn)行了一維地震反應(yīng)分析計(jì)算,確定了該工程場地地震動參數(shù),為抗震設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

巖土力學(xué)參數(shù)隨機(jī)場的空間變異性分析及單元體力學(xué)參數(shù)賦值研究——巖土類力學(xué)介質(zhì)通常為非均質(zhì)體，其力學(xué)參數(shù)具有空間變異性，宜將它們視為隨機(jī)場加以研究。應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對巖土力學(xué)參數(shù)隨機(jī)場的空間變異性作了分析以及有限元單元體的力學(xué)參數(shù)賦值作了探討...

巖土力學(xué)參數(shù)空間變異性的集合卡爾曼濾波估值——巖土參數(shù)具有結(jié)構(gòu)性和隨機(jī)性的空間變異特征，該特征導(dǎo)致巖土參數(shù)具有不確定性。以地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)作為巖土參數(shù)空間變異性分析的理論基礎(chǔ)，將分布于研究區(qū)的巖土參數(shù)視為區(qū)域化變量，變異函數(shù)既描述了巖土參數(shù)整體的空...

隨著天津經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展,大量高層建筑迅速崛起.與此同時,針對天津地區(qū)大范圍軟土屬于抗震性能最差的一類,在軟土場地上的高層建筑極易遭受震害這一特點(diǎn),結(jié)合天津市中心地區(qū)某工程場地的地震反應(yīng)分析,著重論述了天津軟土場地地震動特性對高層建筑物的影響,并指出了應(yīng)做進(jìn)一步探討的問題.

基坑會對附近場地的動力響應(yīng)產(chǎn)生影響,目前對基坑附近的場地在地震作用下的動力響應(yīng)還缺乏足夠的認(rèn)識,現(xiàn)行的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范也沒有給予充分的關(guān)注。本文對典型基坑及附近場地的地震反應(yīng)進(jìn)行動力數(shù)值模擬,分析基坑對兩側(cè)地表加速度峰值的影響及不同深度加速度峰值的變化規(guī)律。結(jié)果表明,相對于沒有基坑的場地,基坑的存在會使其周圍2倍開挖深度范圍內(nèi)地表的加速度峰值增大很多,這不利于鄰近淺埋基礎(chǔ)建筑的抗震設(shè)防。

過施、l，翌 月 期 erlgeneer ，穢。他feb2n002[】【]0年2(cali7＼。l／ ． 貨 一 ．一深軟場地土上建筑物的地震安全性探討 王桂友 ——／ (悔安縣地震局．海安2266001(海安地 陳洋浦衛(wèi)兵／l／ 226600)(~?馘2266~]01／震臺．悔生縣地茬局．海安)y 摘要本文綜合分析了國內(nèi)外地震烈度異常事麥，對建于新生代松軟場地上建筑物遭受破壞的 機(jī)制作了恪當(dāng)?shù)姆治觯诖嘶A(chǔ)上，對深軟場地土上建筑物地震安奎性問題進(jìn)行了有益的探計(jì)。 l前言 城市的發(fā)展需要建筑諸多建筑，我國東部的太 中小城市星羅棋布，太多數(shù)分布在沿江、諧海和湖濱 地區(qū)。按照(建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范)的分類標(biāo)準(zhǔn)，其建 筑場地中有部分為軟弱土、中軟土等，其厚度少則幾 珠，多

以江蘇某電廠為例,采用概率法對其工程場地進(jìn)行地震危險(xiǎn)性分析,確定基巖水平向地震加速度時程,并根據(jù)場地土的靜、動力性能參數(shù)的測試結(jié)果,采用等效線性化考慮土的非線性特性的影響,利用一維波動模型進(jìn)行場地土層地震反應(yīng)分析和地震動效應(yīng)分析。文中得到了50年超越概率63%、10%和3%的地表水平向地震動峰值加速度和反應(yīng)譜,將所得結(jié)果與電力工程相關(guān)規(guī)范作了一些比較,指出了相關(guān)規(guī)范中的一些不足,提出應(yīng)對大型電力工程場地的設(shè)計(jì)地震動參數(shù)做專門的研究。

淺談物探技術(shù)測定場地土動力參數(shù)的應(yīng)用效果——近年來物探技術(shù)在工程勘察中得到了廣泛應(yīng)用，備受工程界人士的青睞。探討了幾種地震勘察方法在工民建場地勘察中測定兩種理論體系下地基土動力參數(shù)的應(yīng)用效果，實(shí)踐證明物探技術(shù)測定動力參數(shù)是行之有效的。

根據(jù)在遷安露天礦多次爆破震動監(jiān)測所得的數(shù)據(jù),研究了場地土層條件對建筑物爆破震動響應(yīng)的影響,并從理論上進(jìn)行了分析。實(shí)測結(jié)果和理論分析都表明,場地土層的存在和隨著覆蓋層厚度的增加,將使爆破震動響應(yīng)增大,建筑物遭受破壞的可能性增高

最大剪切模量對土動力參數(shù)及地震反應(yīng)的影響——最大剪切模量是影響土的動剪切模量比、阻尼比和土層地震反應(yīng)的最重要參數(shù)之一。通常采用室內(nèi)應(yīng)變法來確定最大剪切模量，給出土的動剪切模量比和阻尼比，而采用現(xiàn)場剪切波速法求得的結(jié)果則很少見。研究了剪切波速法...

施工變異性對水泥穩(wěn)定基層強(qiáng)度的影響及質(zhì)量控制