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基于间接边界元法的近断层沉积谷地地震动模拟 被引量：9
1
作者 刘中宪 刘英 +1 位作者 孟思博 黄磊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1141-1155,1169,共16页
将间接边界元方法拓展到近断层复杂场地地震动模拟求解,通过建立有限断层二维运动学模型,量化分析了走滑型断层逐次破裂错动下近场沉积谷地地震动放大效应。首先,将断层上、下盘以及沉积谷地分为不同的计算域;其次,在频域内通过利用不... 将间接边界元方法拓展到近断层复杂场地地震动模拟求解,通过建立有限断层二维运动学模型,量化分析了走滑型断层逐次破裂错动下近场沉积谷地地震动放大效应。首先,将断层上、下盘以及沉积谷地分为不同的计算域;其次,在频域内通过利用不同交界面的应力、位移边界条件来建立边界积分方程,离散求解得到虚拟荷载密度,进而得到频域内场地的地震反应,时域结果由傅里叶变换得到;然后,通过与解析解对比验证了该方法的准确性;最后,分析了近断层沉积谷地地震动放大规律;研究了断层上界埋深、断层倾角、沉积谷地断层距以及断层单元的破裂速度等参数变化对场地地震反应的影响。结果表明:沉积谷地对近断层地震动幅值具有明显的放大效应,所分析模型加速度反应谱峰值可放大4.64倍;在沉积谷地内部,地震动持时明显延长,同时会出现幅值更大的长周期速度大脉冲;近断层地震动震害具有典型的集中效应,断层距增大10 km,半空间地表位移衰减大于50%。为近断层复杂场地地震动模拟提供了一种新的有效方法,对近断层复杂场地地震区划和工程结构抗震设计具有重要意义。 展开更多
关键词 间接边界元法 发震断层 沉积谷地 地震动 场地效应
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圆弧状沉积谷地在平面SH波入射下的动力响应 被引量：7
2
作者 张郁山 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期1-6,共6页
针对圆弧状沉积谷地对平面SH波的二维散射问题,曾有学者提出一种闭合形式的解析解,将波的散射问题转化为一无穷维代数方程组求解,但较高的入射波频率会导致该方程组的系数矩阵病态,从而限制了该解析解适用的频带范围。沿用这种闭合式的... 针对圆弧状沉积谷地对平面SH波的二维散射问题,曾有学者提出一种闭合形式的解析解,将波的散射问题转化为一无穷维代数方程组求解,但较高的入射波频率会导致该方程组的系数矩阵病态,从而限制了该解析解适用的频带范围。沿用这种闭合式的解析解的求解思路,并通过选择坐标系避免了线性方程组的求解,散射波函数的待定系数具有明确的解析表达式,因此在一个非常宽的频带范围内给出了该散射问题的解析解,并探讨了入射波与谷地特性对地面运动的影响。 展开更多
关键词 平面SH波 谷地 散射 解析解 场地效应
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钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥地震响应影响分析 被引量：5
3
作者 王海良 王世广 +1 位作者 刘中宪 黄磊 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2017年第2期199-210,共12页
为揭示河谷场地"钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥"地震响应规律,以京昆高速公路"干海子特大桥"为工程背景,建立其三维有限元动力计算模型;采用有限元与间接边界积分方程耦合法(FEM-IBIEM耦合法)进行场地反应计算,... 为揭示河谷场地"钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥"地震响应规律,以京昆高速公路"干海子特大桥"为工程背景,建立其三维有限元动力计算模型;采用有限元与间接边界积分方程耦合法(FEM-IBIEM耦合法)进行场地反应计算,并通过多点激励(改进LMM法)方式进行地震动输入,研究行波效应、局部场地效应对其地震响应影响,并和一致激励进行比较,结果表明:该类桥梁低墩较高墩对地震动更敏感,且在墩高突变区域最为明显;较一致激励和高墩和对应梁跨,行波效应增大其墩底轴力、跨中下弦杆和斜腹杆轴力,但减小其它量测值;低墩和对应梁跨,行波效应减小其墩底弯矩、墩顶位移和跨中位移;较一致激励和行波效应,局部场地效应显著增大了大多桥墩和梁跨的位移和内力,且对墩高突变处低墩、梁跨的放大作用最为明显,因此对于河谷场地中"钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥"抗震设计,特别是墩高突变区的低墩和梁跨,必须重点考虑局部场地效应的影响。 展开更多
关键词 钢管混凝土空间组合桁架连续梁桥 改进LMM法 FEM-IBIEM耦合法 河谷场地效应 行波效应
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基于虚拟激励法的沉积盆地场地地震反应分析 被引量：5
4
作者 王淮峰 楼梦麟 +1 位作者 陈希 翟永梅 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期337-347,共11页
基于四川盆地及台北盆地震害分布的差异,将虚拟激励法与有限单元法结合,应用于场地的随机地震反应分析中。将沉积盆地截面简化成等腰梯形,建立二维平面应变模型,通过数值试验,研究了沉积盆地场地的地震反应,探讨了盆地效应的影响参数。... 基于四川盆地及台北盆地震害分布的差异,将虚拟激励法与有限单元法结合,应用于场地的随机地震反应分析中。将沉积盆地截面简化成等腰梯形,建立二维平面应变模型,通过数值试验,研究了沉积盆地场地的地震反应,探讨了盆地效应的影响参数。主要结论如下:①由于地震波在盆地边缘的反射效应,盆地场地表面的地震反应较成层场地有较大的改变,水平加速度标准差可提高150%;场地边缘附近的竖直加速度标准差与水平加速度标准差量级相当;②当盆地宽度较大时,盆地边缘仅对场地边缘附近的地震反应有较大影响,影响范围大概为1倍(以水平加速度标准差为评价标准)或者3倍(以竖直加速度标准差为评价标准)盆地边缘倾斜基岩面的水平投影长度;③随着盆地深度的增加,盆地场地表面的最大水平及竖直加速度标准差增加;④随着土层剪切波速的增加,盆地场地表面的最大水平加速度标准差几乎不变,但最大竖直加速度标准差减小。 展开更多
关键词 盆地 河谷 局部场地 盆地效应 随机地震反应
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V形河谷(场地)条件下刚构桥地震动响应研究
5
作者 闫少敏 刘爽 +3 位作者 刘晨景 郝中华 牛皖豫 裴旺 《公路交通技术》 2023年第3期58-66,共9页
以(81+150+81)m刚构桥为工程背景,引入黏弹性人工边界的地震动输入方法,采用动力有限元法对三维蜿蜒河谷与桥梁结构的相互作用进行研究,对比分析了一致激励、二维河谷与三维蜿蜒河谷作用下桥梁的多种结构地震动响应。结果表明:1)由于受... 以(81+150+81)m刚构桥为工程背景,引入黏弹性人工边界的地震动输入方法,采用动力有限元法对三维蜿蜒河谷与桥梁结构的相互作用进行研究,对比分析了一致激励、二维河谷与三维蜿蜒河谷作用下桥梁的多种结构地震动响应。结果表明:1)由于受场地空间的变化,三维蜿蜒河谷对结构墩高变化区域响应更为敏感;2)桥梁结构墩高与桥跨高度(长度)突变处,场地效应会对大多数桥墩、梁跨的位移和内力有着明显的增大作用,与一致激励相比增幅均在40%以上;3)相较二维场地效应,三维蜿蜒地形对蜿蜒河谷谷底附近处的桥梁结构地震动放大效应更为明显,增幅在60%以上。研究表明位于蜿蜒河谷地形中的大跨度建筑结构,若仅考虑一致激励与二维场地效应,不能准确反映结构地震响应,该研究对蜿蜒河谷场地的抗震设计具有一定的指导作用。 展开更多
关键词 河谷场地 黏弹性人工边界 桥梁抗震 蜿蜒河谷 局部场地效应
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考虑河谷场地效应的大跨CFST拱桥地震响应分析 被引量：2
6
作者 叶丹 周建庭 +3 位作者 王领 张瑞杰 徐略勤 金双双 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2022年第3期108-116,共9页
本文对某特大跨上承式铁路钢管混凝土拱桥建立“V”型河谷场地有限元动力计算模型,结合时空解耦的时域动力有限元方法,研究“V”型河谷场地效应对其地震响应的影响,并考虑地震入射角、行波速度及地震动峰值等因素对场地效应的影响。结... 本文对某特大跨上承式铁路钢管混凝土拱桥建立“V”型河谷场地有限元动力计算模型,结合时空解耦的时域动力有限元方法,研究“V”型河谷场地效应对其地震响应的影响,并考虑地震入射角、行波速度及地震动峰值等因素对场地效应的影响。结果表明:海拔高且坡度均匀的地形使地震波在反射过程中能量增大,海拔较低且坡度下陡上缓的地形使地震波在反射过程中能量减少,“V”型河谷场地效应使大部分钢管混凝土拱圈截面内力测量值放大作用明显;“V”型河谷场地地形效应与地震波的入射角、行波速度及加速度峰值等因素均有关联,且CFST拱肋面外受弯抗震性能受行波速度的影响较大。因此,钢管混凝土拱桥抗震设计中应注意场地地形效应及行波速度的影响。 展开更多
关键词 大跨钢管混凝土拱桥 河谷场地效应 地震响应 时域动力有限元方法
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