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考虑沉积河谷非线性放大效应的空间相关多点地震动模拟
被引量:
2
1
作者
何颖
丁晓凡
+2 位作者
刘中宪
杨德健
王岱
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2023年第10期99-111,共13页
提出了一种考虑土体非线性特性的沉积河谷空间相关多点地震动模拟方法,该方法结合了合理的谱密度函数、相干函数以及考虑土体非线性和场地散射效应的位移幅值比。其中,场地非线性位移幅值比由有限元——间接边界元耦合的等效线性化法计...
提出了一种考虑土体非线性特性的沉积河谷空间相关多点地震动模拟方法,该方法结合了合理的谱密度函数、相干函数以及考虑土体非线性和场地散射效应的位移幅值比。其中,场地非线性位移幅值比由有限元——间接边界元耦合的等效线性化法计算,并以V形半满河谷模型为例验证了该方法的合理性与可行性。计算结果表明:同线性模型结果相比,考虑土体非线性后,地面运动加速度时程峰值减小,反应谱卓越周期有所延长,且变化幅度与覆盖层厚度有关。覆盖层越厚,变化幅度越大,非线性效果越显著。该文研究可为河谷场地大跨度工程结构抗震设防提供重要方法和科技支撑。
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关键词
地震动
空间相关
等效线性化
河谷
放大效应
相干函数
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职称材料
岩土介质随机性对沉积河谷地震动放大效应的影响
被引量:
3
2
作者
刘中宪
于琴
何颖
《地震学报》
CSCD
北大核心
2017年第5期764-777,共14页
基于间接边界元法计算沉积河谷对平面P波和SV波的二维散射,着重考察沉积介质波速比和材料阻尼比的随机性对河谷地震动放大效应的影响.利用蒙特卡罗方法随机模拟产生了波速比样本和阻尼样本各30组,给出了不同入射角度和频率的P波和SV波...
基于间接边界元法计算沉积河谷对平面P波和SV波的二维散射,着重考察沉积介质波速比和材料阻尼比的随机性对河谷地震动放大效应的影响.利用蒙特卡罗方法随机模拟产生了波速比样本和阻尼样本各30组,给出了不同入射角度和频率的P波和SV波入射下河谷随机响应的单频和频谱结果.算例分析结果表明:(1)地表位移响应幅值的变异系数极值均显著大于波速比变异系数,且波速比的随机性对地表位移的影响在体系共振频率处最为显著,地表位移的标准差最大可达7.168;低频情况下,沉积中部地震动反应的变异性更显著,高频情况下则在沉积河谷边缘变异性最大;(2)入射角对地表位移响应变异系数极值的影响不大,但对变异系数空间变化的影响显著;(3)阻尼比随机性对地表位移的影响在低频情况下较小,在高频情况下则较明显,尤其是在沉积河谷的体系自振频率处,其影响最为显著.
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关键词
河谷
放大效应
地震动
间接边界元法
波速比随机性
阻尼比随机性
蒙特卡洛方法
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职称材料
川藏铁路线V形深切河谷地形地震放大效应数值模拟
被引量:
2
3
作者
权雪瑞
黄靥欢
+1 位作者
刘春
郭长宝
《现代地质》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期38-46,共9页
V形河谷场地能产生地震动放大效应,并加剧地震的破坏作用和灾害效应。基于高性能离散元软件MatDEM,对规则V形河谷以及真实河谷地形下的放大效应进行数值模拟研究。结果表明,对于规则V形河谷,在地震波水平入射的情况下,背波坡面产生明显...
V形河谷场地能产生地震动放大效应,并加剧地震的破坏作用和灾害效应。基于高性能离散元软件MatDEM,对规则V形河谷以及真实河谷地形下的放大效应进行数值模拟研究。结果表明,对于规则V形河谷,在地震波水平入射的情况下,背波坡面产生明显的地震动加速度放大效应,并在临近谷底处最为强烈;随着河谷坡角的增大,放大效应增大。数值模拟结果和解析解具有一致的趋势和规律,并符合现场观测现象。将模型进一步应用于川藏铁路线日扎深切河谷的分析,发现地形微小的转折将会影响到波的传播,临近谷底处的加速度放大效应与规则地形较为一致。离散元法能有效地模拟河谷中地震波的传播、反射、散射等现象,可用于川藏铁路沿线复杂条件下的动力作用灾害效应分析。
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关键词
离散元
地震波
河谷
放大效应
数值模拟
MatDEM
深切
河谷
川藏铁路
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职称材料
沉积河谷-衬砌隧道体系对平面P波的散射
4
作者
赵瑞斌
徐亚敏
+1 位作者
刘中宪
刘萌
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2019年第6期1827-1836,共10页
沉积河谷对地震动的放大效应已为地震观测和理论研究所证实。现实中有大量隧道穿越河谷情况,而河谷中隧道地震反应规律尚不明确。为此,本文建立沉积河谷-衬砌隧道整体二维平面应变模型,基于一种高精度边界间接积分方程法,对河谷中隧道...
沉积河谷对地震动的放大效应已为地震观测和理论研究所证实。现实中有大量隧道穿越河谷情况,而河谷中隧道地震反应规律尚不明确。为此,本文建立沉积河谷-衬砌隧道整体二维平面应变模型,基于一种高精度边界间接积分方程法,对河谷中隧道地震响应及动应力集中进行模拟分析。大量参数计算结果表明:沉积河谷中隧道地震反应更为剧烈,动应力集中更为显著,应力峰值可达到入射波应力幅值的数十倍。随隧道埋深加大,应力频谱振荡加剧且峰值频率发生明显变化。部分频率段,隧道对河谷地表位移同样有较大的扰动。穿越河谷隧道的抗震设计需考虑河谷中地震动放大效应对隧道内力和变形的显著影响。
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关键词
地震波散射
河谷
放大效应
衬砌隧道
边界积分方程法
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职称材料
题名
考虑沉积河谷非线性放大效应的空间相关多点地震动模拟
被引量:
2
1
作者
何颖
丁晓凡
刘中宪
杨德健
王岱
机构
天津城建大学
出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2023年第10期99-111,共13页
基金
国家自然科学基金项目(51908401,U2139208,51878434)。
文摘
提出了一种考虑土体非线性特性的沉积河谷空间相关多点地震动模拟方法,该方法结合了合理的谱密度函数、相干函数以及考虑土体非线性和场地散射效应的位移幅值比。其中,场地非线性位移幅值比由有限元——间接边界元耦合的等效线性化法计算,并以V形半满河谷模型为例验证了该方法的合理性与可行性。计算结果表明:同线性模型结果相比,考虑土体非线性后,地面运动加速度时程峰值减小,反应谱卓越周期有所延长,且变化幅度与覆盖层厚度有关。覆盖层越厚,变化幅度越大,非线性效果越显著。该文研究可为河谷场地大跨度工程结构抗震设防提供重要方法和科技支撑。
关键词
地震动
空间相关
等效线性化
河谷
放大效应
相干函数
Keywords
earthquake ground motion
spatial correlation
equivalent linearization
valley amplification effect
coherence function
分类号
TU435 [建筑科学—岩土工程]
P315.9 [建筑科学—土工工程]
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职称材料
题名
岩土介质随机性对沉积河谷地震动放大效应的影响
被引量:
3
2
作者
刘中宪
于琴
何颖
机构
天津城建大学土木工程学院
天津市土木建筑结构防护与加固重点实验室
天津市地震工程研究所
出处
《地震学报》
CSCD
北大核心
2017年第5期764-777,共14页
基金
国家自然科学基金(51678390)
天津市应用基础与前沿研究计划重点项目(16JCZDJC38900
15JCZDJC39900)共同资助
文摘
基于间接边界元法计算沉积河谷对平面P波和SV波的二维散射,着重考察沉积介质波速比和材料阻尼比的随机性对河谷地震动放大效应的影响.利用蒙特卡罗方法随机模拟产生了波速比样本和阻尼样本各30组,给出了不同入射角度和频率的P波和SV波入射下河谷随机响应的单频和频谱结果.算例分析结果表明:(1)地表位移响应幅值的变异系数极值均显著大于波速比变异系数,且波速比的随机性对地表位移的影响在体系共振频率处最为显著,地表位移的标准差最大可达7.168;低频情况下,沉积中部地震动反应的变异性更显著,高频情况下则在沉积河谷边缘变异性最大;(2)入射角对地表位移响应变异系数极值的影响不大,但对变异系数空间变化的影响显著;(3)阻尼比随机性对地表位移的影响在低频情况下较小,在高频情况下则较明显,尤其是在沉积河谷的体系自振频率处,其影响最为显著.
关键词
河谷
放大效应
地震动
间接边界元法
波速比随机性
阻尼比随机性
蒙特卡洛方法
Keywords
valley amplification effect
seismic ground motion
indirect boundary element method
wave velocity ratio randomness
damping ratio randomhess
Monte Carlo method
分类号
P315.9 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
川藏铁路线V形深切河谷地形地震放大效应数值模拟
被引量:
2
3
作者
权雪瑞
黄靥欢
刘春
郭长宝
机构
南京大学地球科学与工程学院
中国地质科学院地质力学研究所
出处
《现代地质》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期38-46,共9页
基金
中国地质调查局地质调查项目(DD20190319)
国家自然科学基金项目(41761134089,41977218)
江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目(RJFW-003)。
文摘
V形河谷场地能产生地震动放大效应,并加剧地震的破坏作用和灾害效应。基于高性能离散元软件MatDEM,对规则V形河谷以及真实河谷地形下的放大效应进行数值模拟研究。结果表明,对于规则V形河谷,在地震波水平入射的情况下,背波坡面产生明显的地震动加速度放大效应,并在临近谷底处最为强烈;随着河谷坡角的增大,放大效应增大。数值模拟结果和解析解具有一致的趋势和规律,并符合现场观测现象。将模型进一步应用于川藏铁路线日扎深切河谷的分析,发现地形微小的转折将会影响到波的传播,临近谷底处的加速度放大效应与规则地形较为一致。离散元法能有效地模拟河谷中地震波的传播、反射、散射等现象,可用于川藏铁路沿线复杂条件下的动力作用灾害效应分析。
关键词
离散元
地震波
河谷
放大效应
数值模拟
MatDEM
深切
河谷
川藏铁路
Keywords
discrete element
seismic wave
valley amplification effect
numerical simulation
MatDEM
deep-cut valley
Sichuan-Tibet railway
分类号
P642 [天文地球—工程地质学]
下载PDF
职称材料
题名
沉积河谷-衬砌隧道体系对平面P波的散射
4
作者
赵瑞斌
徐亚敏
刘中宪
刘萌
机构
天津城建大学土木工程学院
天津城建大学天津市软土特性与工程环境重点实验室
中国建筑材料工业地质勘查中心河北总队
出处
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2019年第6期1827-1836,共10页
基金
国家自然科学基金(51678390)
天津市科技支撑计划重点项目(17YFZCSF01140)
文摘
沉积河谷对地震动的放大效应已为地震观测和理论研究所证实。现实中有大量隧道穿越河谷情况,而河谷中隧道地震反应规律尚不明确。为此,本文建立沉积河谷-衬砌隧道整体二维平面应变模型,基于一种高精度边界间接积分方程法,对河谷中隧道地震响应及动应力集中进行模拟分析。大量参数计算结果表明:沉积河谷中隧道地震反应更为剧烈,动应力集中更为显著,应力峰值可达到入射波应力幅值的数十倍。随隧道埋深加大,应力频谱振荡加剧且峰值频率发生明显变化。部分频率段,隧道对河谷地表位移同样有较大的扰动。穿越河谷隧道的抗震设计需考虑河谷中地震动放大效应对隧道内力和变形的显著影响。
关键词
地震波散射
河谷
放大效应
衬砌隧道
边界积分方程法
Keywords
seismic wave scattering
valley amplification effect
lining tunnel
indirect boundary integral equation method(IBIEM)
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑沉积河谷非线性放大效应的空间相关多点地震动模拟
何颖
丁晓凡
刘中宪
杨德健
王岱
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
2
岩土介质随机性对沉积河谷地震动放大效应的影响
刘中宪
于琴
何颖
《地震学报》
CSCD
北大核心
2017
3
下载PDF
职称材料
3
川藏铁路线V形深切河谷地形地震放大效应数值模拟
权雪瑞
黄靥欢
刘春
郭长宝
《现代地质》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
下载PDF
职称材料
4
沉积河谷-衬砌隧道体系对平面P波的散射
赵瑞斌
徐亚敏
刘中宪
刘萌
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2019
0
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职称材料
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