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世界地震工程
世界地震工程

李山有

季刊

1007-6069

jwee@iem.ac.cn

0451-86652425

150080

哈尔滨市学府路29号

世界地震工程/Journal World Earthquake EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊旨在促进地震工程学理论、实验与应用技术的发展，促进海内外地震工程领域的学术交流，不断推进该领域综合的抗震防灾和减灾事业向前发展。
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    考虑地震动场空间变异性的城市供电-燃气系统连通可靠性研究

    陈新霖缪惠全侯本伟许成顺...
    1-10页
    查看更多>>摘要：城市供电系统和燃气系统(简称"电-气系统")是生命线系统的重要组成部分,地震作用下系统内结构和设备等设施受到不同程度的破坏,会导致电-气系统服务功能下降或丧失.文中基于非一致地震动场和系统元件地震易损性模型,提出了电-气系统抗震连通可靠性评估模型.首先,根据地震动参数衰减关系生成空间非一致地震动场,结合电-气系统主要元件地震易损性模型,计算空间地震动场下不同系统元件的失效概率;其次,为考虑元件地震破坏的不确定性,利用Monte Carlo方法模拟地震对系统元件造成的破坏,并通过修改系统网络拓扑的邻接矩阵来反映元件失效.考虑燃气门站邻近的供电节点失效导致的燃气系统源点故障,以及发电厂邻近的供气节点失效导致的供电系统源点故障,建立了双向耦合系统的分析模型;最后,通过IEEE30 供电系统与 47 节点燃气系统对该框架进行了验证.研究结果表明:地震动场空间变异性对系统抗震性能影响显著,相较于一致地震动场,空间地震动场中供电系统和燃气系统连通可靠度分别下降了 20.2%和 18.7%.电-气系统双向耦合中,供电系统和燃气系统的连通可靠度分别下降了9.4%和22.1%;空间地震动场中,供电系统元件的易损性大并且系统抗震连通可靠度较低,供电系统对燃气系统的影响更大.

    生命线空间地震动场连通可靠性抗震性能MonteCarlo模拟

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    强震下城铁高架简支梁桥合理减隔震措施研究

    陈海龙谢宇航洪英维黄紫晨...
    11-20页
    查看更多>>摘要：城际铁路(城铁)高架桥是城市交通中的核心枢纽工程.目前对于城铁桥梁抗震设计更多仍是借鉴公路桥梁延性抗震为主,然而规范中城铁桥墩最小体积配箍率和高铁桥墩一致,比公路桥墩的最小体积配箍率要小 25%.因此,有必要借鉴高铁桥梁减隔震设计原则,研究城铁桥梁的合理减隔震体系.以某城铁高架三跨 32.7m标准跨径简支梁桥为研究对象,首先,提出强震区多种减隔震布置措施,研究各布置措施的本构模型,进而基于OpenSees建立三维城铁高架桥梁弹塑性模型,并对其进行验证;其次,对比分析强震下城铁高架桥梁的多种减隔震措施的减震效果,并提出最优减隔震体系.研究结果表明:强震下球形钢支座、摩擦摆支座均可降低墩底内力和墩顶位移,但无法限制墩梁间相对位移,易落梁,需配合限位装置共同使用,以限制上部结构出现过大的地震位移及缓解强震区竖向地震动作用.采用"球形钢支座+减震卡榫"和"摩擦摆支座+减震卡榫"均可有效限制墩梁间的相对位移,但"球形钢支座+减震卡榫"对墩底内力和墩顶位移的减震效果较差.因此,建议采用"摩擦摆支座+减震卡榫"作为强震区城铁高架桥梁的最优减隔震体系.

    城际铁路摩擦摆支座减震卡榫防落梁减隔震体系

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    底部填芯多节段预制拼装空心桥墩抗震性能试验研究

    杨大海沈国栋杨凯张凯迪...
    21-28页
    查看更多>>摘要：为提高预应力连接预制节段拼装桥墩的抗震性能及施工便捷性,设计了一种底部填芯多节段预制拼装空心桥墩并进行了抗震试验研究.提出了该新型预制节段拼装桥墩填芯高度设计方法,设计了底部填芯预制节段拼装桥墩缩尺模型并开展了拟静力试验测试.基于试验结果分析了该新型桥墩在水平循环往复作用下的裂缝发展过程、失效模式、滞回性能、延性性能、耗能能力及桥墩接缝的开口大小等抗震性能.研究结果表明:所发展的底部填芯多节段预制拼装空心桥墩的失效模式为底部节段混凝土局部压溃,但范围较小,所提填芯高度的设计方法可行,可以使桥墩实现预期失效模式.该新型桥墩具有较小的残余位移、优异的耗能能力与延性性能,这表明此桥墩具有优异的抗震性能.

    多节段预制桥墩空心桥墩拟静力试验底部节段填芯混凝土填芯高度抗震性能

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    SASMEX:墨西哥地震预警系统发展

    李山有赵晏桂兵刘赫奕...
    29-38页
    查看更多>>摘要：墨西哥地震预警系统(El Sistema de Alerta Sísmica Mexicano,SASMEX)于1993 年开始投入使用,是世界上首个向公众发布预警信息的系统.SASMEX已成功运行了30 年,目前拥有96 个监测台站,覆盖范围从巴亚尔塔港(哈利斯科州)到萨利纳克鲁斯(瓦哈卡州)的太平洋海岸以及格雷罗州和普埃布拉新火山轴南部地区.近年来,SASMEX结合震级阈值和震中距生成警报,并利用专用接收器、公共扬声器、多灾种无线电以及电视和广播电台发布预警信息.系统可以在强震动到达后1 分钟内向公众发布墨西哥城的峰值地面加速度图.代表性案例是 2017 年 9 月 7 日特万特佩克大地震(Mw8.2)中,SASMEX为墨西哥城提供了近 2 分钟的预警时间.

    墨西哥SASMEX地震监测预警系统

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    近场地震动对我国RC框架结构地震响应影响分析

    张令心王子铭朱柏洁
    39-50页
    查看更多>>摘要：近场地震常含有丰富的脉冲成分,其短时间内产生的冲击效应会对近场地区建筑结构造成严重破坏.钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构在我国城镇地区应用较多,为此应开展近场地震动对我国框架结构地震响应影响研究.基于近期记录较为完整的土耳其M7.8 级地震,筛选出近场脉冲型和非脉冲型两类地震动各 2 条作为输入,并对比分析了 4 条地震动加速度反应谱的形状特征;按 8 度设防设计并建立了 4、7、10 层三个不同周期的RC框架结构有限元分析模型,利用现有试验结果验证了该模型的准确性;采用非线性动力时程分析方法,通过比较地震加速度反应谱、结构层间位移角、结构耗能和梁、柱构件利用率等指标,从结构整体到构件层面综合分析了这两类地震动对框架结构地震响应的影响.研究结果表明:所选的脉冲型地震动加速度反应谱平台段较长且双峰和多峰特性明显,非脉冲型地震动加速度反应谱的单峰特性明显;在这两类地震动作用下,短周期结构整体响应以及梁、柱构件的破坏程度均与地震加速度反应谱值呈正相关性;而对于中和长周期结构,相比较非脉冲型地震动,脉冲型地震动作用下会造成加速度反应谱值小,而结构整体响应以及梁、柱构件的破坏程度较大的现象.因此,对该类结构进行抗震设计时应充分考虑近场地震动脉冲效应的影响.

    近场地震动RC框架结构地震响应影响分析结构非线性分析土耳其M7.8地震

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    基于构件性能的SRC框架结构抗震性能评估研究

    王秋维梁林王璐续强...
    51-61页
    查看更多>>摘要：针对位移抗震性能设计的不足,现行规范采用构件损伤程度补充评估结构的抗震性能,但对于型钢混凝土(steel reinforced concrete,SRC)框架结构,其在各性能水平下的损伤构件比例未有明确规定.在此背景下,提出了SRC框架的构件性能状态与结构性能水准的对应关系,建立了基于构件性能的SRC框架结构抗震性能评估方法.对不同高度和抗震设防烈度的SRC框架结构模型进行增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA),明确了结构的层间位移角和构件损伤分布,通过统计多条地震波下结构不同极限状态的构件破坏比例,建立用于体型规则SRC框架结构抗震评估的构件性能指标,并进一步采用地震易损性分析对结构抗震性能进行了评估.

    型钢混凝土(SRC)框架结构基于构件性能增量动力分析(IDA)抗震性能评估

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    干法连接装配式混凝土联肢墙抗震性能试验研究

    王振宇刘洪涛杜修力刘敏敏...
    62-75页
    查看更多>>摘要：为提高施工效率,充分发挥装配式结构的拼装优势,提出了一种用于装配式混凝土联肢墙的干式连接方法,在联肢墙的连梁跨中断缝,采用高强度螺栓和预埋连接钢板实现快速干法连接.为研究干法连接装配式联肢墙的抗震性能,对 1 片整浇联肢墙和 1 片采用干法连接的装配式联肢墙试件进行了低周往复加载试验.研究结果表明:干法连接节点可以有效传递预制联肢墙之间的相互作用力,实现"强墙肢和弱连梁"的性能目标;干法连接装配式联肢墙的滞回特性与现浇联肢墙相似,二者初始弹性刚度接近,加载后期因节点变形造成墙体刚度和承载力下降,但其变形能力和耗能能力更强.基于试验结果,提出的干法连接装配式混凝土联肢墙的承载力计算方法,反映了干连接节点的传力特点,可用于该连接形式的分析和设计.

    装配式混凝土联肢墙干法连接高强度螺栓低周往复加载试验抗震性能

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    钢-聚丙烯纤维混凝土衬砌与组合抗震缝抗错断性能研究

    张恒冯贤庆姬广军高铭徽...
    76-86页
    查看更多>>摘要：隧道建设常处于复杂的地质环境中,位于断层错动带的隧道工程具有更高的施工及服役风险,提高其抗错断性尤为重要.因此采用钢-聚丙烯纤维混凝土及组合抗震缝联合布设的措施,提高隧道结构的抗折及抗错断性能.通过ABAQUS软件对该组合结构进行数值模拟分析,研究结果表明:组合抗震缝和钢-聚丙烯纤维混凝土衬砌能大幅增强结构抗错断性能;只改变组合中的纤维掺量和钢纤维长径比,隧道纵向拉应变和压应变的降幅最大差值分别为 36.1%和 6.3%,受拉受压损伤的降幅最大差值分别为 1.7%和 13.9%,发现通过调整组合的参数能使隧道适应不同工况要求,为工程实践提供更为灵活的设计方案.

    隧道钢-聚丙烯纤维组合抗震缝减震抗错断

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    考虑流固耦合效应的核电储液结构晃动特性与隔震特性研究

    赵杰王建山黄杰华
    87-97页
    查看更多>>摘要：泳池式反应堆是一种核能供热堆厂房结构,其中的堆水池是关键部位.在地震发生时,堆水池内的液体会与结构发生流固耦合效应,威胁到堆水池的完整性,因此需要进行抗震分析和隔震保护.首先,以某反应堆的堆水池为研究对象,在地面地震动水平双向输入条件下,对比分析了非隔震结构和隔震结构的动力响应;其次,使用位移、加速度、主应力、晃动波高和基底剪力指标分析隔震层对储液结构抗震性能的提升程度.研究结果表明:设置隔震层对加速度、位移、应力和基底剪力都有明显降幅,隔震效果明显,起到了良好的隔震效果;而对于晃动波高来说,隔震尚不能有效控制晃动波高,反而有一定的放大作用.研究成果可为核电储液结构的隔震设计提供参考.

    堆水池流固耦合隔震层时程分析地震响应

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    灌浆套筒连接预制装配桥墩剪切行为研究

    张新宇
    98-111页
    查看更多>>摘要：预制装配桥梁技术采用新型施工技术和连接形式,是未来桥梁工程的发展方向.灌浆套筒连接作为预制装配桥墩节点的常用连接方式,为研究其地震作用下的剪切行为,采用 1∶4 缩尺比,设计剪跨比为 2.50 和 1.75 的灌浆套筒连接桥墩节点试件.通过开展低周循环荷载试验,揭示桥墩地震失效机理,并探究不同剪跨比对其抗震性能的影响规律.同时,建立有限元模型来预测灌浆套筒连接节点的抗震性能.研究结果表明:试件失模式均为拼接缝灌浆料受压破坏后,墩柱纵向钢筋断裂,增大剪跨比可增大墩柱底部混凝土的损伤;对比耗能能力、刚度退化以及延性性能表明了试件良好的抗震性能,所建立的有限元模型可以精确预测套筒连接试件的损伤发展和滞回曲线.本文研究可为低剪跨比灌浆套筒连接预制装配桥墩的应用提供技术参考.

    桥梁工程预制装配桥墩灌浆套筒拟静力试验抗震性能

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