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地震工程学报
地震工程学报

王兰民

季刊

1000-0844

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0931-8275892

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甘肃省兰州市东岗西路450号

地震工程学报/Journal China Earthquake Engineering JournalCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊以报道和交流西北地区及全国地震科学领域内的最新科研成果和技术进步为宗旨。主要内容有：地震基础理论（地球物理学、地震学、地震地质学、流体地球化学、地震工程学、灾害学等），地震观测技术与预报方法，工程项目的地地震安全性评价与工程探测、工程抗震、防震减灾规划措施，以及相关交叉学科。适合广大地震工作者、防灾减灾部门管理人员及相关地球科学工作者阅读。
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    热氧老化下叠层轮胎隔震垫动力响应分析

    张广泰周金诺吴锐陆东亮...
    1-9页
    查看更多>>摘要：基于前期对叠层轮胎隔震垫(STP)热氧老化下力学性能的研究,建立两层砌体隔震结构和非隔震结构模型,采用非线性时程分析法分析经过0、25、50、75及100 a热氧老化后的STP在实际工况下的隔震性能.结果表明,安装了 STP的隔震结构相比于非隔震结构层间剪力降低了44.20％～54.80％,顶层加速度降低了 26.90％～36.50％,且经历不同年限热氧老化后STP仍保持着较好的隔震性能;隔震连接处STP滞回曲线饱满,耗能能力稳定,热氧老化后滞回耗能有所上升.用时程分析法计算出隔震结构在STP老化年限50 a内的平均水平减震系数均小于0.5,可满足《建筑隔震设计标准(GB/T 51408-2021)》中上部结构降低1度进行抗震设计的要求,因此建议STP的安全使用年限为50 a.

    叠层轮胎隔震垫隔震性能时程分析法老化性能

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    采用耗能装配节点的榫卯木构架抗震性能有限元分析

    吴忠铁张轲解宁赵城...
    10-21页
    查看更多>>摘要：针对榫卯木构架常规梁柱榫卯节点的缺陷,提出一种榫卯木构架的梁柱耗能装配节点.为研究该耗能装配节点对木构架抗震性能的影响,利用有限元软件ABAQUS建立带有全钢耗能装配节点、橡胶柔性耗能装配节点、无加固的榫卯式节点三种不同类型榫卯木构架的有限元模型,并进行单调荷载加载分析和低周反复加载分析,主要研究这三类榫卯木构架模型的破坏特征、滞回曲线、骨架曲线、承载力及耗能能力等力学性能;同时,利用能力谱曲线和需求谱曲线,采用性能点探讨三类木构架的抗震性能.结果表明,与原榫卯木构架相比,该耗能装配节点能够有效地调整和控制木构架的破坏模式,增强梁柱节点的非线性力学性能,显著提高榫卯木构架的整体抗震性能.

    榫卯木构架耗能装配节点力学性能性能点抗震性能

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    地震动持时对双层高架桥框架式桥墩抗震性能评价的影响

    许成祥吴双玙吴永昂朱红兵...
    22-32页
    查看更多>>摘要：为研究地震动持时对双层高架桥框架式桥墩抗震性能评价的影响,基于双层框架式桥墩的拟静力试验,借助OpenSees有限元软件建立数值模型,将模拟结果与试验结果进行对比,两者吻合较好.选取两组具有长、短持时特性的地震动记录,通过增量动力分析(IDA)建立峰值地面加速度(PGA)与位移延性比u的关系,得到易损性曲线.长持时地震动作用下PGA中位值为0.35g、0.55g、0.78g、0.98g,短持时地震动作用下PGA中位值为0.35g、0.59g、0.91g、1.20g.随着损伤程度的加大,双层框架式桥墩易损性曲线的差异区间随着PGA的增大而增大;9度(0.40g)罕遇地震时,长、短持时地震动作用下双层框架式桥墩发生严重损伤和完全破坏的概率分别为25.57％、8.61％和16.98％、4.79％,说明当PGA较大时,双层框架式桥墩在长持时地震动作用下更容易受到损伤.

    地震动持时框架式桥墩抗震性能增量动力分析易损性曲线

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    浅圆仓地震侧压力计算公式推导与分析

    张国祥曾荣
    33-40页
    查看更多>>摘要：仓壁侧压力是浅圆仓抗震设计的重要参数,在规范中没有给出确切的浅圆仓仓壁地震侧压力的理论计算公式.对此,基于极限平衡法,将浅圆仓看作特殊的曲线挡墙,取单位弧长的滑动楔体为研究对象,采用拟静力法与旋转地震角法简化地震力以进行极限平衡分析,并推导出浅圆仓锥堆与平堆工况下的地震侧压力计算公式.通过算例分析,比较满仓状态下地震侧压力的实测数据值及理论计算值,初步验证公式的正确性.对地震侧压力进行数值模拟与参数分析,结果表明模型拟合效果良好,仓壁摩擦力影响较大,在计算中不可忽视;在平堆工况下半径取值对大直径浅圆仓地震侧压力的影响较小,可将其简化为直线挡墙计算.研究成果可为完善筒仓规范中地震侧压力的计算推导提供一定的参考依据.

    浅圆仓极限平衡法滑动楔体地震侧压力拟静力法旋转地震角法

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    地表土层破裂形态数值模拟

    徐龙军彭龙强谢礼立
    41-49页
    查看更多>>摘要：断层活动引起的地面破裂位错是造成跨断层土木工程结构破坏的主因.近年来对断层破裂引起的地表破坏形态研究已经取得了较多的关注,然而大部分研究重点放在了倾滑断层上,对走滑断层、拉伸型断层以及挤压型断层的研究却少有报道.基于此,通过有限元方法对三种断层破裂错动后的土层地表形态进行数值模拟研究,重点探讨断层倾角以及土层厚度两个因素的影响,提取地表纵向变形、地表变形影响区宽度与位置、地表位错量、地表隆起区宽度以及地表隆起高度等关键工程参数.结果表明,随着断层倾角的减小,地表土层变形影响区的位置会向被动盘靠近,隆起区宽度和隆起高度也相应增大.受建模边界条件的影响,地表位错量呈边缘大中间小的分布情况.此外,还总结了土层厚度对相关参数的影响.

    数值模型地表形态走滑破裂拉伸型破裂挤压型破裂

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    直线导轨式隔震装置的设计与性能研究

    赵守江柏文
    50-59页
    查看更多>>摘要：为确保馆藏文物的地震安全,研制出一款新型直线导轨式隔震装置,采用振动台试验和理论分析方法对其有效性进行验证.首先阐述装置的构造和工作机理,推导出装置的刚度和黏滞阻尼系数表达式;然后制作原型样机并通过振动台试验验证其隔震有效性;最后依据所测基本参数,建立装置单向水平隔震系统的动力方程并开展数值分析.结果表明,该隔震装置结构简单、性能可靠,具有摩擦系数低、起滑加速度阈值小,以及刚度和阻尼灵活可调的特点;它可以在满足位移限值的情况下达到设定隔震目标,且自复位效能力强、残余位移小.装置理论分析结果与试验实测动力响应吻合程度高,且吻合程度随地震动峰值的提高而进一步增强.该理论分析方法可以用于指导装置参数设计和隔震性能评估.

    文物隔震直线导轨式振动台试验数值模拟

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    高含水率下郑州商城遗址土改性性能研究

    岳建伟肖雅娟赵丽敏孔庆梅...
    60-68,151页
    查看更多>>摘要：基于二氧化碳的碳化作用,选取郑州商城遗址为研究对象,采用"阶梯递进"土遗址改性方法,添加甲基硅酸钠改性遗址土,并建立有限元模型分析遗址安全性能,探讨商城遗址土的改性性能.结果表明:甲基硅酸钠能有效提高土体的抗剪强度和耐崩解性,3％浓度甲基硅酸钠和碳化2 h改性土的抗剪强度最大,3％浓度甲基硅酸钠和碳化3 h改性土的耐崩解性能最好;甲基硅酸钠采用"阶梯递进"滴渗法处理后,土样的渗透深度达4 cm以上,且试样表面不出现裂纹、不发生坍塌.扫描电镜观察发现甲基硅酸钠碳化反应物聚硅氧烷膜附着在颗粒表面,改变了颗粒表面水张力的方向,提高了土体的耐崩解性;其产物聚硅醚填充了 土颗粒孔隙,使改性土的微观结构更加致密.ABAQUS软件计算发现高含水率下商城遗址修复时的安全系数为1.12,甲基硅酸钠改性后安全系数提高到1.9.研究结果可为开展"阶梯递进"大体积土遗址改性提供依据.

    商城遗址碳化作用力学性能水理性能

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    盾构隧道施工扰动对隧道与车站地震响应的影响分析

    加瑞杨岗郑刚李青茁...
    69-81页
    查看更多>>摘要：盾构隧道施工扰动会改变隧道周围土体的应力状态和力学性质,从而影响隧道与车站后期的地震响应.通过数值模拟,分析不同程度的应力状态改变和剪切模量衰减对地震时隧道周围土体、管片结构以及车站结构地震响应的影响.结果表明:(1)应力状态改变程度越大(地层应力释放率越大),隧道周围土体的初始剪应力越大,隧道底部土体的剪应变越大,超静孔隙水压力越大;同时,地震引起的管片弯矩和轴力越大(应力释放率30％时地震引起的左拱肩峰值管片弯矩和轴力增量分别是应力释放率10％时的165％和527％),车站侧墙和柱的相对水平位移越大.(2)剪切模量衰减程度越大,隧道周围土体的剪切模量越小,隧道周围土体越软,隧道底部土体的剪应变越大,超静孔隙水压力越大;同时,地震引起的管片弯矩和轴力越小(模量衰减大时地震引起的左拱肩峰值管片弯矩和轴力增量分别是模量无衰减时的67％和40％),车站侧墙和柱的相对水平位移越小.因此,盾构隧道的施工扰动程度对后期隧道与车站的地震响应有明显影响,在隧道与车站的抗震设计时应考虑盾构隧道前期施工对周围土体应力状态及力学性质改变的影响.

    盾构隧道施工扰动应力状态模量衰减地震响应

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    地震作用下大断面偏压双线黄土隧道初期支护内力及变形响应研究

    雷浩尤著刚黄继新
    82-90页
    查看更多>>摘要：为研究西北黄土高原地区大断面偏压双线黄土隧道的初期支护结构在地震作用下的内力和变形响应特征,依托宁夏境内某大断面偏压双线黄土隧道,以工程地质勘察报告和设计资料为基础,选取Kobe波作为地震动输入,利用有限差分程序FLAC3D建立三维数值分析模型,通过分析初期支护结构的内力和变形以研究其地震动力响应特征.研究结果表明:地震过程中左线和右线隧道拱肩位置的受拉侧会发生变化,左线隧道拱腰和右线隧道拱肩、拱脚和仰拱位置的轴力会发生拉压变化.地震作用下左右线隧道峰值弯矩和峰值轴力的最大值均在拱脚,应加强此位置的抗震设计.静载作用下左、右线隧道边墙弯矩分布不对称,且左线隧道更明显.地震作用下,左线和右线隧道的最大弯矩和最大轴力分别出现在左拱脚和右拱脚,且左线隧道(偏压侧隧道)动力响应更为剧烈;右线隧道整体变形明显大于左线隧道,地震作用下左右线隧道变形均增大且整体向右倾斜,左线和右线隧道的最大位移分别在右拱肩和右拱腰处,位移值分别为34.98 mm和39.11 mm.综合结构内力和变形响应分析,地震作用下左线和右线隧道的拱脚位置易出现结构损伤,且左线(偏压侧)隧道拱脚位置更易损伤.

    大断面偏压双线黄土隧道地震作用内力变形

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    黄土地区设诱导缝地铁车站地震响应特性研究

    权登州柴少波王玉铃卜永红...
    91-103页
    查看更多>>摘要：诱导缝已在我国地铁车站建设中广泛应用,但其地震响应规律尚不明确.以西安黄土地区地铁车站建设为背景,在前期研究基础上建立黄土场地-设诱导缝地铁车站动力相互作用三维数值模型,研究不同频谱特性及不同峰值加速度地震波作用下黄土场地中设诱导缝地铁车站的加速度响应和损伤演化过程.结果表明:(1)诱导缝同侧结构加速度反应基本一致,但其两侧结构的加速度反应有显著差异,质量较大一侧结构的峰值加速度较大;随着地震强度增大,土-结构动力相互作用更剧烈,地铁车站结构损伤程度不断加深,损伤范围逐渐扩大,且在低频成分丰富的地震波作用下其结构损伤更加严重;(2)诱导缝断面处结构损伤面积相对较大,容易出现局部破坏.研究结果将为黄土地区地铁、地下结构诱导缝的地震响应进一步研究和工程设计提供参考.

    黄土地区诱导缝地铁车站地震损伤数值模拟

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