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震灾防御技术
震灾防御技术

高孟潭

季刊

1673-5722

zzfy2006@126.com;zzfy@seis.ac.cn

010-68530337，68573879

100045

北京市西城区三里河路56号

震灾防御技术/Journal Technology for Earthquake Disaster PreventionCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊全面反映震灾防御技术研究与应用的杂志，力求为研究机构、大专院校、勘察设计部门及工程建设部门搭建一座桥梁，促进科学技术的转化和应用，提高城乡，重大工程与基础设施的地震安全水平。
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    单桩式近海风机横向基频的微分变换法求解

    张宗豪余云燕黄永健
    314-325页
    查看更多>>摘要：精准求解海上风机(OWTs)系统基频是海上风机结构研究的关键性难点之一.基于Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁理论,考虑风机塔筒变截面特性,根据是否考虑桩.土相互作用,分别建立底部弹簧模型与底部固接模型,采用微分变换法计算风机变截面梁横向振动方程,利用MATLAB软件求解风机系统基频.通过与实测结果进行比对,验证本文方法的有效性和精确性,并分析计算项数、塔筒高度、锥度比、弹簧刚度对风机基频的影响.研究结果表明,当计算项数为10及以上时,利用微分变换法计算基频满足精度要求;风机基频对塔筒高度变化的敏感性强,当塔筒高度增加时,基频下降趋势显著;变截面梁锥度比降低使塔筒底部直径变大,进而导致风机基频有所提升;考虑弹簧地基系统的风机基频随任一弹簧刚度的增加而提升,其中耦合弹簧刚度对风机基频的影响程度最大.

    Timoshenko梁Euler-Bernoulli梁海上风机系统基频大直径单桩

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    残损古建筑木结构不对称榫卯节点抗震性能试验研究

    董金爽高辰旭彭世震公衍茹...
    326-333页
    查看更多>>摘要：为研究残损古建筑木结构不对称榫卯节点的力学特性,共设计4个足尺古木结构榫卯节点,包括1个连接完好及3个存在不同松动程度的不对称榫卯节点,通过拟静力试验获得其弯矩-转角滞回曲线,对其滞回特性、骨架曲线、耗能能力及刚度退化规律等进行分析.结果表明,残损节点滞回曲线呈反"Z"形,捏缩效应显著;存在松动的不对称榫卯节点峰值弯矩及转动刚度均小于连接紧密的节点试件,而极限转角大于连接紧密的节点试件.随着节点松动程度的不断增大,各试件峰值弯矩、转动刚度峰值及滞回耗能逐渐降低.控制位移不变时,连接紧密完好节点的滞回耗能及刚度明显高于松动节点;各不对称榫卯节点正、负向刚度不等.同时,本研究获得了不同松动程度下节点的正、负向刚度理论公式,为工程加固修缮提供理论依据.

    古建筑木结构榫卯节点松动程度抗震性能

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    地震作用下时滞位移反馈对AMD振动控制效果的影响

    孙艺瑕
    334-341页
    查看更多>>摘要：在传统被动TMD的基础上引入时滞位移反馈控制,将TMD转变为AMD.在AMD系统中,将时滞和反馈增益系数作为可调的控制参数.首先,建立AMD作用下两自由度耦合振动系统力学模型和数学模型;然后,采用特征值分析法判断控制参数平面上系统的稳定性;最后,以位移响应峰值、加速度响应峰值、位移均方根和加速度均方根为评价指标,基于Simulink仿真,分析控制参数对El Centro波作用下AMD振动控制效果的影响.研究结果表明,当系统物理参数固定时,控制参数取值决定了系统振动稳定性;相较于TMD作用的情况,合理的控制参数取值,可使AMD达到更佳的振动控制效果,主结构和阻尼器地震响应均在不同程度上得到抑制;在控制参数取值不合理的情况下,AMD振动控制效果变差.

    时滞位移反馈地震激励稳定性振动控制

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    橡胶减震支座应用于两层两跨地铁车站结构中最优刚度和最优位置研究

    李洋杜贺港张梓鸿许成顺...
    342-354页
    查看更多>>摘要：本文以某两层两跨地铁车站结构为研究对象,采用地下结构Pushover分析方法分别对橡胶支座不同刚度和不同布设位置条件下地铁车站结构的地震破坏反应特点进行对比分析,进一步揭示了地铁车站结构布设橡胶隔震支座的最优刚度和最优布设位置.研究结果表明:(1)柱子一端布设橡胶支座后,对于柱子顶、底端剪力均有明显的减震效果,而对于弯矩仅在布设支座端表现出良好的减震效果;(2)对于地铁车站结构,柱子端部布设橡胶支座时其刚度比的优选范围为0.1左右;(3)仅在两层两跨车站结构某一层布设支座,当支座位于中板侧时,未布设支座层的中柱会出现损伤增大的现象;(4)在结构每层中柱均布设一个支座时,结构上柱顶部和下柱底部同时布设支座时柱子的损伤略低于其他位置工况:(5)两层两跨车站结构布设三个支座时,总体来讲此时所有中柱均取得良好的减震效果,尤其对于中柱顶、底端完全布设的柱子,其减震效果更为明显.

    地铁车站结构橡胶减震支座柱子最优刚度最优布设位置

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    设置钢管灌浆阻尼器的RSC双层排架墩抗震性能分析

    王严信孙治国李小军王东升...
    355-362页
    查看更多>>摘要：为实现双层桥梁排架墩地震损伤控制设计,提出上层排架采用摇摆-自复位(Rocking Self-Centering,RSC)体系、下层排架不摇摆的双层桥梁排架墩设计思路,并采用钢管灌浆阻尼器(Steel-tube Grout Damper,SGD)提升摇摆接缝处的耗能能力.基于OpenSees数值分析平台分别建立了 SGD和外置SGD的RSC双层排架墩抗震数值分析模型,结合试验结果验证了 SGD和RSC排架墩建模方法的准确性.选取7条近断层地震动记录,基于增量动力分析(Incremental Dynamic Analysis,IDA)手段,研究外置SGD的RSC双层排架墩的地震反应.研究结果表明,当PGA为0.1g时,SGD开始屈服耗能;当PGA为0.4g时,SGD最大变形为名义极限变形的53.44％,无粘结预应力筋最大应力为名义屈服强度的59.60％;当PGA为0.8g时,SGD接近拉断,预应力筋最大应力为名义屈服强度的84.78％;与耗能角钢相比,SGD变形及耗能能力更强,在强震作用下更不易发生拉断破坏.

    桥梁抗震双层排架墩钢管灌浆阻尼器摇摆-自复位地震损伤控制增量动力分析

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    地震动持时和不同持时指标对结构地震响应的影响

    王志涛赵兴德郭小东王巨...
    363-377页
    查看更多>>摘要：选取70条具有不同持时的天然地震波,并采用5％～75％重要持时将谱匹配后的地震记录划分为长、短持时地震记录集,对10层RC框架结构进行IDA分析和弹塑性时程分析,研究地震动持时对结构地震响应的影响,进一步选取35条天然地震波,采用有效持续时间、5％～75％和5％～95％重要持时等不同强震持时指标分别截取相应的加速度时程段,构建不同的地震记录集,分析不同持时指标对RC框架结构峰值响应和滞回耗能的影响.研究结果表明:在相同的地震动强度下,长持时地震动会导致更大的结构层间变形和结构倒塌概率,且随着持时的增加,结构总滞回耗能大幅增加;在罕遇地震水准下,可选取有效持续时间和5％～95％重要持时指标用于结构层间变形和楼层峰值位移分析,而在极罕遇地震水准下,选用有效持续时间具有更高的可靠性;对于楼层峰值速度,不同地震集计算结果均值和变异系数未表现出明显差异;在相同地震动强度下,建议优先选用有效持续时间用于结构滞回耗能分析.

    地震动持时地震动持时指标弹塑性时程分析结构地震响应

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    基于可靠度与易损性的地震动输入修正方法

    刘浪苗思雨夏永庆刘霍义...
    378-386页
    查看更多>>摘要：在基于性能的地震工程理念与经典可靠度理论框架下,分析了地震易损性与结构可靠度的共同特性,阐释了将两者相结合的理论基础与概率方法;以一座三跨连续梁桥为例,基于OpenSees平台建立桥梁有限元模型,通过非线性动力时程分析对结构进行概率地震需求及易损性分析,基于易损性曲线考虑3种抗震目标对桥墩进行抗震设计,并对设计墩柱进行恒载与车辆活载作用下的可靠度分析;考虑不同地震重现期,根据泊松随机过程计算各类地震作用下的目标可靠度,基于概率方法对结构的初始可靠度进行修正,进一步结合地震易损性,确定不同抗震目标下的地震动水平,提出基于可靠度与易损性的地震动输入参数确定方法.结果表明,1000年、475年和50年地震重现期下,修正PGA均值分别为0.25 g、0.24g和0.22g,高于仅考虑易损性时的0.21 g.本方法将地震易损性与可靠度相结合,为结构不同层次的抗震设计提供了思路与方法.

    性能设计地震易损性结构可靠度地震动参数

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    基于深度神经网络的地表地震动幅值预测研究

    苏闻浩刘启方
    387-396页
    查看更多>>摘要：地震动预测模型是灾害分析和结构设计的重要组成部分,近年来神经网络技术愈发成熟地被应用在该预测模型的开发上,但多为使用地表以下30 m范围内土层等效剪切波速(VS30)作为场地输入参数的单层全连接神经网络模型,忽略了完整土层厚度及剪切波速信息对地震动幅值的影响.本文采用卷积神经网络及全连接神经网络混合模型,选用日本KiK-net台网记录到的3 174次地震共计39192条地震动记录,构建了一种基于深度神经网络框架的地表地震动幅值预测模型.该模型的输入参数为震级、震源深度、震中距、场地各土层厚度、剪切波速信息和井下地震动幅值,输出为相应的地表地震动幅值(PGA或PGV或PGD).对模型进行训练并计算其各项评价指标予以评估,结果表明:(1)该混合神经网络模型的决定系数超过了 0.85,模型残差服从正态分布,均值残差接近于0,模型表现出无偏的特性.(2)与现有经验公式相比,混合网络模型的PGA、PGV和PGD预测精度分别提升约26.9％、16.5％和11.6％.与使用VS30作为场地参数的全连接神经网络模型相比,该框架下模型预测值与真实值的Person相关系数及各项评价指标均有所提升,模型残差的均值和标准差更小,PGA、PGV和PGD模型预测精度提升约6.3％、3.9％和3.4％,能更好地对地震动幅值进行预测.

    地震动幅值地震动预测模型卷积神经网络深度学习

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    2022年9月5日泸定M6.8地震预警分析

    李同林江鹏李萍萍马康熙...
    397-409页
    查看更多>>摘要：2022年9月5日,四川省泸定县发生M6.8地震.针对四川地震预警台网部署的EEW和JEEW地震预警处理软件产出的地震预警信息进行分析,从观测数据质量、预警参数测定、减灾效能等方面对地震预警处理过程进行系统性分析,检验预警软件处理结果的可靠性.结果表明,EEW和JEEW分别在震后4.4、8.2 s产出了首报预警信息,震级偏差分别为-1.6、-0.8,震中位置偏差分别为11.2、0.8km,随着时间的延长和触发台站的增多,预警处理结果最终与正式目录结果趋于一致;本次地震预警盲区半径为14.7 km,预警盲区以外,烈度Ⅵ度以上区域的预警时间为0～21s,预警有效获益区内减灾效能显著.

    地震预警泸定地震预警处理结果减灾效能

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    云南场区宽频带地震监测台站勘选方法探讨——以文山和曲靖地区为例

    毕树伟张光顺高洋台梓含...
    410-420页
    查看更多>>摘要：地震监测台站勘选的合理性是决定地震观测数据质量、台站功能及稳定运行的重要因素.本文依据中国地震科学实验场建设工程项目云南场区宽频带地震监测意向台站的勘选要求,对云南文山、曲靖地区24个意向台站进行实地勘选,梳理总结了宽频带地震监测意向台站勘选的重要环节,可划分为室内资料收集、台址图勘、野外踏勘确定意向台址、场地协商及租地意向书签订、室内勘选资料整理5个阶段,其中台址图勘对野外踏勘确定意向台址起到了非常重要的作用,大大提高了意向台站勘选的工作效率.以CD151意向台站勘选为例,详细论述了 5个阶段的工作方法;同时以4个意向台站噪声水平测试分析验证勘选方法的可行性,勘选的意向台站均符合Ⅰ级台基背景噪声水平,满足按照Ⅲ级地噪声台站勘选的观测环境技术要求,本研究对宽频带地震监测台站勘选工作具有一定参考价值和借鉴意义.

    中国地震科学实验场宽频带地震监测意向台站勘选工作方法台址图勘

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