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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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    屈服摇摆消能双层框架墩结构横桥向地震反应分析

    陈敬一
    526-535页
    查看更多>>摘要：为控制双层框架墩结构地震损伤,提升结构震后功能恢复能力,本文提出一种屈服消能摇摆双层框架墩结构,结合拉格朗日方程和动量矩定理建立了结构横桥向地震反应分析模型.针对典型双层桥梁框架墩结构分别建立了现浇分析模型、自由摇摆分析模型和屈服消能摇摆分析模型,并采用远场地震动、近场无脉冲地震动和近场脉冲地震动对结构进行横桥向地震反应分析和结构参数影响规律分析.分析结果表明,摇摆桥墩可避免桥墩发生残余变形,且防屈曲阻尼器的设置起到了较好的减隔震及抗倒塌作用,尤其是在近场脉冲地震动作用下效果最为显著;摇摆结构参数对结构地震反应有明显影响,下层结构地震反应随着摇摆桥墩高宽比、尺寸参数和下层梁墩质量比的增大呈减小趋势,而上层现浇结构地震反应呈相反趋势,值得注意的是较小的上层结构固有频率将会增加现浇墩柱发生塑性变形的可能性.

    双层桥梁摇摆桥墩动力分析模型地震反应参数分析

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    考虑材料时变性的服役中小跨径桥梁横向地震响应分析

    吴刚郑钰邹友泉吴必涛...
    536-547页
    查看更多>>摘要：构件材料性能会随服役时间的增加而退化,并导致桥梁结构抗震性能存在时变性.为探讨不同服役期下中小跨径桥梁抗震性能变化规律,以3跨预应力混凝土连续桥梁为例,通过分析材料力学性能指标时变性,量化不同服役期构件力学分析模型参数,并考虑桥墩、挡块及支座等构件力学性能退化,采用OpenSees软件建立桥梁有限元分析模型.基于非线性时程分析结果,揭示服役中小跨径桥梁横桥向地震响应时变性.研究结果表明,随着服役时间的增加,材料力学性能发生退化,使中小跨径桥梁各构件抗震能力下降;相同水平地震作用下,中小跨径桥梁主梁及挡块位移响应随服役时间的增加而降低,而桥墩损伤程度加剧,构件震害程度与不考虑构件力学性能时变性时相差较大,其中板式橡胶支座刚度及摩擦系数时变性是关键.因此,在服役中小跨径桥梁抗震分析中,有必要同时考虑桥墩、挡块及支座力学性能退化.

    中小跨径桥梁时变性抗震分析性能退化非线性时程分析

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    基于OpenSees的饱和土场地中地下结构地震反应研究

    刘曦李亮李果
    548-557页
    查看更多>>摘要：应用OpenSees有限元计算程序,选取某地铁车站结构为主要分析对象,构建了饱和土-地下结构体系地震反应运算模型,并利用该模型进行系统的地震反应计算.将现场饱和土动力反应视为饱和两相介质近场波动问题,选取时域显式数值算法进行计算,同时考虑了土体的弹塑性.研究结果显示:(1)因选取弹塑性土体本构,土体-地下结构的位移反应时程和输入地震动的位移时程体现出了显著性差异.(2)对于两层三跨地下结构,在以剪切波形式输入的地震动作用下,顶板的峰值加速度和侧向位移最大,中板次之,底板最小,场地土体对地震波具有放大效应,顶层的层间位移大于底层.(3)在地震动作用下,地下结构不同区域应力时程的改变规律存在非常显著的差异.中柱底部与底板节点处的应力峰值最大.地震动输入结束时,结构存在残余应力.

    饱和土地下结构地震反应OpenSees时域显式数值算法

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    场地土层渗透性差异对砂土液化的影响研究

    王浩宇王伟李金宇张晓庆...
    558-568页
    查看更多>>摘要：目前国内外的砂土液化判别方法主要是基于易液化土层的原位测试资料建立,未考虑其周围相邻土层的渗透性差异.理论上讲,在地震荷载作用下,相邻土层渗透性差异对液化土层超孔隙水压累积具有影响.基于原位静力触探和钻孔资料,建立了新西兰地震中砂土液化场地剖面,分析表明地表液化分布区域与场地土层结构特征显著相关.物理模型试验和数值模拟计算结果表明,高渗透性的砾石土层对相邻液化土层超孔隙水压累积影响显著,其影响程度可以采用土层竖向等效渗透系数表征,等效渗透系数增大时,易液化土层超孔隙水压力累积明显变小,降低了液化势.因此,需要在砂土液化判据中考虑相邻土层渗透性差异因素,进而提高液化判别结果的准确性.

    液化判别土层结构等效渗透系数砂土液化数值模拟

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    电流互感器抗震性能与隔震试验研究

    夏旭忆刘如山李吉超刘金龙...
    569-577页
    查看更多>>摘要：瓷柱型电气设备是变电站最常见的室外高压电气设备,抗震能力较差,历次震害表明该设备损坏是造成电力系统功能失效的主要原因.对110 kV电流互感器进行振动台试验,原设备与安装滑动自复位隔震支座设备同时进行试验,测定设备在不同地震动强度、不同地震波作用下关键位置加速度、位移和应变响应,分析电流互感器抗震性能和隔震支座隔震效果.研究结果表明,地震动峰值加速度为0.4 g时,电流互感器瓷套管根部最大应力为22.4 MPa,电流互感器加速度放大系数为3～8;滑动自复位隔震支座明显降低了电流互感器自振频率,瓷柱型电气设备瓷套管顶部加速度响应降低了 80％以上,瓷套管根部应变响应不同程度地降低,说明滑动自复位隔震支座具有良好的隔震效果.

    瓷柱型电气设备电流互感器滑动自复位隔震支座振动台试验隔震

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    220 kV单极SF6断路器地震响应与减震控制

    曹枚根夏祥泰
    578-587页
    查看更多>>摘要：变电站瓷柱类电气设备抗震性能较为薄弱,尤其是各电压等级的断路器不仅功能性强,价格昂贵,头部质量还重,地震易损性极高.建立了 220 kV单极SF6断路器及支架体系的有限元模型,开展断路器地震响应分析和抗震性能研究,评估了断路器及支架结构体系关键部位的地震响应特点.强震作用下断路器灭弧室顶部的加速度、位移响应较大,瓷柱根部应力超过现行规范要求,抗震性能不足.为提高断路器的抗震能力,对断路器进行减震控制,分别在支架底部、中间和顶部设置减震器,减震元件力学模型为双线性模型.对有、无设置减震器的断路器地震响应进行对比分析,结果表明,3种减震器布置方案对断路器都有不错的减震效果支架顶部方案最好,中部方案次之.考虑实际工程中在支架顶部布置减震器有一定的难度,可将减震器布置在支架中部.

    SF6断路器地震响应分析减震方案效果分析

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    模块化变电站预制舱隔震设计及隔震效果分析

    程智余胡晨曾天舒胡广润...
    588-600页
    查看更多>>摘要：变电站属于生命线工程,某模块化变电站的一次设备预制舱底部设有钢构架,舱内设备单列布置,有必要研究并提升这种带钢构架预制舱结构及设备的抗震性能.首先,采用有限元软件ABAQUS进行地震作用下非隔震结构的非线性时程分析;然后,对该工程进行隔震设计并对比了隔震结构和非隔震结构的地震响应;最后,考虑钢构架刚度和隔震支座位置2个因素,在隔震结构的基础上进行参数化分析.结果表明,相较于非隔震结构,经设计的隔震结构延长了结构基本周期,在地震作用下具有较好的加速度和位移控制效果;针对本文选取的研究对象,钢构架截面采用H140结构会通过钢构架变形耗散地震能量,隔震支座不能充分发挥作用;相比于隔震支座布置于柱顶结构,布置于柱底结构具有更好的设备加速度和舱体位移控制效果,然而隔震支座会出现拉力.因此,建议此类结构隔震设计时,隔震支座的下部钢构架应具备一定刚度(当构架上部舱体重量为25 t时,底部构架刚度建议不小于3 615 kN/m),隔震支座位置需综合考虑隔震支座受力和隔震效果.

    模块化变电站预制舱隔震设计地震响应时程分析

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    基于DOE考虑结构参数不确定性的砌体结构地震易损性分析

    周强李长亮赵文洋
    601-612页
    查看更多>>摘要：砌体结构参数具有离散性高且其受到地震作用后响应结果非线性强等特点,所以在砌体地震易损性研究中结构参数不确定性对结果产生的影响不容忽视.针对汶川地震中具有代表性的砌体结构,提出基于DOE(试验设计)方法考虑在砌体结构地震易损性研究中结构参数不确定性的影响.首先,使用Plackett-Burman方法开展结构参数的灵敏度分析,筛选出对砌体结构地震响应影响较大的3个结构参数;然后,根据筛选结果及地震参数PGA进行试验设计,进而建立结构参数与最大层间位移角的响应面回归模型;最后,通过进行蒙特卡罗模拟获得地震易损性曲线,并进一步评估结构参数不确定性对砌体地震易损性分析的影响程度.研究结果表明,弹性模量、密度和抗拉强度是对砌体结构易损性影响较大的3个参数;当地震动PGA为0.1g时,相较于其他结构参数,弹性模量对结构地震响应的影响最显著;当PGA为0.2g时,3个结构参数的影响由大到小依次为弹性模量、密度和抗拉强度,当PGA为0.4g时,3个结构参数的影响由大到小依次为弹性模量、抗拉强度与密度.本文所提出的方法计算量少、精度高,可为有效解决砌体结构参数种类众多和材料非线性强等难题提供新思路.

    砌体结构DOE方法结构参数易损性分析响应面法

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    自复位预制节段拼装中空夹层钢管混凝土桥墩地震易损性分析

    梁晓姜浩然李芳芳
    613-628页
    查看更多>>摘要：为评估自复位预制节段拼装中空夹层钢管混凝土(Concrete-filled Double Skin Steel Tubular,CFDST)桥墩在地震动作用下的易损性,本研究基于现有的低周反复荷载试验数据,采用有限元分析方法,选用墩顶水平位移角和残余位移角2个指标作为评估标准进行定量分析.针对3种不同类型地震动(远场、近场无脉冲和近场有脉冲),分别建立了关于水平位移角和残余位移角2个指标的易损性曲线,并分析了不同损伤指标和地震动类型对其地震易损性的影响.研究结果表明,在自复位预制节段拼装CFDST桥墩地震易损性分析中,仅采用水平位移角作为损伤指标是安全可靠的;相比远场地震动和近场无脉冲型地震动而言,近场脉冲型地震动对自复位预制节段拼装CFDST桥墩的变形和自复位有显著影响.

    桥梁抗震预制节段拼装桥墩中空夹层钢管混凝土地震动地震易损性

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    新西兰地震韧性建设的经验及启示

    戴玥翟国方鲁钰雯
    629-638页
    查看更多>>摘要：地震韧性指受灾系统在地震灾害中具有承受、恢复和学习转化的能力,为抗震减灾工作提供了新的理论指导和建设思路.作为一个地震频发的国家,新西兰的地震应对已有百年历史,地震韧性建设相对成熟,主要通过开展顶层设计、建立韧性组织体系、提升城市设施韧性、强化社区抗震减灾能力和利用信息技术辅助灾害响应等举措,提升新西兰的地震韧性.我国抗震任务繁重,建设地震韧性城市具有必要性和挑战性,新西兰地震韧性建设经验可为我国提供有益借鉴.本文旨在总结新西兰地震韧性建设成功经验的基础上,为我国地震韧性理论发展和地震韧性城市建设提供参考和启发.

    韧性地震韧性新西兰地震韧性城市社区韧性

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