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深厚复杂海峡场地二维非线性地震反应特性
1
作者 王彦臻 范宏飞 +2 位作者 赵凯 陈国兴 江志杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期345-356,共12页
海峡地层常为深厚沉积盆地构造,海床微地形类型多样,海峡场地地震反应受微地形的影响显著。以跨琼州海峡通道剖面场地为研究对象,综合考虑海峡盆地构造、海床微地形和海床沉积土异质性,建立海床剖面二维精细化有限元模型;依据场址区域... 海峡地层常为深厚沉积盆地构造,海床微地形类型多样,海峡场地地震反应受微地形的影响显著。以跨琼州海峡通道剖面场地为研究对象,综合考虑海峡盆地构造、海床微地形和海床沉积土异质性,建立海床剖面二维精细化有限元模型;依据场址区域地震环境与历史地震活动性,选择Kik-net台网井下台阵基岩地震记录作为海床基岩输入地震动,考虑土的非线性滞回特性,模拟海峡场地的非线性地震反应。微地形效应和海床沉积土异质性对跨海峡场地地震反应的耦合影响显著,表现为盆地类共振现象、海床凹陷边缘和海床表面凸起处的反应加剧;与海峡场地基本频率接近的基岩地震动频率成分易于传播与放大;与海床水平向地震反应相比,海床地表微地形对其竖向地震反应的影响更为显著;水平向和竖向地震波传播的叠加效应会在海床表面产生面波,导致海床地表水平向地震反应放大。 展开更多
关键词 海峡场地 琼州海峡 盆地构造 海床微地形 沉积土异质性 土的非线性
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考虑土体非线性的核岛结构桩基础三维地震反应特性 被引量：2
2
作者 朱升冬 陈国兴 +1 位作者 陈炜昀 高文生 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期124-136,共13页
以某沿海拟建的AP1000核岛结构为背景,用3D集中质量-梁杆模型模拟核岛结构,考虑土体的非线性滞回特性,建立非均匀地基-群桩-厚筏-核岛结构体系的3D有限元模型,选用近场中强震、中-远场强震和远场大地震的三分量记录作为基岩输入地震动,... 以某沿海拟建的AP1000核岛结构为背景,用3D集中质量-梁杆模型模拟核岛结构,考虑土体的非线性滞回特性,建立非均匀地基-群桩-厚筏-核岛结构体系的3D有限元模型,选用近场中强震、中-远场强震和远场大地震的三分量记录作为基岩输入地震动,分析群桩基础的地震反应特性。非线性场地效应和土-桩-结构动力相互作用效应的耦合作用会显著增大核岛结构的基础输入运动,不论基准运行地震或安全停堆地震,基础输入运动的水平向和竖向上包络加速度反应谱(5%阻尼比)的谱值显著大于对应的AP1000标准设计反应谱谱值;桩顶累积绝对速度和地震峰值内力的大小受基岩输入地震动特性的影响显著,与场地反应的非线性程度正相关,其复杂的空间分布特征也受土-桩-结构动力相互作用效应和桩的几何布置的综合影响,桩-筏交界处的桩身地震内力反应最大,中-远场和远场强震作用对核岛桩基础的潜在破坏风险可能远大于近场中强地震作用。 展开更多
关键词 桩基础 核岛结构 土-桩-结构动力相互作用 土的非线性 地震反应
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含软弱土层的二维沉积盆地非线性地震反应分析 被引量：4
3
作者 温卫平 陈树培 +1 位作者 白克生 翟长海 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2022年第4期133-141,共9页
沉积盆地对地震动具有明显的放大作用,我国许多城市如北京、成都和西安等位于沉积盆地或盆地边缘场地上,因此研究地震作用下的盆地效应对于这些城市的城市规划、防震减灾等具有重要意义。真实盆地地质条件复杂,常含有软弱土层、子盆地... 沉积盆地对地震动具有明显的放大作用,我国许多城市如北京、成都和西安等位于沉积盆地或盆地边缘场地上,因此研究地震作用下的盆地效应对于这些城市的城市规划、防震减灾等具有重要意义。真实盆地地质条件复杂,常含有软弱土层、子盆地和小山包等地质构造,以含有软弱土层的沉积盆地为研究对象,基于ABAQUS有限元数值计算软件建立了二维动力有限元模型,对模型在地震作用下的放大效应进行了研究。结果表明:在盆地的大部分区域,软弱表层土的存在均放大了盆地表面的PGA,随着软弱表层土厚度的增加,边缘区域和中心区域的PGA放大系数均呈先减小,再增大,随后再减小的趋势;软弱夹层大体上削弱了盆地的放大作用,随软弱夹层厚度增加,盆地边缘和中央区域的PGA先增大后减小;软弱夹层埋深增加,盆地边缘和中央区域的PGA呈减小趋势。且出现第一峰值下降,第二峰值增加的现象,这一现象在埋深为30 m和40 m时尤为突出。 展开更多
关键词 盆地效应 软弱土层 地震反应 土的非线性本构模型
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海湾深厚海床场地二维非线性远场强地震反应特征 被引量：3
4
作者 缪涵 王彦臻 +1 位作者 方怡 陈国兴 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期637-649,共13页
人们早已认识到远距离强地震可能引起覆盖层深厚的沿海或盆地城市发生严重的地震灾害。以某杭州湾跨海通道为背景,建立跨海湾海床二维场地的精细化有限元模型,依据区域地震活动性,选取远场大地震井下记录作为海床基岩的输入地震动,考虑... 人们早已认识到远距离强地震可能引起覆盖层深厚的沿海或盆地城市发生严重的地震灾害。以某杭州湾跨海通道为背景,建立跨海湾海床二维场地的精细化有限元模型,依据区域地震活动性,选取远场大地震井下记录作为海床基岩的输入地震动,考虑地震动特性、海床微地形特征、沉积土的空间异质性和非线性滞回特性,研究了远场强震引起的海床场地非线性地震效应特征。海床场地效应与海床微地形特征、沉积土的空间异质性和输入地震动特性密切相关。凹陷地表边缘、基岩隆起和凹陷部位及海床土软弱区域的场地放大效应显著,呈现出低频聚焦现象,且竖向地震反应更为明显。仅考虑水平向地震作用将显著低估海床非线性场地效应程度,水平向和竖向地震同时作用引起的竖向地震效应不应忽视。 展开更多
关键词 深厚海床场地 远场强地震 二维非线性场地效应 土的非线性 海床地形地貌
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琼州海峡海床地震反应特性的一维非线性分析 被引量：5
5
作者 陈国兴 夏高旭 +1 位作者 王彦臻 金丹丹 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期75-85,共11页
深软海床上修建跨海通道并确保其地震安全是一项重大的工程挑战。选取拟建琼州海峡海底隧道沿线4个典型钻孔剖面进行一维非线性地震反应分析,研究了输入地震动特性、土体动力本构模型的选取对海床非线性地震反应特性的影响。结果表明:与... 深软海床上修建跨海通道并确保其地震安全是一项重大的工程挑战。选取拟建琼州海峡海底隧道沿线4个典型钻孔剖面进行一维非线性地震反应分析,研究了输入地震动特性、土体动力本构模型的选取对海床非线性地震反应特性的影响。结果表明:与MKZ模型相比,DCZ模型能更好地模拟地震动的某些高频和中-长周期分量在海床土层中的传播;海床35 m以浅和80 m~160 m深土层对0.6 Hz~1.1 Hz地震波传播的放大效应显著。对于0.2 g基岩地震动水平,海床地表峰值加速度达0.297 g,相当于地震烈度Ⅷ度水平,这与历史最大影响烈度是一致的;依据海床场地效应特征,累积绝对速度CAV是一个更合适的地震动强度指标。在周期0.05 s~0.5 s范围内,依据《中国地震动参数区划图》反应谱设计跨海通道将偏于不安全。 展开更多
关键词 场地效应 海床场地 琼州海峡 地震反应特性 土的非线性效应
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松软场地上桩筏基础AP1000核岛结构的三维非线性地震反应特性 被引量：13
6
作者 朱升冬 陈国兴 +2 位作者 蒋鹏程 陈炜昀 高文生 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期129-142,共14页
松软场地上核岛结构的地震安全正成为一个挑战性的重大工程问题。选取代表性的近场强震、中远场强震和远场大震记录作为基岩地震动,考虑场地工程地质特性、土体非线性和人工边界条件,对松软场地-桩筏基础-AP1000核岛结构三维体系进行非... 松软场地上核岛结构的地震安全正成为一个挑战性的重大工程问题。选取代表性的近场强震、中远场强震和远场大震记录作为基岩地震动,考虑场地工程地质特性、土体非线性和人工边界条件,对松软场地-桩筏基础-AP1000核岛结构三维体系进行非线性地震反应分析,结果表明:核岛结构谱加速度的卓越周期与基岩地震动的基本相同,对与核岛主体结构基本频率相近的地震动分量的反应更为强烈,冷却系统水箱“晃动水”的地震反应对核岛结构的影响类似于鞭梢效应;核岛结构的峰值加速度放大系数随结构高度增大,近场和远场强震作用时,该放大效应主要取决于核岛结构自身特性及基岩地震动经土层到核岛底部的传播;核岛结构相对其底部的峰值相对位移随结构高度增大,且远场大震作用时的反应更为强烈;随基岩峰值加速度的增大,核岛结构的峰值加速度放大效应减弱、峰值相对位移反应增大。地基柔性及土-结构相互作用的耦合效应对输入地震动具有高频过滤、低频放大效应,从而使核岛结构下部的峰值加速度显著放大、中上部的峰值加速度显著减小。 展开更多
关键词 松软场地 AP1000核岛结构 桩-筏基础 土的非线性 地震反应
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地表建筑对地下车站结构地震响应的影响 被引量：10
7
作者 何伟 陈健云 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期53-58,共6页
由于在地震中邻近地表建筑对地基周围场地的扰动,必然会对周围的地下结构动力响应产生影响。构建地表建筑-土-地下车站结构共同作用计算模型。在该计算模型中引入土体的非线性本构模型,同时考虑结构与土的接触面特性和地基无限域的影响... 由于在地震中邻近地表建筑对地基周围场地的扰动,必然会对周围的地下结构动力响应产生影响。构建地表建筑-土-地下车站结构共同作用计算模型。在该计算模型中引入土体的非线性本构模型,同时考虑结构与土的接触面特性和地基无限域的影响,对该体系进行地震反应的时域分析。计算结果表明:由于地表邻近建筑物的存在,地下结构的位移、内力等地震响应均有较大的增加。同时研究地表建筑的自振周期和相对距离等因素的变化对地下结构动力响应的影响,得到一些规律性的结论,为工程设计提供有益参考。 展开更多
关键词 地下结构 地表邻近建筑 地震反应 土的非线性 无限单元
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一体化桥梁的设计与地震反应分析
8
作者 董涛 宋波 《市政技术》 2005年第z1期104-107,共4页
1995年阪神大地震后,桥梁抗震成为一个重要的问题.为了提高桥梁抵御强震的能力,隔震橡胶支座,减震等新技术、新工艺被广泛采用.2003年5月的日本东北宫城县冲震级为7.0的强烈地震考验了阪神大地震后设计和建造的道桥建筑物.同时,橡胶支... 1995年阪神大地震后,桥梁抗震成为一个重要的问题.为了提高桥梁抵御强震的能力,隔震橡胶支座,减震等新技术、新工艺被广泛采用.2003年5月的日本东北宫城县冲震级为7.0的强烈地震考验了阪神大地震后设计和建造的道桥建筑物.同时,橡胶支座的震后残余变形,更换等也给桥梁使用维护提出了一系列新的课题.论文所示的桥梁由于采用了一体化结构形式,将大规模减少维护成本,是综合考虑桥梁设计,施工与维护因素的较为经济的桥梁结构形式.同时,针对一体化桥梁所处场地环境的复杂性以及强震下地基土的非线形特性,考虑土与桥台的相互作用对一体化桥梁进行了地震反应分析. 展开更多
关键词 一体化桥梁 地震反应分析 土的非线性 土与结构的相互作用
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