井孔变径与水井含水层系统对地震波的响应

本文给出了井孔变径条件下水井含水层系统对地震波响应的微分方程,认为井孔变径相当于改变了井水柱的有效高度,从而影响到水井含水层系统的固有振动周期。当井孔水柱的总高度不变时,井孔变径次数越多,井孔变径系数越大,则井水位响应幅度的放大因子越大,而且系统的固有振动周期也越大。利用这一理论,可以用改变井径的办法使水井对地震波的响应变好。     

济南珍珠泉井水固有振荡试验的解释

本文介绍了济南珍珠泉井水固有振荡试验结果.利用振动理论和Cooper水井-含水层模式对试验进行了解释.计算出珍珠泉水井-含水层系统的阻尼系数和固有振动的角频率.该系统阻尼系数小,角频率恰好和瑞利波角频率相近,因此珍珠泉井水位对地震瑞利波响应的振幅特别大.井水固有振荡试验是一种简便易行、经济迅速的方法,它比其它现场试验方法更宜于推广应用.     

水井的频率特性及其对地震波的响应

通过对珍珠泉井、鲁04井和鲁29井的“SLUG”试验,得出了它们含水层的固有振荡周期和阻尼系数,分析了它们对地震波响应不同的原因。珍珠泉井含水层的固有振荡周期为20.4s,恰好在瑞雷波周期的中间。其阻尼系数只有0.0105s~(-1),它的渗流性强,因而对地震波的响应幅度最大。 三口井孔对地震波响应的观测结果与试验结果同理论研究结果一致。     

井水位振荡试验及其结果

通过鲁04井的频率特性试验,求出了该井含水层系统的频率特性参数,固有振动周期为40.59s,阻尼系数为0.0362s-1。并且计算出鲁04井含水层的导水系数为1.8×10-3m2/s。利用这些结果解释了鲁04井对地震波响应比珍珠泉井差的原因     

水井含水层导水系数及其对地震波的响应

利用弹性理论和渗流理论研究了井水位振荡试验,给出了一种计算水井含水层渗流特性参数的新方法。该方法不是用井水位的恢复曲线,而是用井水位的振荡曲线计算出水井含水层的导水系数。对５ 口水井的导水系数及其对地震波的响应进行了统计,结果表明：水井含水层的导水系数越大,井水位对地震波响应的幅度越大,响应的次数越多。     

从鲁04井频率接收试验分析其地震波响应特征

通过鲁04井的频率特性的试验,具体求出了鲁04井含水层系统的频率特性参数:固有振动周期为40.59S,阻尼系数为0.0362S~(-1),振动品质因数为2.14。依此解释和分析了鲁04井的地震波响应特征。     

水井含水层系统与水位观测系统对固体潮与地震波的响应

本文把水井含水层系统和水位观测系统联系在一起综合进行讨论,从振动学理论推导出这两个系统的二自由度振动方程组。从这个方程组的一些可能的解讨论了这两个系统对地震波和固体潮响应的影响因素。 认为水井含水层系统与水位观测系统对固体潮与地震波的响应,主要取决于这两个系统的固有周期。 理论分析表明,对于地震波来说,含水层的导水系数越大,水井水柱的有效高度越大;观测仪器的等效质量越大,浮标截面圆半径越大;井管截面圆半径越小,则系统响应的放大倍数越大。但是,这些因素对于长周期固体潮响应的影响很小;并指出在某些情况下水位观测系统的周期可起重要作用,在研究分析中不应忽视。      

井孔变径与井水位的固体潮效应

根据多孔介质渗流理论和弹性理论，在井孔变径条件下，得出水井含水层系统对潮汐信号响应的偏微分方程，认为井径变化相当于改变了井水柱的有效高度，从而影响了水井含水层系统的固有振动周期。分析了井孔变径对潮汐信号响应的周期特征，认为当含水层水体很大（含水层水平面积比井孔面积大得多），且含水层的渗透系数也很大的条件下，井径变化对井水位固体潮响应幅度影响很小     

鲁—14井井径变化试验的解释

对鲁－14井井径变化试验的井水位潮汐资源进行了反复调和分析，结果表明试验前后井水位对气压和固体潮的响应改变较小。根据多孔介质渗流理论和弹性理论，对这一现象进行了解释，认为井径变化相当于改变了井水柱的有效高度，从而影响了水井含水层系统的固有振动周期。分析了井孔变径对潮汐信号响应的周期特征，认为在含水层水体很大（含水层水平面积比井孔面积大得多），且含水层的渗透系数也很大的条件下，井径变化对井水位畦体潮响应幅度影响很小。     

用重锤试验求承压含水层的水文地质参数

井孔响应试验通常指重锤试验,即测量井中水位突然变化时引起的井孔—含水层系统的强迫—自由振动响应。在许多情况下,它能可靠地确定含水层导水系数和其它特性。根据理论计算,该试验法影响范围一般可达100m。井孔—含水层系统的响应特性可分为三类:过阻尼振荡,临介阻尼振荡和欠阻尼振荡。 我们使用数值拉普拉斯变换方法,应用Cooper有关瞬时取水过阻尼响应的理论,计算出给定井孔—含水层系统模型对瞬间取水响应的理论曲线,然后将实际观测曲线与理论曲线对比,就能求出含水层的导水系数和弹性贮水系数。文中列出的三口测井用重锤试验求出的导水系数与抽水试验结果对比发现,数值相差较大,可能是由于实际含水层并非理想模型,或是给出的含水层厚度误差较大,致使计算结果误差较大。据Van der kamp有关欠阻尼响应的理论,计算出井孔—含水层系统的振动特性和响应能力,如角频率、阻尼系数和导水系数等。 井孔响应试验的显著特点是经济,简便,很多井的试验在数分钟之内即可完成。     

Test of frequency characteristic for well and its response to seismic waves

The permeation parameters have been calculated by forefathers on the basis of permeation theory by means of the Slug test (Yin, Zheng, 1992) and the restoration curves of well level. We are interested in oscillation of the well level when we make Slug test. Both the permeation parameters and frequency parameters, i.e., natural period and damping coefficients of well aquifer, have been calculated on the basis of vibration theory by means of the oscillation curves. Not only this has given a new method, but also the different response of well level to seismic waves has been explained by it in theory.     

阻尼连体结构地震响应影响参数研究

针对阻尼连体结构,采用串并联质点系层模型,沿连体设置方向施加El Centro1940地震波,讨论了毗邻结构自振周期比与连接体阻尼刚度变化对阻尼连体结构地震响应的影响。研究结果表明:毗邻结构自振周期比与连体阻尼刚度对结构的地震响应影响较大,存在一个使结构地震响应为最优的周期比与阻尼刚度值,为实际工程应用和研究提供一些参考。     

台湾某钢框架大楼采用阻尼器补强结构减震效果评析

阻尼器是一种效果良好的减震装置,将阻尼器安装于结构中能够适时为结构体系提供阻尼力,从而减小地震作用对结构的破坏。黏滞阻尼器对振动的反应比较敏感,在结构受到较小振动时就可以发挥其减震效果,其阻尼力会随着振动周期和使用状态温度的不同而变化。当地震发生时,安装在结构中的阻尼器会消减地震作用,降低传导到主结构体系的地震能量,减小结构相对位移。本文介绍了黏滞阻尼器的工作原理和安装有黏滞阻尼器的结构体系的阻尼比的计算方法,对减震结构的减震效果的评析方法做出探讨,并以一安装有黏滞阻尼器的台湾某既有钢框架结构为例,分析了(1)该结构在遭受地震作用时的地震反应;(2)该结构体系在不同地震作用水平时的阻尼比,包括主体结构阻尼比和黏滞阻尼器阻尼比;(3)结构安装黏滞阻尼器后的减震效果。实例对本文的减震评析方法和减震效果进行了说明和分析,计算及分析结果表明利用黏滞阻尼器加固既有结构能够取得较好的减震效果,本文所提减震效果评析方法是一种实用有效的评析方法,对类似工程的减震评析具有一定的参考价值。     

Modal identification of structures from ambient vibration,free vibration,and seismic response data via a subspace approach

This work presents a unified procedure for determining the natural frequencies, modal damping ratios and modal shapes of a structure from its ambient vibration, free vibration and earthquake response data. To evaluate the coefficient matrices of a state‐space model, the proposed procedure applies a subspace approach cooperating with an instrumental variable concept. The dynamic characteristics of a structure are determined from the coefficient matrices. The feasibility of the procedure is demonstrated through processing an in situ ambient vibration measurement of a five‐storey steel frame, an impulse response measurement of a three‐span continuous bridge, and simulated earthquake responses of five‐storey steel frames from shaking table tests. The excellent agreement of the results obtained herein with those published previously confirms the feasibility of the present procedure. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

Prediction of seismic energy dissipation in SDOF systems

A simple analytical procedure is developed for calculating the seismic energy dissipated by a linear SDOF system under an earthquake ground excitation. The ground excitation is specified by its pseudo-velocity spectra and effective duration whereas the SDOF system is defined by its natural period of vibration and viscous damping ratio. However, the derived relationship for the energy dissipation demand under an earthquake excitation is sensitive neither to the viscous damping ratio nor the ductility ratio when the SDOF system undergoes inelastic response. Accordingly, the proposed relationship can be employed in an energy-based seismic design procedure for determining the required energy dissipation capacity of a structural system.     

地震前后井-含水层系统潮汐参数变化特征分析——以云南弥勒井为例

本文对弥勒井2004～2016年井水位同震响应形态及地震前后井水位潮汐参数变化关系特征进行分析。结果表明,在弥勒井水流运动方向总体是以垂向流为主、径向流为辅的前提下,天然因素(地震)和人工因素(洗井、装置改造)均可改变含水层水流运动方向。当震前潮汐因子和相位差反向变化时,能量较大的地震可以改变其水流运动方向,使震后潮汐因子和相位差呈同向变化,水流运动方向由以垂向为主变为以径向为主;能量较小的地震只是改变其含水层渗透系数,没有改变其水流运动方向,震后仍以垂向流为主。当震前潮汐因子和相位差呈同向变化时,能量较大的地震发生可以使径向含水层渗透系数增大,水流运动方向不变,震后仍以径向为主。通过分析潮汐参数变化,可以进一步得知井-含水层径、垂向流渗透系数的变化,为进一步精确计算含水层参数提供了参考。     

Free vibration of soils during large earthquakes

Free vibration of soils happens frequently during some large earthquakes, perhaps seeming like a paradox. This happens because the energy released from seismic sources in some cases is not stationary in time, allowing relaxation intervals in between without important seismic wave arrivals in which free soil vibration happens. Two techniques to estimate the natural period of the free vibration from accelerograms are presented: autocorrelograms and Fourier spectra. Both techniques sometimes allow measuring higher mode frequencies of the soil for the three first modes as well as modal damping. Free vibration modal periods satisfy the classic 1D equation S-wave theory. The presence of free vibrations corresponds to shear wave soil energy radiation episodes rather than to energy amplification of incoming stationary seismic shear waves suggested by the dynamic soil amplification. These results explain the discrepancies observed between the theoretical soil dynamic amplification and the accelerographic measurement. Observation of free vibration of soils is not always possible, it depends on the duration of the time windows without important seismic waves arrivals compared to the natural period and damping of the soil.