基岩地形对地震动影响研究

在理论分析基础上,采用谱元法研究了基岩地形变化对地震动的影响。结果表明:1基岩面上地震动强度大小与基岩面的产状、地震波入射方向等因素相关。地震波入射方向越接近基岩面切线方向,基岩面上地震动强度越小;越接近基岩面法线方向,则越大。2基岩凸起地形的存在,导致与凸起区相对应地表处的地震动强度减弱,形成地震动强度相对减弱区;基岩凹陷地形的存在,导致与凹陷区域相对应地表处的地震动强度增强,形成地震动强度相对增强区。3基岩地形陡度不同,地震动强度相对变化区不同。基岩凸起地形作用下,地震动强度相对减弱区是基岩凸起区的1.13~1.69倍,具有随陡度增大而逐渐增大的趋势;基岩凹陷地形作用下,地震动强度相对增强区是基岩凹陷区的0.5~1倍,具有随陡度增大而逐渐减小的趋势。4覆盖层厚度不同,地震动强度相对变化区也不同。基岩凸起地形作用下,地震动强度相对减弱区与基岩凸起区的比值具有随覆盖层厚度增大而逐渐增大的趋势;基岩凹陷地形作用下,地震动强度相对增强区与基岩凹陷区的比值具有随覆盖层厚度增大而逐渐减小的趋势。     

基岩条件对地震影响系数的影响

地震影响系数是城市小区规划和工程地震安全评价的一个重要参数,由于受地下岩体条件影响,难以准确确定地震影响系数,常规方法得到的地震影响场难以满足城市和重大工程抗震的精度要求。如何分析基岩条件对地震影响系数的影响是地震安全评价的关键工作之一。通过对地下岩体裂缝分布的数值模拟,求取基岩裂缝和地下能量等指标的分布,进而应用人工神经网络方法,得到基于基岩裂缝、能量、位移等指标分布的地震影响系数计算模型。以唐山市为例分析了计算结果,并对城市规划和工程建设提出了几点建议。     

县级城市的设计地震动分区方法

作者针对一般县城有关设计地震动分区基础资料不完备的情况 ,提出适合县城的设计地震动分区方法。在这个方法中 ,工作区工程地质的正确评价是地震动分区的基础 ;如何正确地确定抗震设防基岩运动和各区的设计地震动参数是获得合理结果的关键 ,并以一个县的地震动分区为例加以说明     

重要工程场址基岩地震动时程随机模拟

一、前言基岩地震动输入是评价场地地震效应和重要工程设计地震动的基本依据。早期的重要工程基岩地震动输入,一般都是根据地震环境选用相应的天然地震波,或根据需要作适当调整后作为地震输入。这种方法比较简便,但对甚岩地震动特征反映不够全面。七十年代以来,以地震危险性分析为基础的基岩地震动参数的选择已逐步应用于重要工程,这类方法的特点是较好地考虑了周围地震发生的基本规律和随机特征,但针对重要工程研究的要求,还很难详细地模     

下卧倾斜基岩对地面地震反应的影响

用ＦＬＵＳＨ程序研究了马鞍山市雨山山脚附近埋藏华斜基岩对水平地现地震反应的影响，对该地域水平场地反应谱的分布性进行了讨论，并对设计反应谱的分区提出了建议。     

基于场址动力分析的设计地震动确定方法

有些重要工程或场地条件很差的工程，依据常规的方法难以确定其场址的设计地震动参数，常常需要依据或参考场址动力分析结果做出决策，本文着重讨论了输入运动的确定和根据场址动力反应分析结果如何选取设计地震动参数的方法，并以实例加以说明。     

基岩劣化对进水塔结构整体失稳影响研究

基于ABAQUS有限元软件并采用时程分析方法,对三种塔背基岩劣化模型进行数值模拟,计算结果表明随着岩石劣化程度增加,塔体稳定性逐渐削弱,塑性区逐渐增加,塔体及基岩应力也逐渐增大。     

地震基岩面的选取对深厚场地地表地震动参数的影响

地震基岩面的选取对场地设计地震动参数取值的合理性有重要影响。以苏州城区的钻孔剖面为研究对象,选取剪切波速介于400~800 m/s的9个土层顶面作为地震基岩面,采用等效线性方法考虑土的非线性特性,采用一维波传法分析地震基岩面的选取对地表地震动特性的影响。结果表明:1地表峰值加速度PGA随地震基岩面剪切波速的增大而增大,PGA的增大幅度随输入地震动强度的增大而减小;2地表加速度反应谱放大系数?谱谱值也随地震基岩面土层剪切波速的增大而增大,且?谱谱值随输入地震动强度的增大而减小;对于中强地震的近场地震动作用,基岩面深度对周期小于1.0 s的?谱谱值的影响较大;而对于特大地震的远场地震动作用,基岩面深度对周期小于4.0 s的?谱谱值均有较大影响;3远场地震动作用时的?谱谱值明显大于近场地震动作用的?谱谱值;4取剪切波速不小于700m/s的土层顶面为地震基岩面较为适宜。     

断层错动引发基岩上覆土层破裂过程模拟

 利用有限元方法对断层基岩错动引发上覆土层破裂过程进行数值模拟,展示场地土层破裂形成和扩展特征,以及场地地表出现破裂并不一定形成土层贯通破裂的地震现象。研究表明,土层破裂始于土层与基岩的交界面并向上扩展,而随着断层基岩错动量的增加,场地地表出现破裂(单个或两个)并向下扩展,在断层基岩错动量达到一定值时上下扩展的破裂在土层某一深度位置相连形成土层贯通破裂;不同的断层基岩错动量和覆盖土层条件将导致隐覆破裂、非贯通地表破裂和贯通破裂3类不同的场地地震破裂现象。研究进一步揭示土层厚度和特性对土层破裂特征的影响。当出现地表破裂时,土层越厚破裂带的宽度越大,砂土形成的破裂带宽度小于黏土;土层越硬,越易于形成贯通破裂;土层厚度和土质特性对土层破裂的破裂角影响不明显;对于逆冲断层,地表土层初始破裂出现所需的基岩位错量约为贯通破裂位错量的80%或更小,50 m以内的覆盖土层产生贯通破裂的基岩位错垂直量小于上覆土层厚度的5%。     

基岩地震动随机特性有限元反分析算法

从有限元动力分析的基本原理出发,将地面地震运动看作一个随机过程,利用脉冲响应函数、随机振动理论和傅立叶变换原理,推导了由地面地震运动统计特性反算基岩地震运动统计特性的有限元反分析计算公式,提出了一种用于由地面地震动统计特性计算基岩地震动统计随机特性的二维有限元反分析法。该方法可由已知的地面地震动模型方便地计算出基岩地震动统计参数。算例表明:地层改变了地震动的频率组成,同时对基岩地震动有一定的放大作用,在地下结构抗震计算时,应以基岩地震运动作为地震动输入。     

地震波参数对地下岩体洞室位移特性的影响分析

利用FLAC^3D初步分析了地震荷载作用下地震波振幅、频率及持续时间对地下岩体洞室位移特征的影响。分析结果表明，在地震荷载作用下，洞室位移随振幅以及持续时间的增大而增大，但随着频率的增大而减小，变化幅度随埋深和侧压系数的增加而减小。分析结果还表明，浅埋情况下，可能存在导致岩体洞室变形破坏的地震烈度门槛值，当地震烈度超过门槛值时，洞室位移值随振幅的增大呈陡变性增加趋势；同时，地震的长周期（低频率）特征对洞室的位移影响显著。低频地震波导致的洞室位移幅值明显高于高频地震波。     

非均质细胞元随机分布对高温岩石介质中裂纹扩展影响的数值试验研究

在平面应变模型下,以花岗岩为样本,采用随机介质固热耦合数学模型及有限元方法进行了高温岩石介质中裂纹扩展影响的数值试验研究。在指数分布、韦泊分布2种随机分布和温度的作用下,研究了材料非均质性对岩石介质中裂纹扩展的影响,并对岩石热破裂做了详细研究,揭示了概率分布形式、分布参数.时间与花岗岩样本的热破裂过程的变化规律。     

回采巷道锚杆支护影响因素的FLAC 分析

 介绍了目前国际上比较流行的有限差分程序FLAC3. 3。以山东新汶矿区锚杆支护回采巷道为条件, 运用该软件分析了地应力、层理、节理分布及其强度和刚度、围岩强度等多种因素对巷道围岩变形和破坏的影响, 并与井下实测数据进行了对比。结果表明, 岩层不连续面分布及力学性质对顶板岩层变形和锚杆受力影响最为明显, FLAC3.3 软件在分析几何非线性和大变形问题方面性能优越。     

孔隙结构特征及其对岩石力学性能的影响

 以砂岩为研究对象,利用统计学原理和FLAC3D软件重构了三维孔隙模型。在三维孔隙模型的基础上,应用数值模型试验的方法,通过多组孔隙分布特征参数的巴西圆盘劈裂数值模拟试验,分析并探讨了孔隙结构参数(孔隙率、孔径分布和空间位置分布)对孔隙砂岩力学性能的影响。研究结果表明：孔隙率严重地影响着孔隙圆盘模型的破坏状态,孔隙率较小时圆盘以拉伸破坏为主,孔隙率增大时出现拉伸和剪切共同作用的破坏方式。随着孔隙率的增大,圆盘模型的抗拉强度呈指数递减的趋势;随着孔径分布控制参数的减小,圆盘劈裂破坏区域增大且更加分散。当孔隙率较小时孔径分布对抗拉强度有一定的影响;孔隙空间位置的改变对圆盘破坏的影响主要体现在裂纹产生的位置上,没有改变圆盘的破裂方式和裂纹的数目,对圆盘抗拉强度也没有太大的影响。研究结果揭示了孔隙岩石变形破坏的内在机制,为研究孔隙结构参数对岩石物理力学性能的影响提供一定的参考。     

基于遗传神经网络的坝基岩体渗透系数识别

基于坝基岩体渗流场正演分析的数学模型，通过观测渗流区域地下水运动的动态信息反演坝基岩体的渗透系数。将遗传算法和神经网络相结合，所建立的遗传神经网络具有较快的训练速度和较强的泛化能力。数值算例表明，遗传神经网络在求解坝基岩体渗透系数反演问题中具有较高的计算效率和识别精度。     

岩石工程数值分析中选择岩体力学参数的神经元网络方法

讨论了确定岩石工程数值分析中所需输入的岩体力学参数的人工神经元网络法,这种方法的优点是可以考虑的较多非定量的岩体地持同描述。应用实例表明,计算结果与实测结果比较一致。     

岩石锚杆水平刚度系数的计算方法

采用数值方法,模拟全粘结岩石锚杆的拉拔试验,求得不同条件下的岩石锚杆水平刚度系数,最后经曲线拟合和参数分析,推导出岩石锚杆水平刚度系数的计算公式。与有关试验结果的对比表明,公式计算结果与实际比较接近。     

岩石地基上扩展基础基底反力分布的分析

扩展式基础的基底反力一般呈非线性分布。数值模拟的结果显示 ,岩石地基上的扩展式独立基础 ,其基底反力分布的非线性特征非常显著 ,并且其分布模式和变化规律与土质地基不同。基础高度 ,即基础与基岩的相对刚度是决定基底反力分布模式的主要因素 ,随着基础和基岩相对刚度从小到大的变化 ,基底反力分布模式从中部集中向接近均匀分布过渡 ,再向边缘集中发展。     

侧压力系数对隧道衬砌力学行为的影响分析

利用奥地利岩土工程分析软件FINAL,考虑岩土的弹塑性性能,分析了侧压力系数变化对隧道衬砌力学行为的影响程度.计算中考虑了锚杆的作用和地下洞室开挖时的应力释放问题.结果表明合理变化范围内的侧压力系数对隧道衬砌内力和位移的影响程度在15%左右.