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基于模糊理论与SVM的边坡地震失稳规模贝叶斯网络评估方法
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作者 刘阳 张建 +2 位作者 李孟芳 朱崇浩 向波 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期2807-2815,共9页
由于历史边坡样本数量不足,使用传统机器学习方法进行边坡稳定性评估往往会出现过拟合问题。以贝叶斯网络为框架,结合模糊理论与支持向量机,建立一种边坡地震失稳规模评估新方法。采用模糊理论求解贝叶斯网络参数的先验分布,同时采用支... 由于历史边坡样本数量不足,使用传统机器学习方法进行边坡稳定性评估往往会出现过拟合问题。以贝叶斯网络为框架,结合模糊理论与支持向量机,建立一种边坡地震失稳规模评估新方法。采用模糊理论求解贝叶斯网络参数的先验分布,同时采用支持向量机求解贝叶斯网络参数的实际样本潜在分布;利用贝叶斯估计方法将先验分布与实际样本潜在分布结合,以得到既满足基本规律又体现样本非线性与随机性的边坡地震失稳规模贝叶斯网络。利用建立好的贝叶斯网络对32个实际边坡样本进行失稳规模评估,正确率为81.25%。通过与基于先验知识的贝叶斯网络、基于实际样本的支持向量机进行对比,可以看出,提出的方法解决了样本不足带来的过拟合问题,正确率有很大提升。并且,该方法在边坡属性不完整的情况下也能对失稳规模作出有效评估。 展开更多
关键词 边坡工程 地震失稳规模 贝叶斯网络 先验知识 模糊理论 支持向量机
列车-CRTSⅡ型板式无砟轨道-路基系统加速度响应大型振动台试验研究 预览
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作者 曹礼聪 童心豪 +3 位作者 张志方 张建 李晓斌 杨长卫 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期168-176,共9页
为探究高速铁路在地震作用下的响应特征,同时为高速铁路地震预警提供试验验证,开展了国内首次大比尺列车-CRTSⅡ型板式无砟轨道-路基体系振动台试验,以CRH380BL型列车为原型,钢轨、扣件、列车、轨道板等构件依据相似比进行精加工,选用... 为探究高速铁路在地震作用下的响应特征,同时为高速铁路地震预警提供试验验证,开展了国内首次大比尺列车-CRTSⅡ型板式无砟轨道-路基体系振动台试验,以CRH380BL型列车为原型,钢轨、扣件、列车、轨道板等构件依据相似比进行精加工,选用黄河大桥桥址地震波进行加载。试验结果表明:路基高程对水平向加速度增幅明显;加载0.12g地震波时,轮轨相互作用竖向响应强于水平向;现行停车阈值设置合理;转向架水平向减震效果明显;地震波幅值≤0.14g时,钢轨处加速度放大系数与地震波幅值成正相关,列车的振动模式在0.14g后发生变化,放大系数起伏不定,但均值仍大于0.14g以前系数。该研究成果可为高速铁路地震预警进一步的研究提供指导。 展开更多
关键词 列车 CRTS-Ⅱ型板式无砟轨道 路基 振动台试验 加速度响应
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多级组合支护结构对非均质高边坡抗震性能影响分析 预览
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作者 王德华 吴祚菊 +1 位作者 张建 蒋永林 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期404-414,共11页
强震引起支护结构失效、边坡失稳的事故频发,因此对边坡支护结构进行抗震性能分析具有重要价值。以四川省乐山市风池山某边坡支护工程为背景,选取该边坡地层分布较为不均匀及存在薄弱夹层的典型剖面,建立了未支护结构和支护结构的振动... 强震引起支护结构失效、边坡失稳的事故频发,因此对边坡支护结构进行抗震性能分析具有重要价值。以四川省乐山市风池山某边坡支护工程为背景,选取该边坡地层分布较为不均匀及存在薄弱夹层的典型剖面,建立了未支护结构和支护结构的振动台试验模型,对比分析了支护结构对边坡抗震性能影响,其中,支护结构综合采用了矩形格构框架梁、预应力锚索、抗滑桩等多级组合支护形式。试验中充分考虑了边坡土层非均质性,以及薄弱夹层对计算结果的影响,得出了一系列关于坡面位移、坡体加速度,以及支护结构动力响应等方面的重要结论。 展开更多
关键词 非均质边坡 支护结构 抗震性能 振动台试验
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预应力锚索桩板墙的地震响应及影响参数研究
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作者 曲宏略 李瑞峰 +1 位作者 张建 胡焕国 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期536-545,共10页
汶川地震震害调查表明,使用预应力锚索的桩板墙变形协调性更好,抗震性能提高,但目前在预应力锚索桩板墙的抗震设计理论研究方面仍比较落后。本文利用FLAC^3D对预应力锚索桩板墙的地震响应特征进行了研究,包括桩身土压力分布、桩身变位... 汶川地震震害调查表明,使用预应力锚索的桩板墙变形协调性更好,抗震性能提高,但目前在预应力锚索桩板墙的抗震设计理论研究方面仍比较落后。本文利用FLAC^3D对预应力锚索桩板墙的地震响应特征进行了研究,包括桩身土压力分布、桩身变位及锚索内锚段应力的动力响应特性等,并通过改变地震动参数、材料参数和结构设计参数,进行了多种工况的分析,系统研究了影响参数对桩-土-锚动力耦合相互作用规律的影响。通过对FLAC^3D的数据分析,其研究结果表明:锚索限制了桩板墙结构的运动,墙后土压力在锚索附近显著增大;桩前基础表面的土体易损坏,因此,应高度重视桩前位置,这对抗震设计有积极影响;随着内聚力和内摩擦角的增大,桩的位移、应力和锚固轴力等减小;锚索存在临界有效锚固长度,在临界范围内,通过减小桩间距来提高加固效果并不明显。研究成果加强了对预应力锚索桩板墙抗震表现的认识,也为深化抗震机理研究提供了可靠的依据。 展开更多
关键词 预应力锚索桩板墙 地震响应 参数影响
岩体夹层应力波能量演化及应力响应特征分析 被引量:1
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作者 刘传正 张建 崔鹏 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第6期2267-2277,共11页
夹层是常见的地质结构,在地震或爆破荷载作用下,夹层对应力波的传播以及对岩体的响应具有重要的影响。以往对应力波在夹层介质中传播的研究多集中于夹层对应力波的隔振或透射性能,而对应力波在夹层中的多次折、反射过程中能量的演化规... 夹层是常见的地质结构,在地震或爆破荷载作用下,夹层对应力波的传播以及对岩体的响应具有重要的影响。以往对应力波在夹层介质中传播的研究多集中于夹层对应力波的隔振或透射性能,而对应力波在夹层中的多次折、反射过程中能量的演化规律缺乏讨论,对夹层介质的应力响应与破坏没有开展较好地分析。通过理论方法对应力波在夹层内部传播过程中的能量系数的变化规律进行了研究,分析了岩体介质波阻抗和应力波入射角对夹层内外介质中累积波动能量系数的影响规律,以及平面型边坡中软弱夹层的应力响应特征和动态稳定性。研究发现,应力波在夹层内部往复反射过程中,夹层内剩余应力波能量随折、反射发生次数呈指数曲线下降,第4次折、反射后产生的应力波能量可以忽略;夹层内外介质中应力波的累积能量系数的差异随着夹层内外介质波阻抗的相对差异的增大而增大。在平面谐波入射下,边坡内部的夹层中的剪应力和抗剪强度呈波动变化;相对P波,SV波入射会产生较高水平的剪应力,对边坡稳定性影响最大。且SV波入射时,边坡的安全系数对夹层的倾角变化更为敏感,随倾角增大而迅速降低。 展开更多
关键词 夹层 能量系数 应力响应
利用2014年云南地震验证与研究四川地震预警快速震级估算模型 预览
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作者 李鸿杰 王志佳 +3 位作者 樊惠惠 胡蓉平 韩嘉怡 张建 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1337-1342,共6页
地震预警系统是防震减灾中最为行之有效的方法之一,其中对地震震级的估算是非常重要且困难的。目前,比较成熟的地震震级估计方法包括:基于最大卓越周期(τmax p)、特征周期(τc)和最大位移幅值(P d)方法。利用2014年云南地3次大地震主... 地震预警系统是防震减灾中最为行之有效的方法之一,其中对地震震级的估算是非常重要且困难的。目前,比较成熟的地震震级估计方法包括:基于最大卓越周期(τmax p)、特征周期(τc)和最大位移幅值(P d)方法。利用2014年云南地3次大地震主震及余震P波初期部分的信息,验证与研究了四川地区地震预警快速震级估算模型在云南地区的适用性,结果表明3种参数模型均能在短时间内有效地进行震级估算。对于本研究数据库而言,P d-4 s时窗模型最优,3个参数模型求得的估计震级在大震下均没有出现明显的震级饱和现象。但由于目前难以在短时窗下得到准确的震源/中距,因此推荐在云南地区地震预警系统中使用τmax p和τc模型来估计震级。 展开更多
关键词 地震预警 震级估算 四川地区 云南地区
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公路边坡地震失稳规模模糊综合统计评估
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作者 刘阳 向波 +2 位作者 张建 闫孔明 廖蔚茗 《中国安全科学学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期169-174,共6页
针对现有边坡地震危险性评估方法对失稳规模很少提及,且常用于危险性评估的模糊综合决策方法主观性较强的问题,开发一种公路边坡地震失稳规模的模糊综合统计评估方法。基于模糊统计原理,以汶川地震震后调查资料中记载的408个失稳公路边... 针对现有边坡地震危险性评估方法对失稳规模很少提及,且常用于危险性评估的模糊综合决策方法主观性较强的问题,开发一种公路边坡地震失稳规模的模糊综合统计评估方法。基于模糊统计原理,以汶川地震震后调查资料中记载的408个失稳公路边坡为样本,将评估方法各指标的取值范围划分为若干区间,在每个区间分别进行模糊统计,并对模糊统计结果进行曲线拟合,以得到各指标对失稳规模的区间隶属度。然后利用模糊综合决策方法,根据观测值判断失稳规模等级。利用所开发的评估方法评估其他45处公路边坡地震失稳规模,得到的评估结果的准确率为88.6%,表明该方法是有效的。由于没有其他矫正过程,且边坡样本数量相对较少,该方法的准确率尚有提升空间。 展开更多
关键词 地震边坡失稳规模 失稳边坡样本 模糊统计 模糊综合决策 区间隶属度 曲线拟合
地震预警参数maxp,τc和Pd在四川地区快速震级估计中的应用 预览
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作者 H.J.Li J.J.Zhang +2 位作者 Y.L.Tang 李鸿杰 张建 《世界地震译丛》 2018年第4期321-336,共16页
为控制和减轻四川省龙门山断裂带地区的潜在地震威胁,建立一套适用并服务于该地区地震预警系统的震级估计模型显得尤为重要。本文利用2008年汶川地震(MW7.9)主、余震和2013年芦山地震(MW6.6)主、余震P波初期部分的信息,研究了最大卓越周... 为控制和减轻四川省龙门山断裂带地区的潜在地震威胁,建立一套适用并服务于该地区地震预警系统的震级估计模型显得尤为重要。本文利用2008年汶川地震(MW7.9)主、余震和2013年芦山地震(MW6.6)主、余震P波初期部分的信息,研究了最大卓越周期(τmaxp)、特征周期(τc)和峰值地动位移(Pd)三个预警参数与地震震级的相关性,并建立了对应的震级估计模型。然后将基于四川地区数据所建立的模型与前人所研究的基于其他地区数据所建立的模型进行比较、分析和评价。结果表明,τmaxp参数与所选数据库地震震级呈现分段相关,分别为4.0~6.0级和6.0~8.0级;而τc参数在所选数据库整段震级范围内呈现明显的相关,且没有出现震级饱和现象,但是该参数的拟合回归线斜率略低于其他地区;而Pd参数与震级在4.0~6.0级的相关性最好,对于大震级却出现了较为明显的震级饱和现象。值得注意的是,通过增大时窗或缩窄滤波频带可以在一定程度上改善震级饱和现象,但是拟合回归线斜率会有所减小,不同参数所表现出来的差异性以及与其他区域模型的差异应与龙门山断裂带地区的区域特性有关。本研究为我国四川省地震预警系统中震级估计模型的建立提供了参考。 展开更多
关键词 地震预警系统 地震震级 估计模型 四川地区 PD 龙门山断裂带 应用 饱和现象
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一种适用于室内模型试验的循环加载装置研制及试验研究
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作者 汪明元 吴金标 +2 位作者 张建 廖蔚茗 闫孔明 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第3期1145-1151,共7页
设计了一套适用于室内模型试验的循环加载装置,该装置主要由水平滑动系统、动力系统以及反力架系统组成,具有稳定可靠,制造加工成本低廉,且荷载幅值和频率可调节等优点。将装置输出的实测荷载与理论值进行对比,并利用该装置对海洋风机... 设计了一套适用于室内模型试验的循环加载装置,该装置主要由水平滑动系统、动力系统以及反力架系统组成,具有稳定可靠,制造加工成本低廉,且荷载幅值和频率可调节等优点。将装置输出的实测荷载与理论值进行对比,并利用该装置对海洋风机单桩式基础进行循环荷载试验研究,结果表明:实测荷载与理论值之间的拟合相似程度为91.3%,输出荷载稳定可靠;淤泥质软土地基中单桩式基础的位移在循环加载初期增长很快之后逐渐趋于稳定,桩后土体与桩分离形成间隙,桩前及桩侧土体出现径向裂纹;桩身弯矩会随着加载次数的增加而呈现累积增加的趋势,最后逐渐趋于稳定,桩身最大弯矩出现在土表下4D~5D(D为桩径)。基于以上结果表明,该循环加载装置设计合理、能够提供稳定可靠的荷载,且能满足模型试验的要求。 展开更多
关键词 循环加载装置 室内模型试验 单桩式基础 累积变形
基于汶川主震及余震的一种新型地震预警震级估计参数τlog研究 被引量:1
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作者 李鸿杰 张建 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2018年第1期45-50,共6页
我国四川地区在2008年发生了一次面波震级达8.0级的强烈大地震,诱发了多处灾难性滑坡灾害并造成了重大人员伤亡.作为防震减灾最为行之有效的方法之一,地震预警系统亟待在四川地区建立起来.在地震预警系统中,对地震震级的快速估算是最为... 我国四川地区在2008年发生了一次面波震级达8.0级的强烈大地震,诱发了多处灾难性滑坡灾害并造成了重大人员伤亡.作为防震减灾最为行之有效的方法之一,地震预警系统亟待在四川地区建立起来.在地震预警系统中,对地震震级的快速估算是最为重要且困难的工作之一.目前世界上提出较早、应用较为广泛的快速震级估计的参数主要有:最大卓越周期(τpmax)、特征周期(τc)和最大位移幅值(Pd).本文介绍了一种新型的震级估计参数对数周期(τlog)并利用2008年汶川主震及其余震P波和S波初期部分的信息,研究了该参数与震级的相关性,并与前人研究同为周期/频率相关算法的τp^max和τc参数进行对比,然后进一步研究时间窗口长度对震级估计误差的影响并进行了评价.结果表明:对于主震事件(M 8.0),短时窗的τlog数无法避免震级低估(震级饱和)现象,当时间窗口到达第5s时,震级饱和现象能有效地被克服;对于中等震级地震事件(M 5.0-6.5),能够较好地反映地震规模大小,震级估算误差能较好地满足地震预警系统精度要求;在小震级事件(M〈5.0)中,τlog法的震级估计误差更小,相比起τc方法显得更为优越,在地震预警系统的实际应用中,能够有效地降低对于小震事件的误(漏)报率. 展开更多
关键词 汶川地震 地震预警 震级估算 τlog方法
锚索框架梁加固平面滑动型边坡地震动力响应 被引量:1
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作者 付晓 冀文有 +2 位作者 张建 曹礼聪 范刚 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第5期1709-1719,共11页
设计并完成了一个缩尺比例为1:20的锚索框架梁加固平面滑动型边坡的振动台试验,通过改变输入地震波类型和峰值,研究了边坡体及支护结构的动力响应特性。试验结果表明:锚固边坡体的整体稳定性较好,地震造成的破坏主要为滑体顶部震碎和... 设计并完成了一个缩尺比例为1:20的锚索框架梁加固平面滑动型边坡的振动台试验,通过改变输入地震波类型和峰值,研究了边坡体及支护结构的动力响应特性。试验结果表明:锚固边坡体的整体稳定性较好,地震造成的破坏主要为滑体顶部震碎和无约束坡面岩土体剥蚀、掉块;地震波在经过软弱夹层时存在能量聚集效应,不同地震波下滑体重心处加速度放大系数的差异性随输入地震波峰值的增加而减小;锚索在地震时表现出协同工作的特性,预应力损失最先发生在坡顶,然后向坡体中下部转移;在锚索框架梁的抗震设计时,应考虑边坡体上部的加速度放大效应和锚索预应力损失对边坡整体稳定性的影响。试验结果为合理考虑预应力锚索框架梁的抗震设计提供有益的参考。 展开更多
关键词 振动台试验 锚固边坡 稳定性 抗震设计
斜坡基底软土桩–网复合地基变形特性离心试验研究 被引量:3
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作者 刘飞成 张建 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期209-219,共11页
为探究斜坡基底软土–桩网复合地基的变形特性,以沿海铁路线某深厚软土地基断面为原型,开展比尺为1∶100室内离心模型试验。通过对试验数据的整理分析,结果表明:(1)路堤顶部两侧的竖向和横向位移、两侧沉降差在运营期都有明显增长,... 为探究斜坡基底软土–桩网复合地基的变形特性,以沿海铁路线某深厚软土地基断面为原型,开展比尺为1∶100室内离心模型试验。通过对试验数据的整理分析,结果表明:(1)路堤顶部两侧的竖向和横向位移、两侧沉降差在运营期都有明显增长,但竖向和横向位移主要产生于路堤施工阶段,而沉降差基本产生于运营期内;(2)加筋垫层对其下方的地基表层横向位移有明显约束。地基右侧土体的竖向和横向位移关于路堤中心不对称,表现为右侧大于左侧,地基表面呈现出明显偏向斜坡外侧的非对称“沉降盆”;(3)斜坡桩和悬浮桩的桩顶竖向和横向位移明显大于平台桩,平台桩潜在破坏模式为弯拉或弯剪破坏,斜坡桩为倾斜破坏,悬浮桩为倾斜+横移破坏;(4)桩发生明显上刺和下刺现象,且淤泥质黏土表现出流体特性发生绕桩横向流动。 展开更多
关键词 桩基工程 斜坡基底 软土 离心模型试验 桩–网复合地基 变形特性
一种桩承式路堤沉降的简化计算方法 预览
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作者 刘飞成 张建 闫世杰 《西南交通大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期272-278,共7页
针对路堤荷载作用下桩土复合地基的沉降计算,传统方法主要是把沉降分为加固区沉降和非加固区沉降两部分来考虑,存在着计算假设与实际不符、部分参数取值依赖于经验和无法较好考虑成层场地非均质性等缺点.基于此,通过引入均匀系数来考虑... 针对路堤荷载作用下桩土复合地基的沉降计算,传统方法主要是把沉降分为加固区沉降和非加固区沉降两部分来考虑,存在着计算假设与实际不符、部分参数取值依赖于经验和无法较好考虑成层场地非均质性等缺点.基于此,通过引入均匀系数来考虑地基表面荷载分布的不均匀性,改进了正方形和三角形布桩条件下Hewlett&Randolph土拱模型,在此基础上,考虑桩土相互作用提出了一种桩土复合地基沉降的简化分析方法.该方法首先根据土拱模型和Vesic球孔扩张法分别计算桩顶、地基表面荷载和桩端力;然后采用可以考虑多土层的非均质地基土情况修正Mindlin解求得桩端力、地基表面荷载和桩侧摩阻力在地基内任意点引起的附加应力;其次通过分层总和法计算附加应力引起的沉降;最后将各分项沉降进行组合即可得到桩顶和地基表面沉降.将该计算方法结果与现场实测和数值分析结果进行对比,研究结果发现:简化分析方法的计算精度基本保持在5.0%~14.4%,计算精度能够满足工程需求. 展开更多
关键词 软土 桩承式路堤 沉降 土拱 修正Mindlin解
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基于桩网路堤简化分析方法的参数研究 预览
14
作者 刘飞成 张建 +2 位作者 闫世杰 曹礼聪 吴祚菊 《西南交通大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1227-1236,共10页
为研究桩网路堤各影响参数对其传力机制与变形特性的影响,通过理论推导得出了桩网路堤简化分析方法,采用该方法对桩网路堤进行参数分析.首先,综合考虑路堤填土土拱效应、地基支承作用和土工格栅效应,采用抛物线方程描述土工格栅变... 为研究桩网路堤各影响参数对其传力机制与变形特性的影响,通过理论推导得出了桩网路堤简化分析方法,采用该方法对桩网路堤进行参数分析.首先,综合考虑路堤填土土拱效应、地基支承作用和土工格栅效应,采用抛物线方程描述土工格栅变形,推导得到了针对正方形布桩型式的桩网路堤的分析方法;其次,通过与现场试验和目前主流设计方法对比分析,验证了本文计算方法结果可靠、计算过程简便;最后,采用该理论方法针对路堤高度、土工格栅刚度、地基软土厚度、软土模量对格栅张力、地基最大沉降和应力集中比的影响规律进行系统分析,在此基础上,引入非重复性二次方差分析对各参数的影响程度进行了量化对比.研究结果表明:格栅张力与路堤填高、格栅刚度、地基软土厚度成正相关关系,与软土模量成负相关关系;地基沉降与路堤高度、软土厚度成正相关关系,与格栅刚度、地基软土模量成负相关关系;应力集中比与路堤高度、格栅刚度、地基软土厚度成正相关关系,与地基软土模量成负相关关系;降低地基软土厚度和增大软土模量是保证土工格栅正常工作情况下尽可能增大应力集中比的有效手段;缩小桩间距或采用大桩帽,其优化效果好于提高格栅抗拉刚度. 展开更多
关键词 桩网路堤 简化分析方法 参数研究 格栅张力 应力集中比 非重复性二次方差分析
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一种桩网路堤荷载传递机制的简化分析方法
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作者 刘飞成 张建 曾鹏毅 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第A01期3747-3755,共9页
桩网路堤已经被认为是解决软土地基上修建路堤沉降以及不均匀沉降过大的有效途径。针对正方形布桩的桩网路堤的正方形布桩型式,提出一种桩网路堤荷载传递的简化分析方法。该方法考虑了土拱效应、地基支承作用、土工格栅效应以及桩土间... 桩网路堤已经被认为是解决软土地基上修建路堤沉降以及不均匀沉降过大的有效途径。针对正方形布桩的桩网路堤的正方形布桩型式,提出一种桩网路堤荷载传递的简化分析方法。该方法考虑了土拱效应、地基支承作用、土工格栅效应以及桩土间力的传递,将土工格栅的变形用抛物线方程表示,最终推导得到关于地基表层荷载的一元三次方程。通过求解此方程得到地基表层荷载,进而求得地基表层最大沉降、土工格栅拉力和变形方程。最后通过现场试验验证并与主流计算方法进行对比分析,表明本文提出的方法推导概念和计算过程简便,计算结果可靠,可用于桩网路堤的设计计算。 展开更多
关键词 桩基础 桩网路堤 荷载传递机制 土拱效应 地基表层荷载 土工格栅拉力
长大高耸结构的单桩基础振动台试验研究
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作者 周永毅 张建 +3 位作者 曹礼聪 欧阳芳 王志佳 廖蔚茗 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期133-141,共9页
横向地震响应是影响长大高耸结构(如风机、超高桥墩桥梁等)抗震稳定性的重要因素,开展此方面的研究对于此类结构的防震减灾具有积极意义。本文基于前期开展的单桩基础振动台试验,研究了地震激励下的桩基横向地震响应规律。首先使用加速... 横向地震响应是影响长大高耸结构(如风机、超高桥墩桥梁等)抗震稳定性的重要因素,开展此方面的研究对于此类结构的防震减灾具有积极意义。本文基于前期开展的单桩基础振动台试验,研究了地震激励下的桩基横向地震响应规律。首先使用加速度空采段数据对环境噪声进行了分析,为滤波器提供合理的截止频率,并将加速度响应结果与Gohl所开展试验进行了对比,以说明上部结构对桩基横向响应的影响。然后使用应变片数据转化得到了桩-土体系的p-y(土抗力-横向位移)数据,并通过不同传感器数据对同一物理量的记录情况对比,验证了试验数据质量,在此基础上研究桩基动力p-y响应规律。所得结果表明:(1)空采段数据所携带的噪声信息可以通过FFT变换后,利用信噪比为滤波器提供合理的截止频率;(2)上部结构对横向加速度响应影响显著,与Gohl试验相比,本文试验土面处加速度放大系数仅是其0. 59倍,而位移响应幅值是其10. 5倍;(3)桩基类型、场地条件对p-y响应影响显著,与Wilson试验结果相比,本试验p-y曲线的最大横向位移仅是其1/13;(4)地震作用下桩基一侧出现了明显的桩土间隙,而另一侧则不存在(刚度一侧加强,一侧减弱),这种两侧的差异性变化会严重影响结构的稳定性,但在其他非高耸结构的桩基振动台试验中少有记录和分析。 展开更多
关键词 振动台试验 单桩基础 高耸结构 横向地震响应 防震减灾
低幅值应力波在岩石三维节理面的折反射规律理论研究 预览
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作者 刘传正 张建 崔鹏 《振动与冲击》 CSCD 北大核心 2018年第15期68-77,共10页
岩土动力问题中,岩石节理对应力波的传播与能量的传递极大的影响,进而对岩土工程的动力响应特性造成影响。在以往应力波在非连续面传播规律的研究中,较少能够从理论上研究三维节理的复杂表面形态所导致的复杂力学性质对应力波传播规律... 岩土动力问题中,岩石节理对应力波的传播与能量的传递极大的影响,进而对岩土工程的动力响应特性造成影响。在以往应力波在非连续面传播规律的研究中,较少能够从理论上研究三维节理的复杂表面形态所导致的复杂力学性质对应力波传播规律的影响。为此,基于细观接触理论分析了岩石三维节理的应力-变形本构方程一般形式,分析了平面谐波与三维节理面上的变形与应力之间的变化规律,并基于DDM方法给出P波、SV波与SH波在三维节理面上折反射解析解。在模型研究和理论求解基础上通过参数分析研究了应力波的入射角、节理的交叉耦合变形刚度系数对折反射应力波的影响规律。研究发现,对于三维岩石节理,当本构方程中刚度系数矩阵中的交叉耦合刚度系数非零时,三种简谐波(P、SV、SH波)之间皆可已相互转化,且增大三维节理的交叉耦合刚度系数能够显著的增大转换波的幅值系数,使得同型波反射系数增大,同型波透射系数减小。 展开更多
关键词 应力波 三维粗糙节理 DDM
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基于2014年云南地区地震的地震预警参数与快速震级估算研究 预览
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作者 李鸿杰 张建 +4 位作者 陈逸民 余宽原 韩嘉怡 樊惠惠 胡蓉平 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2018年第2期123-131,共9页
根据2014年云南地区M6.1盈江地震、M6.5鲁甸地震和M6.6景谷地震的主震、余震P波初期部分的信息,研究了地震震级快速估算中3个预警参数(最大卓越周期τp^max、特征周期τc和最大位移幅值Pd)与震级的相关性,提出了云南地区的震级估计... 根据2014年云南地区M6.1盈江地震、M6.5鲁甸地震和M6.6景谷地震的主震、余震P波初期部分的信息,研究了地震震级快速估算中3个预警参数(最大卓越周期τp^max、特征周期τc和最大位移幅值Pd)与震级的相关性,提出了云南地区的震级估计模型,并对其进行分析,再和其它地区的震级估计模型进行对比和评价。结果表明:3种方法均能在短时间内(2~4 s)有效地进行震级估算,Pd方法估算效果最优,τc方法次优,τp^max方法较弱。在震级较大的主震震级估计中,3种方法均没有出现明显的震级低估(震级饱和)现象。对于τp^max方法,云南地区的估计模型与南加州地区较为接近,但与四川地区区别较大,可能与该方法的计算稳定性有关;而τc方法的估计模型则与四川及世界其它地区均较为接近,更具有普适性和稳定性。在地震预警系统的实际应用中,由于云南地区尚未建立密集的地震监测台网系统,因此在短时间内难以得到较为准确的震中距。与震源距相独立的τp^max和τc两种算法则显得较为实用,其中:τc方法略优于τp^max方法,同时能较好地满足地震预警系统的精度要求,因此推荐使用τc方法应用于云南地区地震预警系统中的快速震级估算。 展开更多
关键词 云南地区 盈江地震 鲁甸地震 景谷地震 地震预警 震级估算
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基于芦山主震及余震的地震预警参数与快速震级估算研究 被引量:2
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作者 张建 李鸿杰 +1 位作者 唐雅蕾 王皓正 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2017年第6期2409-2414,共6页
我国四川地区继08年汶川地震后,在2013年再次发生了7级强烈大地震,造成了重大人员伤亡并诱发了多处灾难性滑坡灾害.地震预警系统是防震减灾中最为行之有效的方法之一,其中对地震震级的快速估算是非常重要且困难的.目前世界上提出较早、... 我国四川地区继08年汶川地震后,在2013年再次发生了7级强烈大地震,造成了重大人员伤亡并诱发了多处灾难性滑坡灾害.地震预警系统是防震减灾中最为行之有效的方法之一,其中对地震震级的快速估算是非常重要且困难的.目前世界上提出较早、应用较为广泛的震级估计的方法主要有:基于最大卓越周期(τ_p~(max))、特征周期(τ_c)和最大位移幅值(Pd)方法.本文利用2013年芦山主震及余震P波初期部分的信息,研究了地震震级快速估算中三个预警参数与震级的相关性,提出了四川地区的震级估计模型,然后对其进行验证分析,并与前人得出的震级估计模型进行对比和评价.结果表明:三种方法均能在短时间内(3 s)有效地进行震级估算,总体而言,P_d方法估算效果最优,τ_c方法次优,τ_p~(max)方法较弱.在震级较大的主震震级估计中,三种方法均出现明显的震级低估(震级饱和)现象.对于τ_p~(max)方法,基于芦山地震的估计模型与基于汶川地震的估计模型较为接近,但与南加州地区模型区别较大,可能与四川地区龙门山断裂带的复杂地质条件有关;而τ_c方法的估计模型大体均较为接近,更具有普适性和稳定性.在地震预警系统的实际应用中,由于目前我国仍处于刚起步阶段,尚未建立密集的地震监测台网系统,因此在短时间内难以得到较为准确的震源距,所以与震源距相独立的τ_p~(max)和τ_c两种算法则显得较为实用,其中τ_c方法略优于τ_p~(max)方法,同时能较好地满足地震预警系统的精度要求,因此推荐使用τ_c方法应用于四川地区地震预警系统中的快速震级估算.需要注意的是,地震预警参数具有一定的区域适用性,即在不同震源机制、地形和地质条件影响下,不同地方的震级估算回归模型存在一定的差别. 展开更多
关键词 芦山地震 地震预警 震级估算 τp(max)方法 τc方法 Pd方法
非一致激励下地下管线振动台试验研究 被引量:1
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作者 闫孔明 张建 +2 位作者 王志佳 廖蔚茗 吴祚菊 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2017年第9期2621-2628,2638共9页
用于输水、输气及输油等长大地下管线在地震中易发生破坏,且对灾后紧急救援、能源输送等救灾和重建工作影响极大。对于诱发地下长大管线破坏的因素而言,非一致场地波动是最重要的因素之一,如今这一问题已引发众多研究,但受试验设备限制... 用于输水、输气及输油等长大地下管线在地震中易发生破坏,且对灾后紧急救援、能源输送等救灾和重建工作影响极大。对于诱发地下长大管线破坏的因素而言,非一致场地波动是最重要的因素之一,如今这一问题已引发众多研究,但受试验设备限制,少有研究者开展非一致激励下管线响应的试验研究。针对长大地下管线受地震波的影响效应,利用独立控制的双台面大型振动台试验设备研究了三维非一致地震激励作用下地下管线的响应,探讨了管线的加速度、应变以及位移等参数的变化规律。试验结果表明:深埋地下管线的存在对管线周围土体和地表的地震响应影响程度不同;在一致和非一致地震激励下,管线的弯曲应变峰值区别较大;规范设计时弱化甚至忽略管线弯曲应变,这种做法难以解释管线弯折破坏。 展开更多
关键词 非一致地震激励 振动台试验 地下管线
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