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1.
选择台湾集集地震和美国北岭地震的近断层地震动记录作为输入,考察了近断层地震动破裂向前方向性与滑冲效应引起的两种不同速度脉冲运动对单自由度体系和长周期橡胶支座隔震建筑结构抗震性能的影响.反应谱分析表明,破裂向前方向性与滑冲效应对工程结构地震响应的影响是随结构周期变化的.在中短周期段,含破裂向前方向性效应地震动的谱加速度值大于含滑冲效应地震动的谱加速度值;而在长周期段,含滑冲效应地震动的谱加速度大于含破裂向前方向性效应的谱加速度值.并且,与无脉冲地震动作用相比,含破裂向前方向性与滑冲效应脉冲的近断层地震动作用下隔震建筑的地震响应显著增大.滑冲效应引起的速度脉冲使隔震建筑底部的层间变形和楼层剪力明显增大,这意味着滑冲效应脉冲比向前方向性效应脉冲对长周期建筑结构的破坏更具危害性. 相似文献
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从分形几何的新视角出发,分析近断层地震动的不规则性和复杂性.利用盒维数法计算了来自台湾集集地震和美国北岭地震的30条近断层地震动加速度时程的分形维数.计算结果表明,这些地震动加速度时程具有统计分形特征.近断层地震动运动特征对其分维数影响明显,滑冲效应脉冲地震动的分维数平均值最小,向前方向性效应脉冲地震动的分维数平均值居中,无脉冲地震动的分维数平均值最大,其波形不规则程度也最高.而且,地震动时程的分维数反映了其频谱特性,可作为频谱周期的表征参数.地震动的分维数D与特征周期Tc具有较强的负相关关系.最后,对于近断层地震动作用下单自由度(SDOF)体系的弹性和非弹性动力反应时程,应用盒维数法计算了其分形维数,考察了其分形性质. 相似文献
3.
《地震工程与工程振动》2021,41(3)
逆冲断层是常见的断层错动形式,具有释放地震能量大破坏力强的特征,同时大量震害调查和强震观测表明,山体地形对地震动的显著放大效应会进一步加重震害,然而目前还鲜有针对逆冲断层作用下山体地震动模拟的研究。文中即采用谱元法,建立含动力学逆断层震源和三维山体地形的整体物理模型,研究了动力学逆断层地震作用下的三维山体动力响应。文中以高斯型山体为例,对其近断层地震动特性进行了分析,并着重探讨了三维山体地形对逆断层地震动产生的影响。研究表明:(1)动力学逆断层模型很好的契合了近断层地震动特性,在模拟中重现了近断层地震动的方向性效应、上盘效应、集中性效应和地面永久位移等基本特征;(2)山体对近断层地震动放大效果显著,对比无山体情况,山体加速度和位移峰值分别放大了1.79和1.21倍;同时加速度峰值随着山体高程的增加而增加,与山脚处加速度峰值相比,山顶和山腰处的加速度峰值分别放大了2.05和1.28倍;(3)山体地形引发的地震波散射和衍射效应不仅放大了山体和山体毗邻地表的地震动响应,同时延长了地震动在该区域内的响应时间。 相似文献
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针对斜交桥在破坏性地震中发生破坏和损伤的突出问题,采用铅芯橡胶支座(LRB)进行隔震和滞回耗能。基于OpenSees平台建立了不同斜度的传统非隔震和全桥采用LRB隔震的4跨斜交连续梁桥动力分析模型,沿2个水平方向输入远场地震动和具有向前方向性效应、滑冲效应以及无速度脉冲效应的近断层地震动,并进行非线性时程计算,研究桥墩和挡块的损伤状态、主梁旋转度、碰撞力与斜交桥斜度的关系以及LRB对斜交桥抗震性能的影响。结果表明:向前方向性效应和滑冲效应的脉冲型地震动作用下的斜交桥地震反应和损伤明显大于无速度脉冲近断层和远场地震动作用; 采用LRB隔震后,明显降低了固定墩的地震损伤,桥墩位移减震率可达到50%以上; LRB隔震桥主梁与挡块的间隙宜结合桥梁的地震风险和设计位移进行确定。 相似文献
5.
以巨-子结构抗震体系、隔震体系以及智能隔震体系为研究对象,选择4组具有速度脉冲特性的实际地震动加速度记录及人工模拟的具有相同加速度反应谱而无速度脉冲的地震动时程分别作为地震动输入,采用数值分析方法分别计算在有、无速度脉冲的地震动激励下三种结构体系的地震响应,探讨地震动的速度脉冲对巨型结构体系在不同控制策略下地震响应的影响。研究结果表明:三种结构体系在速度脉冲型地震动作用下的地震响应大部分要大于无速度脉冲型的地震响应,近断层地震动的速度脉冲对巨-子结构抗震体系、隔震体系以及智能隔震体系的地震响应均有一定的不利影响。智能隔震体系对速度脉冲地震动较为敏感,但能有效地减小隔震层位移。 相似文献
6.
近断层地震动的向前方向性效应和永久地面位移效应导致其速度时程表现为长周期、大峰值的速度脉冲，其位移时程表现为阶跃型脉冲. 针对这些特点，同时考虑向前方向性效应和永久地面位移效应，提出了一种简单的、连续函数形式表达的等效速度脉冲模型. 在该模型中，包含描述速度脉冲周期、峰值和形状的5个待定参数，方便了实际脉冲型地震记录的拟合及模拟. 等效速度脉冲模型只包含单一的频率成分，不能反映脉冲型地震记录的高频成分. 根据对11次地震28条地震记录的分析， 速度脉冲的频率一般小于1Hz. 因此， 在模拟脉冲型地震记录的方法中，分别模拟低频脉冲成分和高频成分，并将两者叠加生成近断层脉冲型地震动的模拟时程. 相似文献
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近断层地震动非常复杂,受地壳介质和地表局部场地影响的同时,更受地震断层破裂尺度、断层面位错的发展过程、破裂速度、滑动方向等因素的影响。近断层地震动常具有震动集中性、速度脉冲、永久位移以及破裂的方向性和上/下盘效应等特征。其中,地震动速度脉 相似文献
8.
为了研究近断层地震动速度脉冲及强竖向地震动对风机塔地震响应的影响,以某陆上风电场1.5 MW风机塔为研究对象开展了结构在水平向脉冲型地震动、水平向非脉冲型地震动、水平与竖向地震动组合3种地震输入工况的时程分析。通过3种工况下塔顶位移时程、加速度时程、塔底剪力、弯矩及轴力的对比分析发现:近断层速度脉冲对结构塔顶水平位移、塔顶水平加速度、塔底剪力与弯矩均影响显著;竖向地震动会加大结构的塔顶竖向加速度响应及塔底轴力响应;随着竖向与水平加速度峰值比增大,塔顶竖向加速度响应增大,最大轴力随着峰值比增大而增大,最小轴力随着峰值比增大而减小。此外,增量动力分析表明,采用自接触的有限元模型可以更真实地预测风机塔的失稳破坏机制。 相似文献
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2015年4月25日在尼泊尔Gorkha地区发生MW7.8地震，距离发震断层约11 km的KATNP台站完整记录了主震的加速度时程.本文根据KATNP台站记录的加速度数据分析了Gorkha地震的地震动特征.结果表明Gorkha地震在KATNP台站处产生的水平向峰值加速度为0.17 g，竖直向峰值加速度为0.19 g，该数值小于科学家们对如此大规模地震产生的地震动的预期，初步推测这可能是由加德满都山谷产生的非线性响应造成的（Dixit et al.，2015）；地震在KATNP台站处产生了地表永久位移，其中竖向永久位移为131.9 cm，水平向永久位移的绝对值为159.2 cm，方向为南偏西19°（199°），据此可简单推算出断层走向约为289°（109°）.地震产生了脉冲型地震动，影响因素有盆地效应、地震破裂的向前的方向性效应以及滑冲效应，其中盆地效应的周期约为5 s左右，方向性效应产生的速度脉冲的周期约为8 s左右.加速度反应谱显示在0.5 s和5.0 s左右各有一个峰值，前者是由地震破裂的脉冲式滑移产生的大量高频地震动造成的，后者是由于盆地效应和地震破裂的方向性效应造成的.基于阿里亚斯烈度计算的地震动持时约在36~46 s之间，小于与其规模相当的地震产生的地震动持时，并且不同方向上的地震动持时可能与地震破裂方向有关.阿里亚斯烈度随时间的变化比较简单，也反映了Gorkha地震是一次连续的、能量释放相对简单的地震事件. 相似文献
10.
路基地震峰值加速度响应特性振动台试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
在采用拟静力法分析公路路基抗震稳定时,需要考虑路基对地震加速度产生动力放大效果的影响。为了研究该放大效果,针对填方路基在强地震动作用下的动力响应,设计并完成了1∶20比尺的路基大型振动台模型试验。通过输入不同类型、幅值、频率的地震波激励,研究地震作用下路基模型边坡地震峰值加速度的放大系数。试验结果表明,路基边坡对输入的水平地震波具有明显的放大作用,而对竖向地震波的放大作用不明显。沿路基高程向上,水平地震波加速度峰值放大系数呈现波动,且坡面的放大系数大于路基内部的放大系数。在不同类型、不同振幅和不同频率的地震波作用下,路基地震峰值加速度放大系数具有明显的差异。试验结果可为确定路基抗震稳定设计的动力荷载提供相应的参考。 相似文献
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This paper focuses on the interstory drift ratio (IDR) demands of building structures subjected to near-fault ground motions having different impulsive characteristics based on generalized interstory drift spectral analysis. The near-fault ground motions considered include the idealized simple pulses and three groups of near-fault ground motions with forward directivity pulses, fling-step pulses and without velocity pulse. Meanwhile, the building systems are equivalently taken as shear-flexural beams with representative lateral stiffness ratios. The IDR distribution of continuous beams subjected to three groups of near-fault ground motions is acquired. It is illustrated that the maximum IDR shifts from the upper half to the lower half of buildings with an increase in lateral stiffness ratio. For long-period systems, the average IDR under impulsive ground motions is significantly greater than that under non-pulse motions. Finally, for moment-resisting frame buildings the forward directivity pulses amplify the drift response of higher modes, while the fling-step pulses excite primarily their contribution in the first mode and generate large deformation in the lower stories. The essential reason for this phenomenon is revealed according to the distinct property of near-fault impulsive ground motions and generalized drift spectral analysis. 相似文献
12.
根据台湾西部地质地貌特征和1999年集集MW7.6地震的研究成果，建立三维速度结构模型和震源模型，并采用三维有限差分法对双冬断层可能产生的近断层脉冲型地震动进行数值模拟。结果表明，方向性效应引起的双向速度脉冲集中在垂直于断层滑动分量的方向上，而滑冲效应引起的单向速度脉冲则集中在平行于断层滑动分量的方向上。受方向性效应和上盘效应的共同调制，近断层脉冲型地震动反映出不对称带状分布的特征，速度脉冲主要分布在距离断层面约10 km的范围内。凹凸体的特性影响着地震动的时空分布，由地震波场显示南投和台中处于强地震动危险区。近场脉冲型地震动的研究对分析速度脉冲形成机理以及地震危险性有一定的参考意义。 相似文献
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In ensuring structural safety against near-fault pulse-type ground motions it is of critical importance that sufficient recorded motions of this type are available and that suitable synthetic motions can be simulated for those situations where the recorded motions are insufficient or non-existent. To this end, an objective criterion is developed for the directivity pulse-type motions, to identify such motions from the available suite of recorded ground motions. This criterion is based on the value of maximum fractional signal energy contribution by any half-cycle of the velocity time-history. For the simulation of directivity pulse-type motions, it is proposed to estimate and superimpose directivity pulse(s) on a non-pulse type motion. An algorithm is developed to extract the directivity pulse features from a pulse-type accelerogram via its repetitive smoothening, and based on the pulses extracted from a database of 91 records two mathematical functions are proposed to model the directivity pulses. It is found that the amplitude and dominant Fourier period of the expected velocity pulse may be sufficient to generate the shapes of the expected acceleration and velocity pulses. 相似文献
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Pulse-like ground motion observed during the 6 February 2023 MW7.8 Pazarcık Earthquake (Kahramanmaraş, SE Türkiye) 
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下载免费PDF全文 Fan Wu Junju Xie Zhao An Chenghao Lyu Tuncay Taymaz Tahir Serkan Irmak Xiaojun Li Zengping Wen Baofeng Zhou 《地震科学（英文版）》2023,36(4):328-339
In this study, we analyzed 100 three-component strong ground motion records observed within 200 km of the causative fault of the 6 February 2023 MW7.8 Pazarcık (Kahramanmaraş) Earthquake in SE Türkiye. The wavelet method was utilized to identify and analyze the characteristics of pulse-like ground motions in the near-fault region, while considering the uncertainty of the pulse orientation during the analysis. Our investigation focused on the effects of the focal mechanism and rupture process on the spatial distribution, pulse orientation, and maximum pulse direction of the observed pulse-like ground motion. We also analyzed the amplitude and period of the observed ground pulses and the effect of long-period amplification on the ground motion response spectra. Our results indicated the following: (1) A total of 21 typical ground velocity pulses were observed during this earthquake, exhibiting complex characteristics due to the influence of the strike-slip mechanism and rupture directivity. Most ground pulses (17 out of 21) were recorded within 20 km of the fault, in a wide range of orientations, including normal and parallel to the fault direction. The waveforms exhibited unidirectional features, indicating the effects of left-lateral fault slip. Distinct pulses observed more than 20 km from the fault were mainly oriented normal to the fault. The waveforms were bidirectional with double- or multi-round trips as a result of rupture directivity. (2) The amplitudes of the observed pulses ranged from 30.5 to 220.0 cm/s, with the largest peak velocity of 220.0 cm/s observed at Station 3138. The pulse periods ranged from 2.3 to 14.5 s, with the longest pulse period of 14.5 s observed at Station 3116. The amplitude and period of the pulses observed during this earthquake were comparable to those of similar-magnitude global earthquakes. The amplitude of the pulses decreased significantly with increasing fault distance, whereas the pulse period was not significantly affected by the fault distance. (3) Compared with non-pulse records, the velocity pulse records had a pronounced amplification effect on the acceleration response spectra near the pulse period, with factors ranging from 2.1 to 5.8. The larger velocity pulses also significantly amplified the velocity response spectra, particularly over the long periods. This significant amplification effect of the pulses on the response spectra leads to empirical models underestimating the long-period earthquake ground motion. 相似文献
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This paper presents results of a series of centrifuge models of dry, sandy slopes excited by earthquakes and cyclic waves
under 50g centrifugal acceleration to investigate the dynamic performance of slopes. Test results of four model slopes with different
profiles stimulated by the adjusted El Centro earthquakes with various peak accelerations reveal the response amplification
mechanism of the slope. By calculating the response spectra of recorded acceleration time histories, it was observed that
the different frequency contents of the input event were amplified to different degrees. The model slope showed a completely
different response under the cyclic wave with a constant frequency and amplitude in that the spectral amplification factor
curves had no prominent peak values. These findings suggest that dynamic centrifuge tests excited with a real ground motion
are able to better reflect the response characteristics of a slope rather than the tests with cyclic loading. 相似文献
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本文采用隐式动力有限单元法研究了不同的边坡角度和边坡高度对地形放大效应的影响，并以位移峰值放大系数为衡量地震动放大效应的标准，计算了不同边坡角度和边坡高度条件下的地震响应，在此基础上对模型关键监测点的输出波形以及位移峰值放大系数的变化趋势进行了分析，获得了不同监测点处的地震动时程曲线，揭示了坡角和坡高对单体边坡地震动放大效应的定量作用规律。数值结果表明，相同高度处坡面监测点的水平向位移峰值放大系数大于坡内监测点的，地形放大效应在水平方向具有趋表效应。由于坡面存在入射波和反射波的叠加，因此竖直向位移峰值放大系数的最大值出现在坡体内部。 相似文献
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山地丘陵地形对地震动的分布有重要的影响，研究地形效应，有利于充分认识地震灾害风险，为减轻灾害损失做好防御措施。基于实际地形建立自贡西山公园观测台阵所在山体的三维有限元模型，研究开发黏弹性人工边界和SH波垂直入射前处理程序，开展动力学数值模拟；数值模拟结果与实际记录进行对比，并验证模型的合理性；研究分析低山丘陵山体对地震动强度及空间分布影响，以及峰值加速度与入射波频率、高程、坡度的关系。结果表明：低山丘陵山顶位置地震动峰值放大明显，而山脚凹陷位置地震动峰值存在削弱现象；地形效应与输入地震动频率密切相关，不同主频的输入地震动所造成的地表峰值加速度分布不同；较高主频的地震动可以凸显地形细节的影响；地表峰值加速度与高程具有较好的正相关关系，与坡度的相关关系较弱。综合高程和坡度拟合峰值加速度的效果优于仅使用高程或坡度的拟合，二元三次多项式拟合效果较好，可用于定量描述地形放大系数随高程和坡度的变化。 相似文献