Seismic design and testing of the bottom vertical boundary elements in steel plate shear walls. Part 1: design methodology          下载免费PDF全文

Keh‐Chyuan Tsai  Chao‐Hsien Li  Hung‐Chi Lee 《地震工程与结构动力学》2014,43(15):2237-2259

This research investigates the seismic design method and the cyclic inelastic behavior of the bottom column, also called the vertical boundary element (VBE), in steel plate shear walls (SPSWs). This study consists of two parts. This Part 1 paper discusses the anticipated pushover responses for properly designed SPSWs and the possible inelastic responses of the bottom VBE at various levels of inter‐story drift. Considering both the tension field action of the infill panel and the sway action of the boundary frame, this study develops a simplified method to compute the flexural and shear demands in the bottom VBE. Based on the superposition method, this approach considers various plastic hinge forming locations at different levels of inter‐story drift. One of the key performance‐based design objectives is to ensure that the top ends of the bottom VBEs remain elastic when the SPSWs are subjected to the maximum considered earthquake. This paper presents the comprehensive design procedures for the bottom VBE. Furthermore, this study conducted cyclic performance evaluation tests of three full‐scale two‐story SPSWs at the Taiwan National Center for Research on Earthquake Engineering in 2011 to validate the effectiveness of the proposed design methods. The experimental program, cyclic inelastic responses of the SPSWs and bottom VBEs, and numerical simulations are presented in Part 2. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

Influence of river channel morphology and bank characteristics on water surface boundary delineation using high‐resolution passive remote sensing and template matching          下载免费PDF全文

İnci Güneralp  Anthony M. Filippi  Billy Hales 《地球表面变化过程与地形》2014,39(7):977-986

Accurate mapping of water surface boundaries in rivers is an important step for monitoring water stages, estimating discharge, flood extent, and geomorphic response to changing hydrologic conditions, and assessing riverine habitat. Nonetheless, it is a challenging task in spatially and spectrally heterogeneous river environments, commonly characterized by high spatiotemporal variations in morphology, bed material, and bank cover. In this study, we investigate the influence of channel morphology and bank characteristics on the delineation of water surface boundaries in rivers using high spatial resolution passive remote sensing and a template‐matching (object‐based) algorithm, and compare its efficacy with that of Support Vector Machine (SVM) (pixel‐based) algorithm. We perform a detailed quantitative evaluation of boundary‐delineation accuracy using spatially explicit error maps in tandem with the spatial maps of geomorphic and bank classes. Results show that template matching is more successful than SVM in delineating water surface boundaries in river sections with spatially challenging geomorphic landforms (e.g. sediment bar structures, partially submerged sediment deposits) and shallow water conditions. However, overall delineation accuracy by SVM is higher than that of template matching (without iterative hierarchical learning). Vegetation and water indices, especially when combined with texture information, improve the accuracy of template matching, for example, in river sections with overhanging trees and shadows – the two most problematic conditions in water surface boundary delineation. By identifying the influence of channel morphology and bank characteristics on water surface boundary mapping, this study helps determine river sections with higher uncertainty in delineation. In turn, the most suitable methods and data sets can be selectively utilized to improve geomorphic/hydraulic characterization. The methodology developed here can also be applied to similar studies on other geomorphic landforms including floodplains, wetlands, lakes, and coastlines. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

一阶弹性波方程数值模拟中的混合吸收边界条件   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

任志明  刘洋 《地球物理学报》2014,57(2):595-606

Liu和Sen（2010和2012）在地震波场数值模拟中提出一种混合吸收边界条件. 该方法具有计算量小、容易实现及吸收效果好等优点. 但现有的混合吸收边界条件是针对二阶位移-应力方程设计的,存在稳定性问题. 本文首先推导了两种速度-应力单程波方程：二阶Higdon单程波方程和一阶Higdon单程波方程. 进而提出基于一阶弹性波方程的混合吸收边界条件方法. 在内部区域和边界之间引入一个过渡区域,通过单程波与双程波方程平滑过渡来消除人工边界反射. 为了改善混合吸收边界条件的吸收效果和稳定性,我们采用了能同时吸收纵、横波反射的一阶单程波方程和与变量位置有关的加权系数. 为了验证混合吸收边界条件的有效性,将其与常规分裂完全匹配层（PML）方法进行了比较. 数值模拟结果表明,与PML边界条件相比,混合吸收边界条件在耗用更小计算时间和存储量的前提下,可以获得更好的吸收效果. 另外,本文提出的两种混合吸收边界条件中,混合一阶Higdon吸收边界条件具有更好的稳定性.  相似文献   

高温加速度传感器关键技术研究     

丁莉莎  朱小毅  薛兵  李建飞  张金川  臧宾 《地震地磁观测与研究》2014,35(5)

为了满足深井和核电站强震动观测需求,研制一种能在100℃ 130℃环境下有效连续工作的力平衡反馈加速度计,并重新设计其电路方案,主要利用高温分立元件重新设计检波及前后级放大电路,并对其余电路进行升级改造.样机实验结果表明:设计方案满足要求,具有一定的实用性.  相似文献   

泉州盆地地震效应特征的一维等效线性和二维非线性分析的比较     

董菲蕃  陈国兴  金丹丹 《地震学刊》2014,(2):154-160

采用等效线性动粘弹性模型描述土的动力非线性特性,基于一维等效线性波传法,对泉州盆地地震效应进行了分析;同时,采用修正Martin-Seed-Davidenkov动粘弹塑性模型描述土的动力非线性特性,对泉州盆地非线性地震效应进行了大尺度二维精细化有限元分析,研究了地形地貌和土层横向不均匀性对地震效应的影响。将两种分析结果进行对比,结果表明：①随着基岩输入地震动强度增大,地表峰值加速度PGA放大效应总体呈现减小趋势,中震与小震、大震与小震的地表PGA放大系数之比依次为0.83~0.99、0.72~0.97;②该盆地Ⅲ类场地处,基岩、地表起伏不大,且土层横向分布较均匀,两种方法计算得到的地震效应特征类似;基岩或地表起伏剧烈、土层横向分布明显不均匀的Ⅱ类场地上,二维非线性分析给出的地表PGA放大系数明显大于一维等效线性结果,两种方法得到的地表加速度反应谱及PGA随土层深度的变化特征存在显著差异,二维非线性分析给出的地表加速度反应谱大多呈现双峰甚至多峰现象,且PGA在土层特定深度处存在聚集效应,使PGA随土层深度的变化呈现非单调性。  相似文献   

上边界条件对多年冻土地温场数值模拟结果的影响分析   总被引：1，自引：1，他引：0  

曹元兵  盛煜  吴吉春  李静  宁作君  胡晓莹  冯子亮  王生廷 《冰川冻土》2014,36(4):802-810

以玛多地区多年冻土为背景,建立多年冻土地温场的数值计算模型,以不同的方式考虑近 60 a 来的气温变化构成不同的上边界条件,通过模型计算分析不同上边界条件下的不同时期温度场、未来冻土退化特征.结果表明：在上边界条件中采用气象站实测近60 a波动温度值和采用近60 a平均恒定值时,浅层冻土地温差异明显,且越浅层地温与越近时间的上边界条件相关.预测未来100 a冻土地温变化趋势发现,相同升温速率和升温初始温度条件下,上边界采用实测60 a波动温度值对冻土退化过程影响较小;升温初始温度值提高到与趋势线衔接后,冻土退化起始时间从约第45年提前到约第20年;60 a实测温度和升温初始温度值均提高到与其初始温度场上边界条件衔接后,冻土退化起始时间从约第20年提前到约第15年;冻土退化从开始到完全退化经历时间为25 a左右.  相似文献   

周期温度边界条件下一维融化固结特性研究     

王文丽  王兰民  王谦 《冰川冻土》2014,36(4):895-901

在周期温度边界条件下,冻土呈现出与常温边界不同的融化固结特性. 基于融化固结理论提出了一种适用于周期温度边界条件下融化固结计算的数值模拟方法,并通过试验验证了该方法的有效性. 通过对比分析试验及数值结果表明,提出的数值方法能够很好地描述周期温度边界条件下冻土的融化固结特性. 同时,融化深度和变形均随时间呈现出阶梯型的变化趋势. 这是周期温度边界下土体融化固结行为最显著的特点. 随着冻融次数的增加,融化深度和变形均趋近于常温边界条件下的结果,这表明若干个冻融循环后周期温度边界对融化固结行为的影响将逐渐消失.  相似文献   

含盐冻结粉质砂土的强度参数和强度准则试验研究     

胡凯  赖远明 《冰川冻土》2014,36(5):1199-1204

对含盐冻结粉质砂土进行温度-2 ℃、-4 ℃、-6 ℃和围压0.3~16 MPa的三轴强度试验. 结果表明: 含盐冻结粉质砂土应力-应变曲线在低围压和高围压表现为应变软化特征, 中围压为理想塑性变形特性; 随着围压的增大, 强度先增加后减小. 在围压小范围内得到广义黏聚力和广义内摩擦角, 并得到广义黏聚力和广义内摩擦角随围压和温度的变化规律; 同时, 针对强度随围压的变化, 提出非线性强度准则.  相似文献   

基于原生裂隙重张试验确定围岩块体边界法向应力分布规律研究     

景锋  尹健民  艾凯  韩晓玉  刘元坤 《岩土力学》2014,35(3):783-788

由于地下工程处于一定水平的地应力环境中,块体边界法向应力概化的正确与否直接关系到块体的稳定性分析结果,现通过实测途径确定块体边界法向应力的研究还较少。基于大型地下厂房块体稳定性分析,通过在块体范围及邻区不同方向布置多个钻孔,首次将原生裂隙重张试验引入到块体边界法向应力的测定,对开挖后与块体主要边界产状相近的所有原生裂隙的法向应力进行了测试,成功取得了块体边界上的法向应力状态及其空间变化规律。研究结果表明：洞室开挖完成后,块体边界应力分布不均匀,但具一定规律,垂直向表现为从浅部到深部结构面的法向应力依次增大,在水平向上,随与洞室开挖面距离的增大而增大;结构面的法向应力实测值稍小于基于围岩应力的估算值,但总体一致。该成果可为确定围岩块体的边界力学状态和应力模型简化提供参考和依据。  相似文献   

中侏罗世漠河盆地南缘构造特征及地质意义     

石绍山  ;王宇利  ;时建民  ;江山  ;李愈华 《地质与资源》2014,23(6):511-514

通过对漠河盆地南缘地层层序、构造特征等进行的实际地质调查,认为漠河盆地南部盖层主要为中侏罗统的河流相、河漫滩相、湖相沉积岩以及上侏罗统和白垩纪火山岩,盆地南部受拉张作用影响,正断层、铲形断裂发育,盆地南缘具断陷盆地特征,盆地形成时间较长.同时厘定出漠河盆地南部边界位于绣峰林场二支线附近.  相似文献