Application of open tools and datasets to probabilistic modeling of road traffic disruptions due to earthquake damage     

Catarina Costa  Rui Figueiredo  Vitor Silva  Paolo Bazzurro 《地震工程与结构动力学》2020,49(12):1236-1255

The disruption of a transportation network can have a high social and economic impact on the welfare of a society, as it can significantly affect the daily routines of a community. Although many studies have focused on the estimation of physical risk in the components that compose these networks, only a limited number have analyzed their interconnections and impact in the traffic flow. The present study analyzes how earthquake damage can disrupt the road network in an urban environment, and how this will influence the ability of the population to travel. Traffic due to daily commutes is modeled for different layouts of the network, corresponding to possible disruptions caused by earthquake damage. The duration and length of each trip were calculated both for the undamaged network conditions and for the disrupted network. The increase in the median duration and length of each trip allows estimating the economic loss for each event due to drivers' delay. By combining the probability of a specific road being blocked with its number of users, the average number of affected vehicles was estimated, and the most critical segments identified. The methodology was applied to a case study concerning the road network of the area around the Italian city of Messina in Sicily. The results were calculated for both a repetition of the well-known historical event of 1908 and a set of simulated earthquakes consistent with the national probabilistic seismic hazard model of Italy.  相似文献   

Discussion of user-defined parameters for recursive subspace identification: Application to seismic response of building structures     

Shieh-Kung Huang  Jun-Da Chen  Kenneth J. Loh  Chin-Hsiung Loh 《地震工程与结构动力学》2020,49(15):1738-1757

Structural damage assessment under external loading, such as earthquake excitation, is an important issue in structural safety evaluation. In this regard, an appropriate data analysis and system identification technique is required to interpret the measured data and to identify the state of the structure. Generally, the recursive system identification algorithm is used. In this study, the recursive subspace identification (RSI) algorithm based on the matrix inversion lemma algorithm with oblique projection technique (RSI-Inversion-Oblique) is applied to investigate the time-varying dynamic characteristics. The user-defined parameters used in the RSI-Inversion-Oblique technique are carefully discussed, which include the size of the data Hankel matrix (i), model order to extract the physical modes, and forgetting factor (FF) to detect the time-varying system modal frequencies. Response data from the Northridge earthquake from the Sherman Oaks building (CSMIP) is used as an example to examine a systematic method to determine the suitable user-defined parameters in RSI. It is concluded that the number of rows in the data Hankel matrix significantly influences the identification of the time-varying fundamental modal frequency of the structure. An algorithmic model order selection method using the eigenvalue distribution of RSI-Inversion can detect the system modal frequencies at each appending data window without causing any abnormality.  相似文献   

连续弯箱梁自行车桥地震响应分析          下载免费PDF全文

施有志  林四新  阮建凑  林树枝 《地震工程学报》2020,42(5):1208-1216

为研究厦门市弯箱梁自行车桥的地震响应规律，采用SAP2000有限元软件建立自行车高架桥三维壳体模型，在考虑多遇地震和罕遇地震水准作用及不同加载方向的基础上，分别采用反应谱分析法和时程分析法进行该桥的动力响应分析。结果表明：自行车桥z方向位移分量最大，且z方向分量极值均发生在曲线分叉段；相对剪力而言，桥墩竖向支反力相对较小；E1和E2地震水准响应情况随时间的变化趋势基本一致，桥梁结构未进入塑形状态，抗震性能良好，安全性指标较高；反应谱法计算得到的响应包络值相对3条不同的地震时程结果的峰值大，在实际桥梁抗震分析过程中需要综合考虑两者的分析结果。文章研究结果对今后自行车桥设计和抗震性能分析具有指导意义，并可为研究者对该类桥的进一步研究提供借鉴。  相似文献   

龙泉山断裂带断层最新活动年代及方式     

刘亮  梁斌  燕中林  苏画  何学锋 《中国地质调查》2020,7(5):77-87

龙泉山断裂带属龙门山前陆隆起,与青藏高原龙门山的隆升演化密切相关。为探讨龙泉山断裂带断层活动方式、期次及年代特征,在该断裂带不同部位采集了断层泥样品,通过扫描电镜(SEM)对样品中的石英颗粒进行了痕迹微形貌和溶蚀微形貌观察,通过电子自旋共振(ESR)测试了样品断层的最新活动年龄,并结合区域地震资料,进一步研究了龙泉山断裂带断层的发震潜力。结果表明: 龙泉山断裂带断层运动方式以黏滑为主,兼蠕滑; 具有多期次活动特征,强烈活动时间为早更新世—中更新世,晚更新世也有明显断层活动,全新世断层活动不明显; SEM 、ESR、热释光(TL)测得的断层最新活动年龄为(1 210±121)~(110±10.0) ka; 最新活动年代和活动性具有分段性,中段断层活动性较弱,北段和南段断层活动性较强。总之,龙泉山断裂带为1条活动性断裂带,具有一定的发震潜力,地震沿断裂带呈带状分布,但相比其西侧的龙门山断裂带,其活动性已大大降低。  相似文献   

高铁震源地震信号的挤压时频分析应用          下载免费PDF全文

王晓凯  陈文超  温景充  宁杰远  李嘉琪 《地球物理学报》2019,62(6):2328-2335

我国每天有数千趟高铁列车驰骋在纵横交错的高铁线路上,构成了十分理想的均布震源,但寻找适合高铁震源地震信号的处理方法是充分挖掘信息的关键.传统的频谱分析结果表明高铁震源所产生的地震信号具有明显的窄带分立谱特征,但无法精确获得高铁震源地震信号的时频变化规律.本文首次将挤压时频分析这种分析工具引入到高铁震源地震信号处理中,对中国南方某高铁沿线采集到的高铁震源地震数据进行了分析.处理结果表明:利用挤压时频分析能够更加精确地刻画频率成分随时间的变化,能够利用单检波器精确刻画高铁列车的运行状态(匀速、加速等);同时利用挤压时频变换还可高精度地重构出所需频带的信号,为提取高铁震源地震信号的特征成分提供了一种有力工具.  相似文献   

管壁开孔足尺钢管混凝土柱抗震性能试验研究          下载免费PDF全文

马华  李美娜  王倩倩  王文静  李振宝  陈海燕 《世界地震工程》2019,35(1):053-61

针对钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱的穿筋连接形式，研究了钢管开穿筋小孔及加固对钢管混凝土柱抗震性能的影响。对于未开孔、开孔和开孔并加固三种情况，进行了3个直径为610 mm的足尺钢管混凝土柱试件的低周反复荷载试验。试验结果表明:未开孔试件在距根部100 mm处发生钢管屈曲破坏；开孔试件的破坏主要是开孔处屈曲撕裂，开孔对钢管混凝土柱初期刚度和峰值承载力影响不大，但在峰值承载力后受孔边撕裂破坏影响，开孔试件的刚度和强度退化较快、延性和耗能能力降低；开孔并加固试件的破坏位置上移至加固段上部约90 mm处，与未开孔试件表现出相似的抗震性能。  相似文献   

小跨高比强化配筋连梁的抗震性能          下载免费PDF全文

柳斌  张敬书  周家来 《世界地震工程》2019,35(1):069-77

强化配筋连梁是指采用HRB400及以上钢筋、加密加粗腰筋、加粗箍筋的连梁。期望通过腰筋和箍筋形成的2层或更多层的高强钢筋网片来承受剪力，提高其抗震性能，施工较为方便，适用于小跨高比连梁。利用非线性有限元方法，在已完成普通配筋小跨高比连梁抗震性能试验的基础上，研究了跨高比为1.25的不同配筋形式连梁的抗震性能。研究表明:强化配筋连梁的骨架曲线出现2个峰值，峰值荷载为普通配筋连梁的1.37倍，其荷载下降速率约为普通配筋连梁的39.42%，具有较高的承载力。强化配筋连梁的峰值位移是集中对角斜筋、交叉斜筋和对角暗撑配筋连梁的三倍多，具有较强的变形能力。最后，建议采用深梁的方法计算强化配筋连梁的受剪承载力。  相似文献   

大跨度钢管混凝土拱桥抗震性能指标研究          下载免费PDF全文

夏修身  杜骞  戴胜勇 《世界地震工程》2019,35(1):110-116

高轴压比钢管混凝土墩柱的试验结果对钢管混凝土拱肋具有较大的借鉴意义。为明确大跨度钢管混凝土拱桥的抗震性能指标，研究了高轴比钢管混凝土构件的破坏过程及延性性能。以弯矩作为性能指标将高轴压比钢管混凝土构件的试验破坏过程分为轻微损伤、有限损伤与严重损伤3个阶段，结合钢管混凝土截面性能状态的数值分析，探讨了高轴压比钢管混凝土构件的破坏机理。结果表明:高轴压比钢管混凝土构件具有一定的可用延性；提出了以计算等效屈服弯矩作为抗震性能指标，适当利用延性和实现钢管混凝土拱桥的有限损伤抗震设计，并给出了与有限损伤相关的截面性能状态及参数。研究成果弥补了规范在此方面的不足，可供高烈度地震区大跨度钢管混凝土拱桥抗震设计时参考。  相似文献   

基于纤维梁柱单元的桥梁墩柱地震反应模拟方法研究          下载免费PDF全文

赵泰儀  孙治国  石岩  郭迅 《世界地震工程》2019,35(1):117-127

为讨论利用纤维梁柱单元进行钢筋混凝土桥墩地震反应分析的建模方法，分别以4个悬臂式单柱墩和1个双柱墩拟静力加载试验，以及1个悬臂式单柱墩的振动台试验结果为依据，基于OpenSees数值分析平台建立了桥墩的地震反应分析模型。通过改变单元数量，分析了基于力的纤维梁柱单元和基于位移的纤维梁柱单元对桥墩地震反应的模拟精度。结果表明:对悬臂式单柱墩的拟静力和振动台试验，可沿墩高仅建立1个基于力的纤维梁柱单元，并在墩底串联1个考虑纵筋塑性渗透和粘结滑移的转动弹簧单元，即可获得很好的模拟结果。当采用基于位移的纤维梁柱单元时，应沿墩高至少建立2个单元，且塑性铰区至少有1个，才能保证获得较高的模拟精度。对双柱墩拟静力试验，采用基于力的纤维梁柱单元建模，沿每个墩高建立2个单元即可；以基于位移的纤维梁柱单元建模，建议沿每个墩高建立3个单元，且其中2个单元布置在塑性铰区。当数值模型可对静力滞回曲线取得很好的模拟结果后，该模型一般可对动力作用下墩顶最大位移和墩底最大剪力进行较为准确的模拟，但对墩顶残余位移的模拟精度无法保证。  相似文献   

多维多点激励下考虑支座摩擦滑移及结构碰撞的非规则桥梁抗震性能研究          下载免费PDF全文

闫磊  李青宁  岳克锋  李鲁平  付亚男  蓝仕成  喻国根 《世界地震工程》2019,35(2):068-77

以一座典型山区非规则梁桥为研究对象，建立了该桥梁多维多点激励下的多自由度动力计算模型，研究了该桥梁在多维多点激励下考虑支座摩擦滑移及结构碰撞等非线性因素时的抗震性能。研究结果表明:相比一维地震输入，多维地震可使结构的动力响应增加，桥墩底部弯矩需求增大；相比一致激励，多点激励可使得支座的位移需求增大，且地震波最后到达的桥墩上方支座位移最大；同时考虑多点激励和碰撞效应可使桥墩的弯矩需求增加；水平地震作用下，矮墩上部的支座容易滑动，且双向地震较单向地震更明显，三向地震输入较双向有所增强。因此，对山区非规则梁桥进行抗震设计时应有针对性地进行多维多点地震输入计算，找出结构的最大地震需求，以期指导设计。  相似文献