Nonlinear seismic soil–pile–structure interactions: Shaking table tests and FEM analyses     

K.T. Chau  C.Y. Shen  X. Guo 《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2009

In this paper, a soil–pile–structure model is tested on a shaking table subject to both a sinusoidal wave and the acceleration time history of the scaled 1940 El Centro earthquake. A medium-size river sand is compacted into a 1.7-m-high laminar rectangular tank to form a loose fill with a relative density of 15%. A single-storey steel structure of 2.54 ton is placed on a concrete pile cap, which is connected to the four end-bearing piles. A very distinct pounding phenomenon between soil and pile is observed; and, the acceleration response of the pile cap can be three times larger than that of the structural response. The pounding is due to the development of a gap separation between soil and pile, and the extraordinary large inertia force suffered at the top of the pile also induces cracking in the pile. To explain this observed phenomenon, nonlinear finite element method (FEM) analyses with a nonlinear gap element have been carried out. The spikes in the acceleration response of the pile cap caused by pounding can be modeled adequately by the FEM analyses. The present results suggest that one of the probable causes of pile damages is due to seismic pounding between the laterally compressed soil and the pile near the pile cap level.  相似文献   

Seismic response of an urban bridge-support system in soft clay     

Juan M. Mayoral  Yolanda AlbertoManuel J. Mendoza  Miguel P. Romo 《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2009

The numerical simulation of an instrumented urban bridge support and its foundation system was conducted. The bridge works as a deck in a surface subway station and was built 12 yr ago in the so-called Lake Zone in Mexico City, where very soft clays, exhibiting low shear strength and high compressibility prevail. Since the beginning of its construction, pile loads, soil–raft contact pressures and the overall response of the foundation system have been monitored. Within this period, several earthquakes have occurred. Thus, an extensive database of accelerations, pore pressures and load histories have been recorded. In particular, this paper focuses on the bridge response observed during two moderated intensity events, the 2004, 6.3 M_w, Guerrero Coast and the 1999, 7.0 M_w, Tehuacan earthquakes. Finite element models were developed to reproduce the measured responses and to assess the soil–foundation-support performance for long-term conditions, including the effects of potential changes in the dynamic soil properties due to regional subsidence. The computed dynamic responses obtained with the simulation for the free field and structure compares fairly well with the recordings.  相似文献   

Classification of seismic signals at Villarrica volcano (Chile) using neural networks and genetic algorithms     

Gloria Curilem  Jorge Vergara  Gustavo Fuentealba  Gonzalo Acuña  Max Chacón 《Journal of Volcanology and Geothermal Research》2009

Each volcano has its own unique seismic activity. The aim of this work is to construct a system able to classify seismic signals for the Villarrica volcano, one of the most active volcanoes in South America. Since seismic signals are the result of particular processes inside the volcano's structure, they can be used to forecast volcanic activity. This paper describes the different kinds of seismic signals recorded at the Villarrica volcano and their significance. Three kind of signals were considered as most representative of this volcano's activity: the long-period, the tremor, and the energetic tremor signals. A classifier is implemented to read the seismic registers at 30-second intervals, extract the most relevant features of each interval, and classify them into one of the three kinds of signals considered as most representative of this particular volcano. To do so, 1033 different kinds of 30-s signals were extracted and classified by a human expert. A feature extraction process was applied to obtain the main characteristics of each of them. This process was developed using criteria which have been shown by others to effectively classify seismic signals, based on the experience of a human expert. The classifier was implemented with a Multi-Layer Perceptron (MLP) artificial neural network whose architecture and training process were optimized by means of a genetic algorithm. This technique searched for the most adequate MLP configuration to improve the classification performance, optimizing the number of hidden neurons, the transfer functions of the neurons, and the training algorithm. The optimization process also performed a feature selection to reduce the number of signal features, optimizing the number of network inputs. The results show that the optimized classifier reaches more than 93% exactitude. identifying the signals of each kind. The amplitude of the signals is the most important feature for its classification, followed by its frequency content. The described methodology can be used to classify more seismic signals to improve the study of the activity of this volcano or to extend the study to other active volcanoes of the region.  相似文献   

天水市干旱气候变化特征及粮食作物结构调整   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

杨小利  姚小英  蒲金涌  马鹏里 《气候变化研究进展》2009,5(3):179-184

分析了天水市1960-2005年干旱气候特征,包括温度、降水等气候因子及土壤水分、干旱频次等变化特点。结果表明,20世纪90年代为近46 a来降水的最低值,进入21世纪后,降水变率明显增大。气温自20世纪60年代总体呈上升趋势,特别是90年代以来上升趋势明显,土壤蒸散发加大。20世纪90年代土壤含水量最少,水分亏缺最为严重,春旱、初夏旱、伏旱出现几率最多。根据46 a来干旱气候变化特点及其对主要粮食作物生长的影响,引进影响系数,对主要夏、秋粮作物种植风险程度进行评估,并运用线性风险决策模式, 提出适应干旱气候特点的当地主要粮食作物种植比例调整方案。  相似文献   

川西地区壳幔结构与汶川M_S8.0级地震的孕震背景          下载免费PDF全文

杨海燕  胡家富  赵宏  苏有锦 《地球物理学报》2009,52(2):356-364

收集了四川数字地震台网记录的57个远震事件,并从宽频带数字化三分量地震记录中计算出了马尔康（MEK）、都江堰（YZP）、中江（JJS）、江油（ZJG）、广元（YTS）、康定（GDS）、汉源（XJP）、雅安（MDS）、峨眉山（EMS）、沐川（WMP）、仁寿（YGD）、荣县（HMS）等12个台站下方的远震P波径向接收函数.另外,引入地震勘探中的动校正技术,将各台的接收函数校正到67°的参考震中距处,然后对接收函数进行叠加以增强信号,并把叠加接收函数作为台站下方的平均接收函数.最后,利用台站下的平均接收函数反演得到S波速度结构.反演结果表明：以锦屏山—龙门山断裂为界,其西侧地壳厚达70 km,而东侧仅为50 km左右,Moho面在断裂下方形成了一个陡坎;川西地区的地壳速度结构与川中地区差异较大,主要表现在川西地区的中地壳存在厚度为8~22 km的低速层.在都江堰、雅安一带,低速层的厚度最大,其厚度在20~22 km之间,其上地壳为一个坚硬固体,在区域构造应力场作用下,形成了孕育大地震的构造环境.  相似文献   

跨界旅游区的组织网络结构与合作模型——以大别山天堂寨为例   总被引：5，自引：1，他引：4  

杨效忠  张捷  乌铁红 《地理学报》2009,64(8):978-988

跨界旅游区是旅游发展潜力大而管理对象复杂的地理单元,成为旅游地理学区域性研究新焦点。立足于组织际关系(IORs)和社会网络理论方法视角,剖析出跨界旅游区空间合作行为实质为跨界旅游组织之间接触交流的网络构建和重组。在相应的社会网络评价指标体系建立的基础上,对大别山天堂寨跨界旅游区网络结构和跨界合作进行实证分析,并经核心—边缘模型验证,表明:①从网络密度看,天堂寨整体网络密度较局域网络密度小,呈现出行政区内的强联结和行政区之间的弱联结,网络结构洞特征凸显;低层级行政区之间网络密度大于高层级行政区之间的网络密度;跨界维度越多,网络密度越小,说明跨界旅游活动存在显著的边界效应。②从网络节点中心度看,局域中心度最大,整体中心度次之,边界中心度最小,从一个侧面印证了旅游行政区经济存在且相当强势。③根据Francisco的组织际合作关系整合模型,发现天堂寨跨界旅游合作处于由弱合作阶段向中合作阶段过渡。进一步降低交易成本,增加各方共识度,营造良好的外部环境,采取组建跨界旅游联盟,进而提高跨界合作强度,是实现天堂寨跨界旅游区可持续发展的重要途径。  相似文献   

中国铁路客运网络可达性空间格局   总被引：13，自引：6，他引：7  

吴威  曹有挥  梁双波  曹卫东 《地理研究》2009,28(5):1389-1400

基于铁路客运的基本特点,文章采用空间距离、时间距离、连接性、可选择性等多项指标对我国铁路客运网络可达性空间格局进行了分析。各项指标侧重点不同导致其反映的空间格局的明显差异。空间、时间距离指标均呈现以郑州为核心的中心－外围格局,但前者由中心向外围呈环状各向同性衰减,后者表现为各向异性,沿若干铁路干线衰减速度较慢; 连接性指标中东部地区优于西部,中心地区优于边缘,而可选择性指标东西分异显著,京广线以东(含京广沿线)地区明显优于西部地区。从空间均衡角度,主要体现铁路客运基本服务的空间距离、时间距离、连接性三指标相对较好,但偏重于高级服务的可选择性空间分布相对不均衡。主要铁路枢纽中,北京、上海、郑州、武汉等全国性铁路枢纽可达性明显优于广州、成都、兰州和沈阳等区域性枢纽。  相似文献   

北京郊区生态安全动态评价与分析   总被引：5，自引：0，他引：5  

万利  陈佑启  谭靖  张洁瑕 《地理科学进展》2009,28(2)

以京郊三个具有不同功能的区(县)为例,基于景观生态学的基本理论,探讨在GIS和RS技术支持下从景观格局角度进行快速城市化地区的生态安全动态评价方法.首先,根据遥感数据解译出1996和2005两期土地利用图;然后计算景观干扰指数和景观脆弱度指数,它们合成景观稳定性指数,在此基础上,构建生态安全指数(ESI);最后,利用空间分析方法对生态安全指数进行空间化,并对生态安全指数的采样结果进行半变异函数分析和空间插值分析.结果表明:(1)1996-2005年研究区的各景观类型呈不同的变化趋势,其主要的景观变化特征为建设用地景观持续增加、耕地景观大量减少,尤其以建设用地景观变化最快;(2)研究区的斑块数量、破碎度、多样性指数和分形维数都表现出增加的趋势;(3)生态安全指数受人为干扰影响较大,局部区域的景观类型从1996年的零散分布发展至2005年的连片分布,整体生态安全强度的空间分布不均匀性增强;(4)生态安全指数值从城市功能拓展区(朝阳区)到远郊城市发展新区(顺义区)和生态涵养发展区(密云县),呈现出由低而高的变化趋势,其低值区域随着城市化进程的加快而逐渐扩大.表明生态安全指数能够定量评价区域生态环境的状况及其演变方向.  相似文献   

区域经济空间结构理论与方法的回顾   总被引：9，自引：2，他引：7  

郭腾云  徐勇  马国霞  王志强 《地理科学进展》2009,28(1)

区域经济空间结构理论的发展经历了从19世纪初-20世纪40年代的基于产业、企业的区位选择、空间行为和组织结构规律性研究阶段,和二次世界大战以后-20世纪80年代的区域总体空间结构与形态演化规律研究阶段,以及20世纪80年代以后的新空间经济学阶段.研究重点从抽象的纯理论研究演变为从总体出发寻求各种经济主体在空间中的最优组合与分异的区域经济空间结构演化理论研究.对于区域经济空问结构研究,经典区位论所揭示的区域经济活动的空间分布形态,基本上概括了区域经济空间分异的主要特征性规律,是当今区域经济空间结构演化的基础性理论.区域经济空间结构演化理论是区域经济空间结构演化研究的主要理论,这些理论不仅可以为区域经济空间结构演化研究提供理论范式,也为区域经济空间结构研究提供有益的启示.新空间经济学对经济活动的空间集聚和增长集聚的动力分析,为区域经济空间结构演化研究提供了新思路与方法.伴随区域经济空间结构演化理论的发展,其相应的方法也从静态分析模拟逐步向动态过程的空间演化模拟发展.新方法与技术手段在区域空间结构演变研究中已开始发挥越来越重要的作用,特别是复杂性科学方法和GIS与RS技术的结合展示出良好的应用前景.  相似文献   

基于自组织理论的旅游产业结构协调发展研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

范艳丽  周秉根  吕永平 《世界地理研究》2009,18(1):143-149

旅游产业结构是一个不断发展的动态系统结构,旅游产业各部门的协调发展对地区旅游业的健康发展具有重大意义。文章将自组织理论引入到旅游产业结构研究中,分析了旅游产业结构系统的自组织性,构建以实现产业结构协调发展为目标的旅游产业自组织理论,探讨实现旅游产业结构自组织的途径,最终目标是建立以旅游业的食、住、行、游、购、娱等部门组成的耗散结构,进而实现旅游产业结构协调发展。  相似文献