强夯处理红粘土沉降试验研究

红粘土作为高填方体的底层地基,处理其沉降和不均匀性沉降是高填方工程研究的重点。以某机场红粘土高填地基的处理为例,通过沉降分析和方案比选开展强夯处理试验研究。根据场区内不同覆土厚度,采用不同能级进行强夯处理试验确定了合理的施工工艺和参数。通过施工中沉降观测,施工后地基土的物理力学指标试验、载荷试验和工后沉降观测,强夯处理取得了良好的效果,满足设计要求。指导大面积施工时,在质量、造价、工期上都取得了成功。     

地铁抗震设防水准的研究及北京地铁工程典型地段地震小区划

地铁作为人口密集且遭受地震破坏后难以修复的重要生命线工程,如何确保其地震安全具有越来越重要的意义。本文将以北京具有典型意义的地铁线路———北京地铁五号线作为研究目标,在对沿线地震、地质条件分析的基础上,通过分析研究在不同场地条件、不同风险水平和不同深度条件下的地震动参数和反应谱变化规律,确定了地铁工程的抗震设防概率风险水平为50 a超越概率63%、10%、2%,设计地震动参数取地表计算值。并通过北京地铁五号线工程地震小区划及分区反应谱特征研究,确定北京地铁五号线工程的抗震设防要求。     

弹性地基上变厚度矩形板自由振动的GDQ法求解

基于广义微分求积法(GDQ法),对弹性地基上变厚度矩形板横向自由振动的控制微分方程及其不同边界条件进行离散,研究了其自由振动的频率特性。数值计算得到了不同长宽比?、不同厚度变化参数?、不同地基参数K条件下以及简支或固定边界条件下弹性地基上变厚度矩形板的量纲为一的振动频率,并与已有文献进行了比较。结果表明:运用广义微分求积法对弹性地基上变厚度矩形板的频率求解结果在退化到K=0时与幂级数解的结果非常吻合;在条件相同的情况下,采用广义微分求积法仅需较少的节点(N=M=13)就能达到满意的求解精度。本文的研究为求解此类问题的低阶、高阶振动频率提供了一种简便有效的数值方法。     

强夯密实处理块碎石填料试验研究

在高填方工程中,压实质量是工程成败的关键因素。强夯法所具有的优点,使其在许多地基处理工程中都有广泛的应用。某山区高填方工程,根据工程的实际需要,采用强夯法对山体爆破块碎石填料进行密实处理。为此,开展现场试验研究。首先对爆破的块碎石填料进行了颗粒分析试验和压实试验,分析其可填性和压实特征。按照试验参数和工序,分别进行了2000kN·m、3000kN·m单点夯试验;同时夯后进行了密实度试验、颗粒分析试验。由此,确定了合理的强夯施工参数。最后根据面层载荷试验的检测,以此确定的施工参数在该工程取得了良好的处理效果。     

软土地区建筑垃圾堆山工程的数值模拟研究

针对某典型软土地区堆山工程,使用有限元软件Plaxis,对建筑垃圾堆山和场区现有粘性土堆山进行了仿真模拟。通过数值模拟结果得出了不同填料堆山时堆载体位移和地基差异沉降量。研究了不同填料堆山时的地基稳定性以及不同填料堆土角度和安全系数的关系,同时对地基加固处理的效果进行了分析。研究结果表明,建筑垃圾堆载体的水平位移和沉降量更小,地基稳定性要显著优于粘性土堆载体,建筑垃圾堆山的极限堆土角度更大,但建筑垃圾堆山会产生较大的地基不均匀沉降。进一步将研究得到的结论应用于工程实例分析,为实际工程设计方案的制定、施工进度的控制提供了帮助,并且模拟结果和实际工程吻合良好,表明土体的本构模型和参数选取合理。研究方法和结论可以为更多类似的工程所借鉴。     

基于无网格法的非均匀弹性地基上变厚度加筋板弯曲与固有频率分析

采用基于移动最小二乘近似的无网格方法并结合一阶剪切变形理论,分析了非均匀弹性地基上变厚度加筋板的弯曲和固有频率问题.首先,用节点对变厚度板和筋条分别进行离散,导出变厚度板和筋条的势能;其次,利用筋条与变厚度板之间的位移协调条件将筋条的节点参数转换为板的节点参数,再将两者的势能进行叠加得到变厚度加筋板的总势能,并根据能量法得到其动能;最后,利用最小势能原理及Hamilton原理分别得到弯曲控制方程与振动控制方程.由于采用的方法不能直接施加位移边界,故采用完全转换法处理位移边界.本文先计算变厚度板的弯曲及非均匀弹性地基板的固有频率,与文献对比验证方法的有效性;然后对非均匀弹性地基上变厚度加筋板弯曲与 自由振动进行了计算,并将计算结果与有限元结果进行了对比.结果表明,本文方法计算所得结果与文献解及有限元结果之间的误差均小于5％,验证了该方法在计算非均匀弹性地基上变厚度加筋板弯曲与固有频率问题的有效性.     

非均匀Winkler弹性地基上变厚度矩形板自由振动的DTM求解

针对非均匀Winkler弹性地基上变厚度矩形板的自由振动问题,通过一种有效的数值求解方法——微分变换法（DTM）,研究其无量纲固有频率特性。已知变厚度矩形板对边为简支边界条件,其他两边的边界条件为简支、固定或自由任意组合。采用DTM将非均匀Winkler弹性地基上变厚度矩形板无量纲化的自由振动控制微分方程及其边界条件变换为等价的代数方程,得到含有无量纲固有频率的特征方程。数值结果退化为均匀Winker弹性地基上矩形板以及变厚度矩形板的情形,并与已有文献采用的不同求解方法进行比较,结果表明,DTM具有非常高的精度和很强的适用性。最后,在不同边界条件下分析地基变化参数、厚度变化参数和长宽比对矩形板无量纲固有频率的影响,并给出了非均匀Winkler弹性地基上对边简支对边固定变厚度矩形板的前六阶振型。     

洞跨对下伏空洞岩石地基极限承载力影响研究

针对洞跨对下伏空洞岩石地基极限承载力影响问题,对含空洞岩石地基极限承载力计算方法进行了推导和试验验证。首先采用极限分析上限法构建了一种空洞岩石地基破坏时的机动许可速度场,通过求解功能方程得到了地基极限承载力随空洞跨度变化的一般计算方法。通过参数分析研究了不同空洞跨度、顶板厚度对空洞岩石地基极限承载力的影响,并导得了空洞临界跨度与顶板厚度的关系表达式。最后进行了不同空洞跨度和厚度下的空洞地基极限承载力模型试验研究,并与理论进行了对比验证分析。结果表明:当厚径比h/d一定时,空洞岩石地基极限承载力随空洞跨度l的增加逐渐减小;存在一个临界跨度l_(cr),当超过临界跨度l_(cr)时空洞跨度的增加对空洞岩石地基极限承载力系数N_σ的影响较小且N_σ趋于稳定;当空洞跨度l为0.5d且厚径比h/d为1.0～2.5时,尚需考虑洞体对地基极限承载力的影响;同一空洞跨度l下,初始冲切角随着厚径比h/d的增加而减小。其他参数相同时,空洞地基极限承载力系数N_σ随GSI的增大而提高。     

横观各向同性地基本构模型研究

地基土形成过程中由于沉积作用大多具有横观各向同性的特点．利用数学、力学手段，采用坐标转换矩阵的方法，对横观各向同性地基的本构模型和模型中参数的选取作了一定的理论研究，可由横观各向同性面水平情况下的地基的本构方程直接推导出横观各向同性面倾斜情况下的地基的本构方程，而所需测的力学参数仍为垂直和平行横观各向同性面方向上的力学参数，数量没有增加，简单易用．得出了一些有益于工程实践的结论．所述理论可以解释地应力的水平应力分量不等的量测结果，同时由于考虑了地基土形成过程中的沉积作用，利用该本构模型计算地基在外荷作用下的应力、应变的响应问题，比均质各向同性理论更加符合实际情况．     

建筑结构对爆破震动的响应预测

介绍了一种在爆前即能预测建筑结构对爆破震动的响应的方法。通过预测结构地基的震动波形计算结构的抗震设计反应谱 ,用动力分析法计算结构在爆破震动作用下的响应。预测结果为结构所受内力的定量数值 ,并且还可通过不同延期时间下的预测结果比较 ,为爆破设计选取最佳延期时间。实际应用表明 ,预测结构可靠。此方法可用于预测结构在爆破震动作用下的安全性。     

关于工程地震实践若干问题

本文介绍和讨论了有关工程地震实践中的某些成果和问题:(1)考虑近源地震动饱和的衰减场模式及其转换；(2)核电厂厂址设计基准地面运动和不同核法规对人工设计时程合成的技术要求对比；(3)水利水电工程场地地震安全性评价；(4)以金沙江中下游地区为例介绍地震设防区划和设防区划图系；(5)从科学性和工程可接受性, 以工程法规为基础提出工程活动断裂的定义、断裂活动性工程分类和地震断错形变工程评价。     

大连开发区场地地震设计参数

根据工作区潜在震源区划分、潜在震源区地震活动性参数和地震动衰减关系, 进行场地地震危险性分析, 得到不同概率水平下场区相应地震烈度和基岩水平加速度峰值及其反应谱。根据场地工程地震条件划分不同地质单元及相应的场地类别, 进行不同概率水平的地震反应分析计算, 确定地震动设计参数。     

近源地震动峰值加速度衰减关系影响因素分析

本文收集了丰富的强震资料, 以峰值加速度为例, 采用简单且体现近场峰值加速度PGA震级饱和和距离饱和特性的衰减模型, 研究了表征震级与距离饱和效应的R0(M)的性质。R0与震级相关, 同时与震源性质、地震波频谱有关。在单个地震的R0(M)的求取中, 由于R0与系数d几乎呈线性关系, 所以要求单个地震R0的值, 必须先根据理论约束确定d的大小。在检验衰减方程的预测效果时, 不仅要判断衰减曲线是否反映了实测资料的平均变化趋势, 而且要判断实测资料是否绝大多数落在84%及16%概率水平的预测曲线之内(±σ之间).     

场地土对基岩峰值加速度放大效应分析

通过实际土层地震反应结果的统计分析和强震加速度观测结果的对比, 讨论了不同场地条件对基岩峰值加速度的放大效应及其特点。该分析可为地震动参数区划图编制和地震安全性评价中场地效应的估计、由基岩地震动估算场地地面地震动提供参考。     

极震区的地震动与潜在震源区内重大工程安全

潜在震源区是未来可能发生破坏性地震的震源所在地区 ,区内的地震属近场或“直下型” ,其地震破坏和地震动特征相应于已发生地震的极震区。近期国内外诸多强烈地震的实际资料和相关研究成果表明 ,直下型地震不仅地震峰值加速度大 ,且竖向和水平峰值加速度比值也有别于远场地震的统计关系。文中从极震区岩土体破坏、地震动特点及地震地质灾害等方面对潜在震源区内的重大工程问题进行了探讨     

非平稳地震动的双调制模型研究

地震动是工程结构地震反应研究与抗震设计的基础,要分析工程系统的性能,必须要把地震动作为随机过程来建立可靠的模型。本文通过对非平稳过程演变谱的研究,给出双调制函数,建立了双调制非平稳地震地面运动模型。结合双调制函数和三角级数法生成人工地震波,通过对人工波频率和强度的非平稳性研究验证了双调制模型的有效性。同时本文给出了双调制非平稳地震激励的结构响应虚拟激励算法,得到响应的时变功率谱。分析表明,该模型具有明确的物理意义,且更符合实际,为结构抗震可靠性分析提供了一种较好的地震动模型。     

Seismic behaviour of isolated multi-span continuous bridge to nonstationary random seismic excitation

This paper concentrates on the results of responses of a multi-span continuous bridge isolated with double concave friction pendulum bearings subjected to non-stationary random seismic excitation characterized by the incoherence, the wave-passage, and the site-response effects. The earthquake excitation is modelled as a non-stationary random process as uniformly modulated broad-band excitation. To perform the seismic isolation procedure, the double concave friction pendulum bearings which are sliding devices that utilize two spherical concave surfaces are placed at each of the six support points of the deck. The non-stationary response of the isolated bridge is compared with the corresponding stationary response in order to study the effects of non-stationary characteristics of the earthquake input motion. Solutions obtained from the stationary and non-stationary stochastic analyses for the isolated bridge to spatially varying earthquake ground motions are compared for the special cases of the earthquake ground motion model. The spatially varying earthquake ground motions are described stochastically based on an empirical coherency loss function and a filtered power spectral density function. The site effect is considered by a transfer function derived from one dimensional wave propagation theory. It is observed that the stationary assumption is reasonable for the considered ground motion duration.     

On estimating site damping with soil non-linearity from earthquake recordings

This study proposes an approach for estimating the damping factor of non-linear soil and its role in seismic wave responses at soil sites from earthquake recordings. In particular, the paper first reviews the Fourier-based approach to characterizing the dynamic features of soil sites in seismic ground motion and shows the deficiencies for assessing non-linear site amplification and damping. It then offers an alternative approach, i.e., the Hilbert-Huang transform (HHT) for non-linear and non-stationary data process, in addressing the non-linearity issues. This study focuses on discerning the signature of non-linear site damping from the general non-linear features in the motion that are typically shown in the frequency-dependent site amplification. As a result, the study proposes an HHT-based approach to estimate site damping with non-linear soil from earthquake recordings and to measure the influences in the motion at soil sites. With the use of recordings from the mainshock and aftershock of the 2001 Nisqually earthquakes, this study shows that the proposed approach is able to assess appropriately the site damping that can be used to estimate the influences of soil damping in non-linear site responses.     

黄河黑山峡大柳树坝址伽玛（γ）能谱测试与其典型工程地质问题的讨论

本文在工程地质调查基础上,对黄河黑山峡大柳树坝址的几个典型工程地质问题首次进行了伽玛能谱测试,并结合其地质条件对测试结果进行了系统的数理统计分析,据此,对其争议较大的几个工程地质问题,如F201大断层是否在该坝址附近穿越黄河及其规模；青驼崖-红谷梁一带地表沟槽及坝区外围地裂缝的成因及稳定性进行了初步的评价与讨论。