场地自然环境与景观构筑物结构形态的互动

自然环境是场地的构成要素之一,也是建筑物赖以存在的物质前提.有关自然环境与建筑之间的关系,通常存在2类观点,即认为两者为异质系统以及将两者视为有机整体.将此2种观点引入景观构筑物这类特殊景观建筑的设计中,深入剖析不同视角主导下截然不同的结构构思与表现方法,并以翔实而丰富的案例进行佐证.研究表明,场地自然环境是景观构筑物结构构思的制约因素与结构形态的外在形式动力,而景观构筑物以最终的结构形态反作用于自然环境,表达不同的环境主张.两者之间的互动有效拓展了景观构筑物的设计思想与方法,推动自然环境与建筑的关系朝着良性、可持续的方向发展.     

不同场地条件下远场地震动强度指标与结构最大响应的相关性分析

为探究不同场地条件下远场地震动强度指标与结构最大响应的相关性问题,本文从K-NET和KiK-net台网强震记录中选取震级7级以上、断层距大于200 km的地震动记录1 328条,首先选用28个地震动强度指标进行了远场地震动强度指标与结构最大响应的总体相关性分析．然后,分别选取典型加速度类地震动强度指标、典型速度类地震动强度指标和典型位移类地震动强度指标进行了场地条件对结构最大响应相关性的影响分析．结果表明：(1) 加速度类地震动强度指标的相关系数随单自由度(SDOF)体系周期增大逐渐减小,与自振周期结构T≤1 s的低自振周期结构响应具有明显的相关性;速度类地震动强度指标的相关系数在T=2~5 s具有较大值,说明这一类指标与中长周期结构的响应具有明显相关性;当T>3~5 s时,典型位移类地震动强度指标的相关系数逐渐增大进入峰值区段,并保持较大的相关系数值,因此可以采用这一类指标表征长周期结构响应．(2) 对于加速度类地震动强度指标,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地的相关系数随自振周期变化曲线走势较接近,Ⅳ类场地的相关系数值总体上要大于其它三类场地的相关系数．对于速度类地震动强度指标,在短周期区域,相关系数大小呈现Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ<Ⅳ的特点;当T>2 s后,四类场地的相关系数随自振周期变化曲线趋势逐渐接近．对于位移类地震动强度指标,当T>3 s后,Ⅰ类场地和Ⅱ类场地的相关系数随自振周期变化曲线逐渐趋于一致,而Ⅲ类场地和Ⅳ类场地的相关系数随自振周期变化曲线也逐渐趋于一致．     

考虑半覆水圆弧相变场地特征的地下多点地震动模拟方法与程序开发

建立了同时引入土壤介质相变和半覆水圆弧地形因素的场地模型,并给出了地下多点地震动模拟的理论框架,开发了依据本文理论的程序并予以可靠性验证。首先,基于探明的波场分布得到了SV波入射半覆水圆弧相变场地的频域解;其次,获得依据频域解的场地传递函数并求解出地下自功率谱,建立了基于所得到的地下相干函数的地下互功率谱,由此构建出地下功率谱矩阵;最后,实现频域模型向时域信号转化（即多点地震动时程曲线）,进而基于上述理论进行可视化程序开发。通过数值算例进一步阐明了本研究的意义,结果表明,（1）地下与地表多点地震动在能量分布上存在显著差异,说明了研究的必要性;（2）生成地震动的拟合功率谱和拟合相干函数与理论值吻合较好,表明了结果的合理性;（3）可视化程序界面简洁,参数输入及调整方便,后处理结果显示清晰,反映出程序的便捷及适用性。     

埋设管线穿过不同介质时的地震反应研究

本文应用表面波理论计算埋设管线穿过不均匀场地时的地震反应。用带竖直断面的分层介质模拟不均匀场地。从断面两侧的变形、应力连续条件近似确定两侧由表面波引起的场地运动,将所得的场地运动输入到以弹性地基梁模拟的管线上,得出管线的地震反应。最后通过计算实例对结果进行了比较分析。     

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。     

场地土的随机地震反应分析

研究了剪切模量随深度呈线性变化时场地土的随机地震反应分析方法, 分别建立了基岩输入地震动加速度功率谱函数为白噪声和过滤白噪声时场地土的随机地震反应分析理论。     

以标准贯入击数判断场地地震液化的概率方法

对地基的液化情况进行定量化判断已是土木工程界的共识。鉴于目前可靠度理论在岩土工程中因其计算复杂而应用受到限制,本文采用柯尔莫哥洛夫（Koлмогоров）检验方法分析标准贯入击数概率分布规律,在此基础上对临界标准贯入击数的概率分布规律进行适当简化,从而给出了一种可利用标准贯入击数进行液化判断的定量化概率方法,进一步结合工程实例进行分析,提出一些有意义的结论。     

钙质砂场地爆炸成坑实验与数值模拟研究

为了建立钙质砂场地爆炸成坑效应的计算方法,首先在开挖出的钙质砂模型场地开展了不同当量、不同埋深的野外爆炸实验,然后基于有限元与光滑粒子流耦合算法建立了适用于钙质砂爆炸成坑计算的数值模型,并分析了炸药形状和土体参数对爆坑形态的影响,最后建立了适用于钙质砂场地中的爆坑计算公式。结果表明：埋置爆下,钙质砂场地爆坑尺寸大于硅质砂土中的爆坑尺寸;光滑粒子流算法能较好地揭示钙质砂场地中爆坑轮廓的形成机理;炸药形状和土体密实度等参数对于钙质砂爆坑形态具有不同程度的影响,拟合得到的钙质砂场地接触爆和埋置爆抛掷型爆坑尺寸计算公式,可较好地预测不同爆炸当量作用下的爆炸成坑尺寸。

     

多维地震波作用下地铁车站及场地的地震反应

研究了不同类型多维地震波作用下地铁车站及软土场地的地震反应特征。以上海软土场地条件下的某双层地铁车站为背景,采用有限元方法建立了描述场地土与地铁车站结构相互作用的二维非线性力学模型,其中利用等效线性化方法模拟了土的非线性。以不同类型基岩的多维(含水平向和竖向）地震波作为输入,运用ANSYS软件数值分析了软土场地中地铁车站结构及场地的地震反应,比较了不同类型地震波作用下地铁车站结构和场地地震反应的差异．算例结果表明：在长周期地震波作用下地铁车站结构的内力响应峰值以及场地地表的加速度响应峰值和位移响应峰值均明显大于普通地震波作用下的相应值;考虑竖向地震动时双层地铁车站底层中柱的柱底轴力较单一水平向地震动作用的情形有明显增大;地铁车站的存在使结构上覆土层加速度响应峰值和位移响应峰值有所降低．