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  • 1  埋地管道竖向隆起破坏研究综述∗
    喻文昭,朱鸿鹄,王德洋,李豪杰,叶霄
    2023, 43(2):189-200. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20220704007
    [摘要](2316) [HTML](81) [PDF 1.36 M](443)
    摘要:
    埋地管道因其运输量大、安全快捷、经济高效等优点被广泛应用于水利工程、市政工程、海洋工程等领域,是能源运输的“生命线”。然而,埋地管道及其附属结构物所受的工作荷载和所处的地质条件复杂多变,使得管道容易发生竖向隆起、屈曲破坏。管道竖向隆起过程涉及复杂的管?土相互作用,掌握其变形及破坏机制对于确定管周土抗力、优化管道结构设计具有重要的意义。近年来国内外对管道隆起屈曲的变形破坏机理开展了系统研究,并探讨了影响土抗力发挥的主要因素,包括土体类型、密实度、排水条件、管径大小、管道隆升速率、管道埋置率等,并提出了土抗力简化预测模型。本文分别从管周土体破坏模式、土抗力影响因素、土抗力预测模型三个方面,评述了埋地管道竖向隆起、屈曲破坏的研究进展,并指明了该领域未来的发展方向。
    2  竖向荷载作用下承插式球墨铸铁供水管道接口破损试验与数值模拟研究∗
    王丽萍,张宛静,赵帅,宁超列
    2023, 43(2):232-239. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20220829001
    [摘要](2097) [HTML](28) [PDF 1.34 M](289)
    摘要:
    管道接口是影响市政供水管网日常运行安全的关键薄弱环节。然而,目前的研究大多集中于地震荷载和轴向荷载作用下管道接口的力学性能,对于竖向荷载作用下承插式球墨铸铁供水管道接口的弯曲力学性能研究较少,造成这一类型的管道接口无法进行全面的综合评价。鉴于此,以承插式球墨铸铁供水管道接口为主要研究对象,开展了竖向荷载作用下的破损试验和数值模拟。研究结果表明:(1)接口橡胶密封圈接触失效是管道出现渗漏的主要原因;(2)管道接口的相对转角与竖向荷载整体呈正相关关系;(3)管道发生漏水时的相对转角为 12°左右。 因此,为避免管道接口在接触滑移、旋转、拉拔等不同受力情景下的失效,建议对供水管道的接口构造,尤其是橡胶密封圈进行精细化设计,以提高管道接口的最大允许转角,同时发挥橡胶密封圈良好的压缩和变形能力。
    3  基于场景缩减法的供水管网抗震可靠性评估∗
    贾睿,杜坤,宋志刚
    2023, 43(2):286-293. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20221012002
    [摘要](2067) [HTML](28) [PDF 1.23 M](264)
    摘要:
    供水管网抗震可靠性是在可能地的震烈度下管网的服务水平,目前大多数采用蒙特卡洛模拟产生数量庞大的震损样本进行估计,此方法给大型复杂管网抗震可靠性的评估带来极大工作量和超高时间成本。为了克服这些问题,提出了多爆管压降计算模型,并引入场景缩减方法以提高计算效率。首先,利用多爆管压降模型计算震损场景下节点水压。其次,利用系统聚类中类平均法对震损节点水压进行场景合并和分类。然后利用 k‐medoids 聚类对每一类选取中心点作为典型场景。最后,通过典型场景确定节点和系统可靠性指数。将某实际管网应用所提算法计算并与传统蒙特卡洛模拟结果进行对比。结果表明,基于线性估计多爆管压降模型是合理的,基于场景缩减法的可靠性评估是可行的,提高典型场景数量可降低评估误差。因此,该算法可在保证结果准确的同时提高计算效率。
    4  大数据技术在地质灾害防治中的应用综述∗
    刘汉龙,马彦彬,仉文岗
    2021(4):710-722. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2021.04.002
    [摘要](2052) [HTML](100) [PDF 4.42 M](591)
    摘要:
    近年来,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害频发,其危害性大,波及范围广,严重威胁人民群众生命及财产安全, 制约经济社会发展和人民对美好生活需求的向往。经过多年技术攻关和群防群测工作积累,我国在地质灾害风险调查和隐患排查方面取得了明显成效,综合运用合成孔径雷达测量、高分辨率卫星遥感、无人机遥感、机载激光雷达测量等多种新技术手段以提高全国地质灾害调查评价精度的工作也在持续开展中。在新时代计算机技术的不断革新与发展下,基于大数据技术的地质灾害监测预警为地质灾害防治提供了新的思维范式和经验指导。为了促进对该领域发展新导向的深入了解,介绍了大数据方法在地质灾害数据获取、存储、分析的几种关键技术,综述了迄今国内外学者利用大数据技术开展地质灾害研究和防治方面的工作。
    5  纵向多点激励下埋地油气管道地震响应试验研究∗
    代建波,王利,胡成涛,张贵迪
    2023, 43(2):259-269. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20210624004
    [摘要](2016) [HTML](24) [PDF 1.93 M](270)
    摘要:
    为研究多点地震激励下埋地油气管道的地震响应,设计并制作缩尺埋地油气管道及周围土体模型,利用双台阵地震模拟振动台对其进行纵向一致及多点地震激励下的地震响应研究,分析纵向多点地震激励时不同地震动各加载工况下埋地油气管道土体加速度、位移及管道加速度、应变等地震响应的变化规律。结果表明:土箱内不同深度测点位移增量不同,致使土体间产生剪切效应,多点激励时土体变形及破坏程度相较于一致激励明显;土体加速度峰值随加载等级的提高呈增长状态,多点激励时箱内土体加速度峰值变化曲线一致性较差,土体加速度响应产生较大差异;随着加载等级的提高,管道与土体间加速度峰值差值逐渐增大,多点激励会造成管道加速度峰值产生滞后现象;管道顶部轴向应变随管轴表现为两侧小,中间大,多点激励时管道应变增长速率更快,产生的应变更大。
    6  黏性泥石流对山区油气管道的冲击动力响应研究∗
    丁鸿超,蒋宏业,赵新好,徐涛龙
    2023, 43(2):277-285. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20210311002
    [摘要](1968) [HTML](44) [PDF 1.32 M](251)
    摘要:
    近年来,随着人类活动引起的地质灾害和极端天气现象频发,因泥石流引发的管道失效事故及次生灾害不断发生。为掌握黏性泥石流冲击山区油气管道的动力响应规律,建立了基于有限单元法与光滑粒子流体动力学 (FEM?SPH)的山区泥石流与管道的多物理场耦合模型。通过把黏性泥石流浆体简化为非牛顿流体——宾汉流体,研究 X70 钢管在泥石流作用下冲击响应过程,得到了管道不同位置的位移及应力时程特征,结果表明:①将泥石流浆体简化为宾汉流体,并离散为 SPH 颗粒不仅可真实展示泥石流的行进过程,也能清晰地反映泥石流对管道的动力响应规律。②通过建立多物理场耦合模型来模拟黏性泥石流冲击过程,发现泥浆附带的块石将会受到浆体阻力影响,运动加速度将受到限制。③泥石流对管道产生的破坏力主要来自泥石流“龙头”产生的瞬时冲击力和块石造成的局部撞击力;在泥浆作用下,所产生的应力主要分布于管道迎冲面中心截面处和管道背冲面与山体交界处,石块作用力主要集中在撞击部位,对管道背撞面影响较小;泥石流对管道产生的冲击位移整体呈现“马鞍状”的对称分布。研究所采用的非牛顿流体模型为泥石流对建(构)筑物的冲击模拟提供了新途径,相关研究结论可为泥石流段管道的灾害防控提供理论参考。
    7  轴向中空壁管抗冲击性能试验研究与数值分析∗
    牟钊,胡少伟,单常喜,李原昊,潘福渠,孙海勇
    2023, 43(2):240-249. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20220420002
    [摘要](1944) [HTML](34) [PDF 1.23 M](263)
    摘要:
    轴向中空壁管作为一种新型结构壁管,几何构型简单、空间利用率高、且能量耗散性好,近年来在市政工程中得到广泛应用。为研究轴向中空壁管在低速冲击作用下的力学响应和耗能特性,设计了 20 个试验工况,以落锤冲击试验模拟施工过程中受到的落石冲击和机械撞击作用,基于量纲分析法提出冲击力峰值的计算方法,通过有限元软件 ABAQUS 对试验结果进行验证,并根据有限元计算结果分析管道在低速冲击作用下的变形特性和损伤机理。研究表明:数值分析结果与试验结果吻合较好,冲击力时程曲线趋势基本一致,冲击力峰值误差在 5% 以内。 轴向中空壁管具有良好的抗冲击性能,其双壁中空结构具有较好的能量耗散性,落锤与管道接触瞬间会产生较大的冲击力,12.9 kg 的落锤从 2 m 处自由下落冲击管道可产生 15.28 kN 的冲击力。对比 20 个试验工况的冲击力峰值试验值与计算值,误差均较小,最大误差为 5.8%,即冲击力峰值计算方法准确性较高。随着落锤高度和质量的增加,冲击力峰值增大,损伤区域和凹痕深度也随之增大,最大塑性应变由外壁内侧转移到外壁与加劲肋的连接处, 呈现出外壁损伤和加劲肋损伤两种损伤模式。提出的冲击力峰值计算方法和管道塑性损伤规律可以为施工过程中轴向中空壁管在落石冲击和机械撞击作用下的安全评价提供理论依据。
    8  考虑接头影响的综合管廊标准段地震响应分析∗
    甘霖,郭恩栋,金宇航,刘智,严檬
    2023, 43(2):201-209. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20220903002
    [摘要](1944) [HTML](53) [PDF 1.26 M](287)
    摘要:
    地震是造成综合管廊破坏的主要原因之一,综合管廊一旦发生破坏,其产生的后果将比传统埋地管道复杂得多。本文介绍了常见的几种综合管廊接头形式,并对不同的接头形式分别建立有限元模型,选取综合管廊标准段并考虑混凝土塑性损伤模型以及土体本构模型,利用自编程序施加黏弹性人工边界以及等效节点力对不同接头形式下管廊及内部管道进行地震响应分析。结果表明,在不同地震动强度下的最大纵向位移差,整体现浇结构的响应会高于预制拼装结构,且随着地震动强度的增加,响应的差异会进一步增大。两种接头形式下,管廊标准段在地震动作用下的损伤很小,仅在地震动峰值加速度达到 0.4g 及以上时会发生轻微损伤,不会影响正常使用。同一地震动作用下,小管径的管道应力水平会小于大管径的管道应力水平。同时采用橡胶止水带和预应力钢筋的接头形式会比仅采用橡胶止水带的接头形式更有利于降低廊内管道的应力水平。考虑到采用预应力钢筋连接的预制拼装结构会进一步提高廊内管道的安全水平,因此,在成本允许的情况下,不仅要考虑接头的防水,还应该采用预应力筋对相邻节段连接,进一步提升综合管廊的抗震性能。
    9  螺旋式热源PCC能量桩桩身变形数值模拟研究
    高磊,季保全,刘汉龙,陈育民,曹阳
    2019(4):628-635. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2019.04.013
    [摘要](1859) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](0)
    摘要:
    采用多场耦合软件,建立了螺旋式热源PCC能量桩数值分析模型,分析了温度、荷载、热源匝数、桩长、混凝土密度及混凝土弹性模量等因素对能量桩桩身应变分布的影响。研究结果表明:在无热源情况下,PCC能量桩桩身应变随着桩顶荷载的增大而增大,沿着桩身自上而下逐渐减小;热源的存在会导致桩身应变由正变负,说明了温度因素的主导性;桩身应变会随热源温度的升高而减小,在同一热源温度下相同位置处桩身应变均随着桩顶荷载的增加而增加;设定在热源温度50.5 ℃和桩端顶面40 kN荷载条件下,热源匝数数量的减少会导致桩身应变的增大;桩身应变随着桩长的不断减小而减小;混凝土密度的减小使得桩身应变不断减小;混凝土弹性模量减小导致桩身应变的增大。
    10  横向滑坡作用下管道裂纹力学影响因素分析∗
    徐建,马廷霞,潘玉林,王琳
    2023, 43(2):270-276. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20211214003
    [摘要](1857) [HTML](54) [PDF 1.03 M](212)
    摘要:
    地质灾害和管体缺陷是油气管道安全运行的两大风险,山体滑坡是长输油气管道常见的一种地质灾害,裂纹是管道运行中难以发现却时有发生的管体缺陷之一。当穿越滑坡区的管道遭遇管体裂纹时,多重载荷的作用可能导致管体裂纹加剧甚至断裂失效。基于极限分析设计准则,研究了相关因素对滑坡区管道轴向裂纹的影响,采用有限元法,分析了滑坡宽度、滑坡位移、裂纹位置、裂纹深度比、裂纹形状比以及管道内压对裂纹 J 积分的影响。结果表明:滑坡宽度越大,J 积分越小,滑坡位移越大,J 积分越大;裂纹处于 12 点位置时,其 J 积分值最大,即轴向裂纹垂直于滑坡面时最危险;裂纹深度比和管道内压的增加均会导致 J 积分最大值呈指数增加,而裂纹形状比的增加会导致 J 积分最大值呈线性减小,J 积分均在裂纹最深处取得最大值;较大的裂纹深度比会导致裂纹沿深度方向的扩展速度远大于沿长度方向,而较大的裂纹形状比会导致裂纹沿长度方向的扩展速度高于沿深度方向。
    11  降雨诱发公路滑坡社会风险评估∗
    张洁,庄一豪,陆盟
    2023, 43(3):413-422. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20220723001
    [摘要](1851) [HTML](58) [PDF 1.15 M](362)
    摘要:
    降雨诱发公路滑坡灾害威胁着行车人员的生命安全,评估公路滑坡社会风险具有重要意义。然而,目前的公路滑坡社会风险评估方法无法考虑不同伤亡人数的年发生概率。针对上述不足,提出公路滑坡两类影响方式下不同伤亡人数的年发生概率计算方法,两类影响方式分别为运动滑体冲击行进中车辆和运动车辆碰撞已滑落滑体。提出的方法被用于评估香港地区青山公路某滑坡社会风险。首先基于中国香港历史滑坡数据统计获得降雨诱发该滑坡的年发生概率,之后采用经验公式预测该滑坡可能的滑动距离,最后基于全概率理论对两类影响方式下不同伤亡人数的年发生概率分别进行计算,并基于F?N 图对社会风险进行评价。评价结果表明不同类型车辆人员的伤亡风险互不相同,运动滑体冲击行进中车辆造成的人员伤亡风险低于运动车辆碰撞已滑落滑体造成的人员伤亡风险。
    12  微生物修复柴油污染土试验研究∗
    曹小方,方祥位,刘汉龙,丁选明,张楠
    2021(3):477-484. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.2020110912
    [摘要](1757) [HTML](0) [PDF 1.16 M](205)
    摘要:
    为比较提取的 5 种降解菌及混合菌修复柴油污染土的能力,利用超声萃取-紫外分光光度法对修复后柴油污染土剩余油浓度进行测定,研究温度、pH、含水率及接种量等对柴油污染土降解效果的影响。结果表明,降解菌的降解率随温度升高先增大后减小,且温度为 32 ℃时,六种组合柴油污染土的降解率均达到最大值;随 pH 增大,苍白杆菌属的降解率逐渐减小,铜绿假单胞菌的降解率逐渐增加,假单胞菌属、戈登氏菌属和混合菌的降解率先减小后增大,博德特氏菌的降解率先增大后减小;随含水率增大,苍白杆菌属和混合菌的降解率先增大后减小,假单胞菌属、戈登氏菌属、铜绿假单胞菌和博德特氏菌属的降解率呈上升趋势;随接种量增大,苍白杆菌属和混合菌的降解率先增大后减小,假单胞菌属、戈登氏菌属、铜绿假单胞菌和博德特氏菌属的降解率先减小后增大。通过对比试验建议使用混合菌修复柴油污染土,并给出了降解优化条件。
    13  大件车作用下独柱墩弯桥倾覆风险快速预测∗
    徐康,王涛,刘博,陈淑君
    2023, 43(3):474-483. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20220828001
    [摘要](1684) [HTML](28) [PDF 1.15 M](191)
    摘要:
    为了实现大件运输车辆作用下独柱墩弯桥倾覆风险的快速预测,首先对基于刚体转动理论的简化计算方法进行改进,引入车辆转弯模型考虑车轮轨迹,实现车辆荷载的准确和快速加载,定义了稳定因子η 并提出质心加载法用于确定倾覆轴线;结合变形体理论,提出采用端点偏移的方法对倾覆轴位置进行修正;采用阈值法快速评价桥梁的倾覆风险性,并通过建立ABAQUS 实体模型分析了大量桥梁的倾覆过程,确定阈值[kc]的取值;在此基础上建立了独柱墩弯桥倾覆风险快速预测流程。研究结果表明:大件车以稳定状态通过弯桥时其质心轨迹为一圆弧;对倾覆轴线位置进行修正可以考虑主梁变形能力对稳定效应的削减,相比于原简化方法,由改进方法计算的抗倾覆稳定能力kc 对桥梁的倾覆风险具有更强的表征能力;抗倾覆稳定能力阈值取值为1.10;基于MATLAB 程序语言,编制了弯桥倾覆风险快速预测程序,通过批量输入大件车待通行线路上的独柱墩弯桥信息即可计算出各个桥梁的抗倾覆稳定能力kc,将kc与抗倾覆能力阈值进行比较从而预测出有倾覆风险的桥梁,实现大件车作用下独柱墩弯倾覆风险快速预测。
    14  随机地震作用下BRB加固既有结构的可靠度分析∗
    闫龙,阮鑫鑫,刘章军
    2023, 43(3):444-452. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20220216004
    [摘要](1630) [HTML](26) [PDF 1.24 M](230)
    摘要:
    随着服役年限的增加,既有结构会出现材料力学性能经时退化。为精细化分析随机地震作用下既有结构及其加固后的安全性,利用非平稳地震动过程的降维模拟,并结合基于概率密度演化理论和等价极值分布的首次超越破坏可靠度分析方法,以层间位移角为评价指标,制定了3 种在不同位置布设人字形BRB 的加固方案。根据随机地震作用下BRB 加固既有结构的动力可靠度来确定3 种方案中的较优者。同时,依次用V 字形和斜支撑替换较优方案中的人字形支撑,并对比分析它们的动力可靠度,以寻找最优随机非线性振动控制的BRB 布设位置和支撑形式,为维修加固及抗震设计提供更为合理的途径。结果表明:本文方法为既有结构及其加固结构的抗震可靠度精细化计算提供了新途径,BRB 的不同布设位置及支撑形式能在一定程度上提高既有结构的动力可靠性。
    15  城市地下工程典型爆炸危险源辨识∗
    舒奕展,王高辉,卢文波,陈明,卢昂,余晨
    2023, 43(2):294-300. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20211019005
    [摘要](1589) [HTML](27) [PDF 467.35 K](227)
    摘要:
    二十一世纪,在国内外飞速发展的城市地下工程施工和运营过程中,突发爆炸事件频频发生,造成巨大的人员伤亡和严重的财产损失。本文研究了城市地下工程典型爆炸危险源,整理已有的爆炸危险源分类方法,提出针对城市地下工程典型爆炸危险源的分类方法。分析了城市地下工程爆源的空间分布特征,描述了城市地下工程突发爆炸的可能位置。同时给出了城市地下工程各类爆炸的发生原因,分析了城市地下工程典型突发爆炸的诱发机理及条件,总结了对应的预防措施。本文针对城市地下工程典型爆炸危险源进行辨识,期望帮助企业和政府做好预防措施和应急预案,降低城市地下工程爆炸事故的发生率。
    16  基于集成学习的结构地震动响应预测方法研究∗
    安超,史健勇,潘泽宇,姜柳,王佳亮
    2023, 43(3):435-443. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20221125002
    [摘要](1524) [HTML](26) [PDF 671.60 K](233)
    摘要:
    为获取建筑结构在地震过程中的位移响应,解决结构主动控制中的时滞问题,使用集成学习方法预测结构位移响应。提出了一套适用于结构地震动响应预测的集成学习模型,使用不同的神经网络和损失函数组合作为基学习器,在此基础上使用全连接网络构建二级学习器,得到最终预测模型。模型使用双向地震动加速度和结构位移响应作为输入,预测短期的结构位移响应;结构位移响应可实现多步预测,进行动态化输出。将该框架应用于某钢框架结构,进行数值实验,结果表明,集成后的模型预测结果要优于单一模型的预测结果,所有模型都表现出预测误差随着预测时间的增加而增加的规律。模型的预测随着地震过程在同步进行,当模型预测值第一次达到某一阈值时,则将预测结果反馈到主动控制系统中,提前进行结构振动控制,而不必等待位移传感器采集到真实的响应数据,从而减小甚至避免主动控制中时滞问题的影响。
    17  厚层铅芯橡胶支座竖向性能敏感性及不确定性∗
    薛斌,卢文胜,任祥香,朱玉华
    2023, 43(3):453-462. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20220823003
    [摘要](1449) [HTML](27) [PDF 1.56 M](198)
    摘要:
    厚层橡胶支座稳定的竖向性能有利于实现竖向隔震(振),为量化材性及尺寸变异性对厚层铅芯橡胶支座(TLRB)竖向性能的影响,设计了基于概率密度演化理论(PDEM)的分析框架。建立数值模型并试验验证,以三类平面尺寸的支座为对象,考虑第一形状系数(S1)、第二形状系数(S2)影响,采用GF 偏差选点策略进行竖向刚度的敏感性分析,结合我国现行规范的误差规定,基于PDEM 开展不确定性分析。结果表明:S1是影响竖向性能敏感性的关键因素,而S2的影响可忽略,基于敏感性结果提出了支座生产质量控制的关键参数;S1是影响竖向性能不确定性的关键因素,支座非线性压缩过程会加剧竖向性能的不确定性,基于不确定性分析结果拟合了参数变异性与竖向刚度置信区间的定量经验关系;支座平面尺寸效应对敏感性及不确定性分析结果的影响较小。研究结论可为TLRB的加工制造过程与竖向隔震(振)可靠性评估提供参考。
    18  换热管埋设位置对桥面板除冰效果影响现场试验
    陈鑫,孔纲强,刘汉龙,江强
    2022(5):888-896. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20220616006
    [摘要](1374) [HTML](36) [PDF 1.53 M](253)
    摘要:
    管埋式液体循环换热桥面除冰融雪技术可以利用浅层地温能、太阳能等可再生能源,是一种节能环保的新型融雪方式。依托江阴市征存路观风桥市政桥梁工程,针对在桥面板铺装层或桥面板底部埋设换热管两种埋管方式,开展桥面工程除冰现场试验。在桥面铺设冰层,分别通过铺装层换热管和底部换热管与桥面板进行换热,并通过参照试验消除外部环境对试验结果的影响。实测两种埋管位置循环换热作用下,桥面的除冰效果和桥面板的温度变化规律;初步对比分析两种埋管位置除冰系统的热效率(用于除冰的热量与系统提供的总热量的比值),及桥面板的热?力响应特性。结果表明:现场试验条件下,铺装层埋管除冰系统运行 8 小时后,系统的热效率约 42%,8 小时内平均热效率约 25%;底部埋管桥面除冰系统的平均热效率约为铺装层内埋管桥面除冰系统的 50%;在相同的热交换功率下,底部换热管除冰系统流体温度远高于铺装层换热管除冰系统,底部换热引起的桥面板底部混凝土最高温升为 31 ℃,相应温度应力为 2.78 MPa,约为混凝土抗压强度(19.1 MPa)的 14.5%。为了达到相同的融冰效果,底部换热系统需提供更高的换热功率和流体温度,并在混凝土内部引起更大的温度应力。
    19  海湾深厚海床场地二维非线性远场强地震反应特征∗
    缪涵,王彦臻,方怡,陈国兴
    2023, 43(4):637-649. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20220914004
    [摘要](1299) [HTML](35) [PDF 4.27 M](360)
    摘要:
    人们早已认识到远距离强地震可能引起覆盖层深厚的沿海或盆地城市发生严重的地震灾害。以某杭州湾跨海通道为背景,建立跨海湾海床二维场地的精细化有限元模型,依据区域地震活动性,选取远场大地震井下记录作为海床基岩的输入地震动,考虑地震动特性、海床微地形特征、沉积土的空间异质性和非线性滞回特性,研究了远场强震引起的海床场地非线性地震效应特征。海床场地效应与海床微地形特征、沉积土的空间异质性和输入地震动特性密切相关。凹陷地表边缘、基岩隆起和凹陷部位及海床土软弱区域的场地放大效应显著,呈现出低频聚焦现象,且竖向地震反应更为明显。仅考虑水平向地震作用将显著低估海床非线性场地效应程度,水平向和竖向地震同时作用引起的竖向地震效应不应忽视。
    20  海上风电平台地基土工程力学特性试验研究∗
    吴奇,郭力嘉,张鑫磊,吴琪
    2023, 43(4):666-673. DOI: 10.13409/j.cnki.jdpme.20220101001
    [摘要](1259) [HTML](26) [PDF 645.57 K](212)
    摘要:
    我国东部沿海地区沉积环境复杂多变,海上风电平台地基土性质软弱、复杂,与陆域土相比有较大差异。为系统研究海洋地基土工程力学特性,对江苏海域代表性扰动原状海洋土开展实验室基础土工试验、弯曲元试验及不排水三轴剪切试验,测定海域粉土及粉质黏土的物理力学性质,系统分析基本物理指标与扰动海洋原状土不排水剪切强度及剪切波速的相关性。试验发现:海洋粉土和粉质黏土的剪切波速 Vs均随深度 H 的增大呈线性增大, 但粉土 VsH 增大的增长速率明显大于粉质黏土;粉质黏土及粉土的呈现两种不同的应力-应变发展模式:应变硬化型和应变软化型,粉质黏土和粉土的不排水剪切强度 Sd整体随 H 均增加呈增加趋势,但是没有表现出明显的单一相关性。孔隙比 e 的增大会促使两种土的 Sd的降低,且 Sde 两者均有单一相关性;基于扰动原状土室内单元试验建立的 SdVs的关系,建立基于现场剪切波速的当前地层条件下未扰动原状土的不排水强度特性评价方法, 但对于低含水率的粉质黏土,该方法略有保守。

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