高拱坝地震应力控制标准和抗震工程措施研究
邹丽春侯顺载杨宜文
(①国家电力公司昆明勘测设计研究院云南省昆明市 650051)
（②中国水利水电科学研究院抗震中心北京市 100038）
【关键词】高拱坝地震应力控制标准抗震工程措施
【摘要】本专题在国内外首次成功地开展了全级配仿真混凝土的动态抗压、弯拉试验研究；提出了地震作用、作用效应分析方法、坝体抗力到评价准则一整套综合配套的地震应力控制标准；指出高拱坝设置底缝，并非是一种有效的工程抗震措施；对高拱坝抗震的主要工程措施作了较深入系统的分析研究，特别是坝体上部布设钢筋和阻尼器等工程措施。
【作者简介】邹丽春女 1960年云南大理教授级高工国家电力公司昆明勘测设计研究院院副总工程师
1.专题研究的主要内容及目标
结合小湾高拱坝工程，采用大坝混凝土拟实际采用的原材料和配合比以及与高拱坝基本周期相应的加载速度，开展大坝全级配仿真混凝土的抗压、弯拉动态试验研究和不同初始静载影响的研究，以及相应湿筛混凝土的对比试验研究，为确定高拱坝抗震设计混凝土动态指标提供试验依据。
收集和分析国内外已有拱坝遭受地震，特别是产生震害的实例，总结国内外已建高拱坝工程抗震设计实践经验和各国现行有关拱坝抗震设计的规范和导则的基础上，针对高拱坝工程地震反应特点，开发研制更接近工程实际的分析方法，提出综合配套的抗震应力控制标准，并据此对小湾高拱坝的抗震安全作出评价。
采用理论分析和振动台大比尺动力模型试验相结合的技术路线，在国内外首次对人工底缝的结构措施对高拱坝坝体强度和抗震性能的非线性影响进行研究，开发能合理模拟底缝非线性影响、高效适用分析程序，为实际工程服务。
为确保高拱坝工程的抗震安全，采取切实有效的工程抗震措施是高拱坝抗震设计的重要内容，在综合研究国内外的拱坝抗震工程措施的基础上，采用理论分析和试验研究的途径，检验验证其有效性和可行性，提出适用于小湾工程的有效的抗震工程措施。
2.专题研究取得的主要成果
2.1高拱坝全级配混凝土材料动态特性试验研究
为研究全级配混凝土动态参数及不同初始荷载的影响，对全级配混凝土大试件和湿筛混凝土小试件的抗压和弯拉各安排四种工况共16组试验。此外，还安排了轴压动态和立方体小试件的轴压静态试验，在获得动态参数试验成果的同时还进行对比研究。全级配混凝土采用四级配混凝土。
通过试验研究取得以下结论：
a.全级配混凝土的静动态抗压强度分别为相应湿筛混凝土的0.78和0.73倍，全级配混凝土的
静动态抗压弹性模量与湿筛混凝土的接近。
b.在与高拱坝长周期相应的加载速率下，全级配混凝土的动态抗压强度及动态抗压弹性模量较静态值提高16%和18%；湿筛混凝土提高为24%和22%，但都低于30%的采用值。
c.全级配混凝土的静动态弯拉强度为相应湿筛混凝土的0.60倍，较抗压强度的降低值要大。就静动态弯拉弹模而言，全级配混凝土和湿筛混凝土接近。
d.在试验的加载速度下，全级配混凝土的动态弯拉强度和动态弯拉弹性模量较静态值分别提高26%和15%，湿筛混凝土则提高23%和22%。
e.具有初始静载试验的极限弯拉强度并不小于动态弯拉强度，不同初始静载对极限弯拉强度未见有不利的影响。
f.全级配混凝土的抗压和弯拉时的泊松比都较湿筛混凝土大，动态时的泊松比抗压时增大约10%，弯拉时略有减小。
g.用湿筛混凝土静态抗压强度和弯拉强度来估算全级配混凝土的动态抗压强度和动态弯拉强度。圆柱体试件形态时，全级配混凝土动态抗压强度是湿筛混凝土静态抗压强度的0.91倍；立方体形态时，全级配仿真混凝土动态抗压强度是湿筛混凝土静态抗压强度的1.08倍。全级配仿真混凝土动态弯拉强度是湿筛混凝土静态弯拉强度的0.76倍
2.2 250m以上高拱坝地震应力和控制标准研究
根据高拱坝地震应力分析特点，对小湾拱坝进行系统的地震分析后得到以下结论：
a.考虑了地基辐射阻尼和不均匀地震动的影响后，坝体地震反应显著的中上部拱冠的最大
位移和拱、梁应力都分别减小(5～20)%和(10～40)%。
b.对坝体强度的安全性评价应根据其最大主应力值。因此评价拱坝强度的抗震安全性需要
给出其在地震工况下的静动态应力综合后的主应力分布。通过对小湾拱坝分析后认为，
在地震工况中，主应力总体上仍是正常高水位控制的。
c.拱坝模型模拟的横缝数超过3～5条时，对坝体的应力状态影响已不大。横缝张开的影响
主要在低水位时比较显著，但应力仍小于正常高水位遇设计地震时的最大值。可以采用
正常高水位时不计横缝的整体结构分析结果作强度校核依据。
根据以上研究结论认为，地震应力控制标准的采用应使地震作用效应、坝体强度抗力和应力控制标准相配套；在高拱坝地震作用效应的计算时应计入坝体、库水和地基的动力相互作用，坝基地震动的不均匀性，地震能量向远域地基逸散的辐射阻尼，以及坝体伸缩横缝在地震时的开合等因素；在坝体强度抗震安全性评价中，除了校核坝体上下游面受拉、压的最大和最小主应力值外，还应校核坝基面上的最大剪应力强度。此外，还应校核坝踵由于应力集中引起的坝基面局部开裂的深度；应力控制标准采用我国现行《水工建筑物抗震设计规范》中按承载能力分项系数极限状态进行抗震设计。
2.3底缝对高拱坝地震反应影响的研究
在国内外首次结合实际拱坝工程成功地进行了底缝对高拱坝地震反应的非线性影响的分析和试验研究，并开发完成了高效实用的分析程序。底缝拱坝动力模型试验以小湾拱坝为原型，计入了坝体自重和静水压力，地基取刚性。试验是在三向六自由度大型地震模拟振动台上进行的。模型材料选择加重硫化橡胶，选取1:292的模型比尺。
分析二种水位的实测坝体横缝相对位移张开度的试验结果可见：
a.水位的变化对伸缩缝的张开度有相当大的影响，运行低水位时，无论有无底缝，其坝顶拱冠横缝最大张开达0.07mm以上，而正常蓄水位时相同部位横缝张开度要小得多。
b.设置底缝以后，坝顶加速度似有拱坝右侧部分降低，拱冠及拱坝左侧部分增加，总的看变化不是太大。
c.设置底缝以后，对测试的坝体应力反应的影响无论是正常水位和水库运行水位都不很大。
分析无底缝情况和设底缝情况的小湾模型拱坝在二种水位情况下坝顶横缝最大张开度的试验与计算结果得出，低水位时横缝最大张开度试验与计算吻合较好，正常水位时的横缝最大张开度以及二种水位时的动应力，总的来看是也比较接近的，认为试验和计算获得了可以接受的相互印证。
采用经试验验证后的计算程序对小湾拱坝底缝动力影响进行分析，计算结果表明：
a.小湾拱坝不管模拟底缝与否，坝体顶拱拱冠二个方向的位移值十分接近，表明底缝对拱坝静动位移的影响是很小的。
b.在静荷载作用下，低水位时底缝部位处于受压状态，坝踵底缝闭合；正常蓄水位时该处处于受拉状态，底缝张开，最大值在拱冠梁处为2.38mm。设置底缝以后，无论是正常蓄水位还是运行低水位，横缝的最大张开度和最大开裂深度都变化很小，且出现的部位都不变。设置底缝以后，顶拱横缝张开度整个时程也变化不大。
c.模型设置底缝以后下游坝面主应力的分布形态基本相同，上游坝面除底缝附近外，主应力的分布形态也基本不变。除上游面底缝附近外，有无底缝的静动态拱梁应力几乎不变，表明底缝的影响主要局限于底缝附近，而对其余部位的应力大小的影响不大。
根据试验和计算的分析比较，以及对小湾拱坝模拟底缝的分析研究，可以获得了可供实际工程参考应用的以下主要成果：
a.整体模拟了坝体、库水的动力相互作用和对底缝非线性动力影响比较敏感的初始静荷载。成功地实测了坝体模型的加速度、动应力以及接缝相对位移等各类坝体动力反应。
b.研究开发了有缝拱坝系统非线性地震反应波动分析方法和程序，得到了大型振动台动力模型试验的验证，能反映底缝拱坝的实际地震响应，为实际拱坝工程的抗震设计提供了有使用价值的分析软件，可在实际工程中推广应用。该程序能完整地反映坝体和地基的动力相互作用，可计入坝基各点输入地震动的非均匀性和岸坡的动力放大效应，能较好地模拟地震波动能量向地基无限远域逸散的地基辐射阻尼的影响。
c.对小湾拱坝设置底缝的试验研究和数值计算表明：当人工底缝设置在上游坝踵静态拉应力
区时，可较明显地降低该部位的拉应力，作为一项工程结构措施，如需设置底缝，应设在坝踵静态拉应力区内；底缝对坝体其他部位的动应力以及横缝的张开度的影响不大，反映了底缝影响的局限性，高拱坝设置底缝，并非能显著改善坝体性能的一种有效的工程抗震措施。
2.4高拱坝抗震结构工程措施研究
从高拱坝抗震的要求出发，根据拱坝在地震作用下的反应特点，对高拱坝工程抗震措施进行了有益的探讨后认为：
a.通过采用抗震优化的坝体体型来作为满足拱坝抗震要求的结构措施是困难的。拱坝体型应
当主要按正常工况下进行优化，使之尽可能处于受压状态，对抗震是有利的。对初选的坝
体体型，经设计人员考虑抗震要求，根据工程经验适当调整后，再进行专门的抗震校核，
并据以采用有必要的有效抗震结构工程措施。
b.已有的计算分析表明：即使在静力荷载作用下，周边缝的设置使邻近坝基部位的坝体拉应
力被释放，而压应力并无很大增加，对坝体总体应力并无明显影响。在近坝踵处设置底缝，可较明显降低坝踵处的拉应力，但对坝体其他部位的动应力及横缝张开度的影响不大，反
映了周边缝和底缝影响的局部性，拱坝周边缝或底缝的设置并不能作为有效的抗震结构工
程措施。
c.在强震作用下高拱坝作为整体结构的动力分析结果表明，在坝体上部会出现很大的拱向拉
应力。而在拱坝上、下游面大量配筋，不仅增加造价，而且影响坝体浇筑进度，增加施工
复杂性。需进一步研究布设抗震钢筋的必要性和效果。
（1）坝体抗震钢筋的作用研究
布设抗震钢筋的主要作用是减小地震时横缝的最大张开度，防止止水破坏。计算结合小湾拱坝，配筋量以设计初步设想的方案为基础。为比较配筋效果，分别对上述配筋量乘以1、2、3、4倍进行分析。按分离式配筋模型和考虑塑性变形的非线性弹性本构模型计算，同时对比了动接触法计算的结果。
分析计算结果可得出：
a.在相同条件下，弥散型的配筋模型的横缝张开度较分离式约大60%。
b.在钢筋本构关系按线弹性考虑时，在横缝张开度超过0.5mm，而l=4m时，钢筋应变已达
1.25×10-3，应力已超过240MPa的屈服极限。当钢筋本构关系取非线性弹性时，由于塑性
变形，使横缝张开度较线弹性本构关系时约增大73%。
c.取钢筋本构关系为非线性弹性时，钢筋跨缝长度取l=8m时，横缝最大张开度与l=4m时基
本相同。
d.考虑了钢筋的非线性弹性变形后，按设计中初步设想的布筋量，横缝最大张开度减少仅
18%，而即使把配筋率提高2、3、4倍，最大张开度的减小分别为26%、34%和42%。横缝
张开度的减少并不与配筋率成比例。
e.布筋对坝体的应力状态并无显著影响。
(2)坝体设阻尼器的减震作用研究
从减少拱坝横缝在地震时的张开度要求看，以基于高粘滞性浆液的阻尼型减震器比较合适。为验证设置减震装置的效果，对小湾拱坝进行了计算。采用了设有14条横缝的计算模型。在每条横缝的上下游面结点引入与缝间相对速度成比例的阻尼力。
对布设不同容量的减震装置后，坝体各个横缝在设计地震时的最大张开度和未设减震装置时的比较。从中可见，在坝顶跨横缝设置减震装置，对减少横缝张开度，增强坝体整体性的效果十分明显的。设减震装置的安装、维护和检修都方便，又不影响大坝施工和横缝灌浆，因而是可以替代布筋的有效抗震工程措施。
通过系统的定量分析比较，对高拱坝抗震安全的一系列设计中关注的工程抗震措施问题，给出了下述明确结论：
a.在分析地震作用和高拱坝抗震特点的基础上，提出了对高拱坝坝体体型选择的抗震要求，建议从抗震角度对坝体作优化抉择的合理途径。
b.在分析底缝对高拱坝应力影响的研究成果基础上，明确指出设置底缝的影响是局部的，对地震工况下坝体的应力控制影响不大，难以起到改善坝体抗震性能的作用，因而不能将其作为高拱坝有效的抗震结构工程措施。
c.探讨了计算中拱坝横缝设置模型的代表性问题。指出在拱冠及两侧约1/4弧长时共设置3～5条横缝大致能反映实际拱坝的应力状态，但对于横缝张开度，则在拉应力部位的横缝间距应尽量接近实际坝段宽度。
d.详细探讨了设置抗震钢筋的可行性和有效性，通过模型试验和数值分析计算，指出通过布筋难以调整坝体的应力状态，但可减少横缝的张开度。结合小湾拱坝工程，比较了布筋数量对减小横缝张开度的效果，进行了模型试验验证。在此基础上，提出了小湾拱坝工程坝体上部布筋的具体建议。
e.研究了在坝体上部布设减震装置取代钢筋的设想，提出了减震装置类型及其布设的建议，结合小湾工程给出了具体方案及其减震效果。
3.成果应用情况、取得的社会经济效益及推广应用前景
本专题研究的各项内容均为涉及到当前工程抗震学科发展中的一系列前沿课题，为目前国内外首次进行的创新成果。对拱坝地震反应和抗震研究有重大促进，具有重要的学术意义。其研究成果对小湾拱坝抗震设计及我国拟建的溪洛渡等一系列高拱坝工程的设计都有重要的实际参考意义。
本专题的主要研究成果已在工程设计中得到应用，被纳入设计的专题研究报告，并为中国国际工程咨询公司在对小湾工程立项评估的“立项建议评估意见”所采纳。同时，将在我国地震区拟建的各高拱坝抗震设计中推广应用，具有广阔的工程实用前景。
填空题（每空1分，共20分） 1、地震波包括在地球内部传播的体波和只限于在地球表面传播的面波，其中体波包括纵波（P）波和横（S）波，而面波分为瑞雷波和洛夫波，对建筑物和地表的破坏主要以面波为主。 2、场地类别根据等效剪切波波速和场地覆土层厚度共划分为IV类。3．我国采用按建筑物重要性分类和三水准设防、二阶段设计的基本思想，指导抗震设计规范的确定。其中三水准设防的目标是小震不坏，中震可修和大震不倒4、在用底部剪力法计算多层结构的水平地震作用时，对于T1>1.4T g时，在结构顶部附加ΔF n，其目的是考虑高振型的影响。 5、钢筋混凝土房屋应根据烈度、建筑物的类型和高度采用不同的 抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。 6、地震系数k表示地面运动的最大加速度与重力加速度之比；动力系数 是单质点最大绝对加速度与地面最大加速度的比值。 7、在振型分解反应谱法中，根据统计和地震资料分析，对于各振型所产生的地震作用效应，可近似地采用平方和开平方的组合方法来确定。 名词解释（每小题3分，共15分） 1、地震烈度： 指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。 2、抗震设防烈度： 一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件（图件）执行。 3、反应谱： 地震动反应谱是指单自由度弹性体系在一定的地震动作用和阻尼比下，最大地震反应与结构自振周期的关系曲线。 4、重力荷载代表值： 结构抗震设计时的基本代表值，是结构自重（永久荷载）和有关可变荷载的组合值之和。 5 强柱弱梁： 结构设计时希望梁先于柱发生破坏，塑性铰先发生在梁端，而不是在柱端。 三简答题（每小题6分，共30分） 1.简述地基液化的概念及其影响因素。 地震时饱和粉土和砂土颗粒在振动结构趋于压密，颗粒间孔隙水压力急剧增加，当其上升至与土颗粒所受正压应力接近或相等时，土颗粒间因摩擦产生的抗剪能力消失，土颗粒像液体一样处于悬浮状态，形成液化现象。其影响因素主要包括土质的地质年代、土的密实度和黏粒含量、土层埋深和地下水位深度、地震烈度和持续时间 2.简述两阶段抗震设计方法。？
地震作用下自由场中饱和砂土的应力-应变推导 参考文献 [1]郑峰.爆破地震效应影响因素的研究及工程应用[D].武汉:武汉科技大学,2007. [2]张艺峰,姚道平,谢志招.基于BP神经网络的爆破振动峰值及主频预测[J].工程地球物理学报,2008,5(2) [3]邓聚龙.灰色系统基本方法[M].武汉:华中理工大学出版社,1987. [4]刘思峰,党耀国,方志耕.灰色系统理论及其应用[M].北京:科学出版社,2004. [5]邓聚龙.灰色系统理论教程[M].武汉:华中理工大学出版社,1990. [6]邓聚龙.灰理论基础[M].武汉:华中理工大学出版社,2002. [7]赵云胜,龙昱,赵钦球.灰色系统理论在地学中的应用研究[M].武汉:华中理工大学出版社,1997. [8]吕锋.灰色系统关联度之分辨系数的研究[J].系统工程理论与实 践,1997,(6):49－54. 1前言水 平自由场地震响应分析是岩土地震工程实践的重要内容，也是过去几十年世界岩土工程界热门研究领域之一。由于地震发生的时间和地点难以预测，直接观测实际地震中场地的响应十分困难。利用土工离心机振动台进行模型试验是研究土工材料及构筑物在地震荷载作用下动力特性的有效手段，这一地震模拟方法在国外已得到了广泛的应用[1－5]，目前在国内也正得到逐步的发展[6－8]。本次利用香港科技大学的双向振动台，以Toyoura砂为试验材料，进行了饱和砂土自由场的在水平双向地震作用下的响应研究，观测了振动过程中模型多个位置的加速度、位移和孔隙水压力的变化。 土的动力特性是影响场地地震响应最主要的因素，目前土的动力特性主要还是通过室内单元体试验诸如三轴试验、直剪试验等获得。然而，由于排水条件和荷载特性与现场有较大区别，难以完全模拟地震荷载下土的应力变形特性。根据应力和应变的定义以及达朗贝尔原理，笔者采用试验过程中观测到的加速度、位移和水压力数据，直接推导得到了水平自由场中饱和砂土在振动过程中遭受的应力和应变，揭示了地震作用过程中不同深度处土的应力路径及应力-应变关系的演化特性。 2离心机振动试验 2.1试验设备与试验过程试验在香港科技大学的400 g-t土工专用离心机上进行。 该机配有世界上第1台可在高速旋转状态下运行的双向振动台。振动台为液压伺服式，能够在50 g的离心加速度下运行，产生沿两个水平方向的振动。振动台配有可沿任意水平方向自由形变的层状剪切箱，以模拟多向地震作用下水平场地的边界条件。
区域大地构造结课论文 ----郯庐断裂带基本概况论述 班级：011134班 姓名：黄鑫 学号：20131000541 指导老师：王岸
摘要： 郯庐断裂带是东亚大陆上的一系列北东向巨型断裂系中的一条主干断裂带，在中国境内延伸2400多公里，切穿中国东部不同大地构造单元，规模宏伟，结构复杂。是地壳断块差异运动的接合带，是地球物理场平常带和深源岩浆活动带。它形成于中元古代。郯庐断层带的南段（郯城以南）在三叠纪末期形成，当时是扬子板块与中朝板块之间的秦岭-大别碰撞带以东的一条走滑断层。在中生代燕山期，因太平洋板块向西俯冲到欧亚板块（广义）之下，而使郯庐断层带向北大幅度延伸，并转化为逆冲断层。以后，郯庐断层带虽然一度恢复为走滑断层，但在多数时间内仍以逆冲运动为主。在新构造期，郯庐断层带为右行走滑-逆冲断层。历史上沿这一断层带发生了许多大地震，如1668年郯城大地震、1975 年海城地震等。 多期构造 该断裂带经历了多期构造。它不仅是一条“长寿”的以剪切运动为主的深断裂带，而且是一条仍继承着新构造运动方式，以右旋逆推为主的活断裂带，同时也是一条具有明显分段、活动程度不等的地震活动带。至上世纪六十年代以前，许多研究者带着不同任务和目的，局限于对断裂带的某些地段进行考察和勘探。结果在不同地段断裂带命名了一些地方性的名称，诸如在黑龙江吉林省境内称为依兰——伊通深断裂，在辽宁省称为开源——营口——潍坊深断裂（又称辽东滨海断裂），在苏皖境内名为安江山断裂（或称皖苏鲁断裂），以及1959年命名的郯城——庐江深断裂（狭义）等名称繁多。实际上，普遍引用的郯庐断裂（广义），就是上述各地段断裂带串联起来的总称。
《建筑结构抗震与防灾》复习题2 一、填空题 1．一般来说，某地点的地震烈度随震中距的增大而减小。 2．《建筑抗震设计规范》规定，根据建筑使用功能的重要性及设计工作寿命期的不同分为甲、乙、丙、丁四个抗震设防类别。 3．《建筑抗震设计规范》规定，建筑场地类别根据等效剪切波速和场地覆盖土层厚度双指标划分为4类。 4．震害调查表明，凡建筑物的自振周期与场地土的卓越周期接近时，会导致建筑物发生类似共振的现象，震害有加重的趋势。 5．为了减少判别场地土液化的勘察工作量，饱和沙土液化的判别可分为两步进行，即初判法和标准贯入试验法判别。 7．《建筑抗震设计规范》根据房屋的设防烈度、结构类型和房屋高度，分别采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算、构造措施要求。 8．为了保证结构具有较大延性，我国规范通过采用强柱弱梁、强剪弱弯和强节点、强锚固的原则进行设计计算。 9、震源在地表的投影位置称为震中，震源到地面的垂直距离称为震源深度。 ] 11、丙类钢筋混凝土房屋应根据抗震设防烈度、房屋高度和结构类型查 表采用不同的抗震等级。 15．地震反应谱的定义为:在给定的地震作用期间，单质点体系的最大位移反应、最大速度反应、最大加速度反应随质点自振周期变化的曲线 17、柱的轴压比n定义为:n=N/f c A c（柱组合后的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比）。 18、建筑平面形状复杂将加重建筑物震害的原因为:扭转效应、应力集中。 19、多层砌体房屋楼层地震剪力在同一层各墙体间的分配主要取决于:楼盖的水平刚度（楼盖类型）和各墙体的侧移刚度及负荷面积。 二、选择题
1．地震烈度主要根据下列哪些指标来评定（ C ）。 A．地震震源释放出的能量的大小 B．地震时地面运动速度和加速度的大小 < C．地震时大多数房屋的震害程度、人的感觉以及其他现象 D．地震时震级大小、震源深度、震中距、该地区的土质条件和地形地貌3．描述地震动特性的要素有三个,下列哪项不属于地震动三要素（ D ）。 A. 加速度峰值 B.地震动所包含的主要周期 C. 地震持续时间 D. 地震烈度 7．大量震害表明，多层房屋顶部突出屋面的电梯间、水箱等，它们的震害比下面主体结构严重。在地震工程中,把这种效应称为（ B ）。 A.扭转效应 B.鞭端效应 C.共振 D.主体结构破坏 9．在利用反弯点法计算水平荷载作用下框架内力时,当梁的线刚度k b和柱的线刚度k c之比大于（ B ）时,节点转交θ假定等于零。 .3 C 13.地震系数k与下列何种因素有关(A ) / A.地震基本烈度 B.场地卓越周期 C.场地土类别 D.结构基本周期 15.框架结构考虑填充墙刚度时,T1与水平弹性地震作用F e有何变化( A ) ↓,F e↑↑,F e↑↑,F e↓↓,F e↓ 16．抗震设防区框架结构布置时，梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于（A ）A．柱宽的1/4 B．柱宽的1/8 C．梁宽的1/4 D．梁宽的1/8 17. 土质条件对地震反应谱的影响很大，土质越松软，加速度谱曲线表现为 （A ） A．谱曲线峰值右移B．谱曲线峰值左移 C．谱曲线峰值增大D．谱曲线峰值降低 19、楼层屈服强度系数 沿高度分布比较均匀的结构，薄弱层的位置为（ D ） 】
一.选择题（每题1.5分，共21分。只有一个选择是正确的，请填在括号中） 1.实际地震烈度与下列何种因素有关？( B ) A.建筑物类型 B.离震中的距离 C.行政区划 D.城市大小 2.基底剪力法计算水平地震作用可用于下列何种建筑? ( C ) A.40米以上的高层建筑 B.自振周期T1很长(T1>4s)的高层建筑 C. 垂直方向质量、刚度分布均匀的多层建筑 D. 平面上质量、刚度有较大偏心的多高层建筑 3.地震系数k与下列何种因素有关？(A ) A.地震基本烈度 B.场地卓越周期 C.场地土类别 D.结构基本周期 5.框架结构考虑填充墙刚度时,T1与水平弹性地震作用F e有何变化?( A ) A.T1↓,F e↑ B.T1↑,F e↑ C.T1↑,F e↓ D.T1↓,F e↓ 6．抗震设防区框架结构布置时，梁中线与柱中线之间的偏心距不宜大于（A ）A．柱宽的1/4 B．柱宽的1/8 C．梁宽的1/4 D．梁宽的1/8 7. 土质条件对地震反应谱的影响很大，土质越松软，加速度谱曲线表现为（A ） A．谱曲线峰值右移B．谱曲线峰值左移 C．谱曲线峰值增大D．谱曲线峰值降低 8.为保证结构“大震不倒”，要求结构具有 C A.较大的初始刚度 B.较高的截面承载能力 C.较好的延性 D.较小的自振周期T1 9、楼层屈服强度系数 沿高度分布比较均匀的结构，薄弱层的位置为（D ） A.最顶层 B.中间楼层 C. 第二层 D. 底层 10.多层砖房抗侧力墙体的楼层水平地震剪力分配 B A.与楼盖刚度无关 B.与楼盖刚度有关 C.仅与墙体刚度有关 D.仅与墙体质量有关 11.场地特征周期T g与下列何种因素有关?( C ) A.地震烈度 B.建筑物等级 C.场地覆盖层厚度 D.场地大小
李四光说的中国四大地震带是哪四大地震？ 中国有四大地震带，它们是：1、东南部的台湾和福建沿海；2、华北的太行山沿线和京津唐地区；3、西南青藏高原和它边缘的四川，云南两省西部；4、西部的新疆，甘肃和宁夏。 中国的地震带是那些地区？ 我国位于世界两大地震带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间，受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压，地震断裂带十分发育。20世纪以来，中国共发生6级以上地震近800次，遍布除贵州、浙江两省和香港特别行政区以外所有的省、自治区、直辖市。 中国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个震灾严重的国家。1900年以来，中国死于地震的人数达55万之多，占全球地震死亡人数的53%；1949年以来，100多次破破坏性地震袭击了22个省（自治区、直辖市），其中涉及东部地区14个省份，造成27万余人丧生，占全国各类灾害死亡人数的54%，地震成灾面积达30多万平方公里，房屋倒塌达700万间。地震及其他自然灾害的严重性构成中国的基本国情之一。 我国的地震活动主要分布在五个地区的23条地震带上。这五个地区是：①台湾省及其附近海域；②西南地区，主要是西藏、四川西部和云南中西部；③西北地区，主要在甘肃河西走廊、青海、宁夏、天山南北麓；④华北地区，主要在太行山两侧、汾渭河谷、阴山-燕山一带、山东中部和渤海湾；⑤东南沿海的广东、福建等地。我国的台湾省位于环太平洋地震带上，西藏、新疆、云南、四川、青海等省区位于喜马拉雅-地中海地震带上，其他省区处于相关的地震带上。中国地震带的分布是制定中国地震重点监视防御区的重要依据。 李四光是中国优秀的科学家，在地震地质领域建树极高，是当年周总理的主要地震灾害咨询人。 从网上查询到的住息来看，李四光的地震预测理论，是主导中国地震灾害预报的主要理论。民间一直流传着李四光曾经预测过四大地震，其格式通常是这样的："李四光曾经预测过中国四大地震，其中唐山、松藩、XXX已经震过了，就差YYY没有震了"，YYY一般都是预言传播者所在的城市。 从唐山地震后，地震给中国人带来了极大的恐慌，除了自然力的巨大杀伤，还包括心理上的极度恐惧。这种恐怖也包括了由于贫穷，地表建筑抗震能力差，老百姓缺少安全感。 这种心理是可以理解的，人们在自然灾害面前，有一种敬畏的心理，并且为了强化这种"信息"传播的"信度"和"杀伤力"，通常会把权威及已经发生的铁的事实扯进来。 从CNKI查询了一部分地震预报专业的文章（回忆录、科普型的），李四光的理论及其本人，曾经多次成功预测过地震，但却没有发现科学文献记载李四光具体预测了四大地震。 [黄相宁在2006年02期《地壳构造与地壳应力》杂志上发表的《李四光论地震地质与他的中长期地震预测》中，回顾了李四光先生几次成功预测： 李四光先生在1966年邢台7.2级地震后的一次会议上提出：邢台地震之后要密切注意河北河间、沧州一带地震危险性。果然在1967年河北河间大城发生了6.3级地震； ……他说我是让你们马上去郯庐断裂带建立压磁地应力站，这个断裂带要出问题。……果不其然，1969年渤海7.4级和1975年海城7.3级地震就发生在郯庐断裂带东北延伸部位上。 1967年他就派地震地质大队的华北三队到唐山、滦县一带开展地震地质工作，……如果这里也在活动的话，那就很难排除大地震的发生。"1976年唐山7.8级、滦县7.1级、宁河6.9级强震群正如他所分析的那样，在他预测10年后发生了！
《工程结构抗震与防灾》复习题 一、填空题 1．地震按其成因可划分为（火山地震）、（陷落地震）、（构造地震）和（诱发地震）四种类型。 2．地震按地震序列可划分为（孤立型地震）、（主震型地震）和（震群型地震）。 3．地震按震源深浅不同可分为（浅源地震）、（中源地震）、（深源地震）。 4．地震波可分为（体波）和（面波）。 5．体波包括（纵波）和（横波）。 6．纵波的传播速度比横波的传播速度（快）。 7．造成建筑物和地表的破坏主要以（面波）为主。 8．地震强度通常用（震级）和（烈度）等反映。 9．震级相差一级，能量就要相差（32）倍之多。P5 10．一般来说，离震中愈近，地震影响愈（大），地震烈度愈（高）。 11．建筑的设计特征周期应根据其所在地的（设计地震分组）和（场地类别）来确定。 12．设计地震分组共分（三）组，用以体现（震级）和（震中距）的影响。 13．抗震设防的依据是（抗震设防烈度）。 14．关于构造地震的成因主要有（断层说）和（板块构造说）。 15．地震现象表明，纵波使建筑物产生（垂直振动），剪切波使建筑物产生（水平振动），而面波使建筑物既产生（垂直振动）又产生（水平振动）。 16．面波分为（瑞雷波 R波）和（洛夫波 L波）。 17．根据建筑使用功能的重要性，按其受地震破坏时产生的后果，将建筑分为（甲类）、（乙类）、（丙类）、（丁类）四个抗震设防类别。 18．《规范》按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震（有利）、（不利）和（危险）的地段。 19．我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据（等效剪切波速）和（覆盖层厚度）划分为四类。 20．饱和砂土液化的判别分分为两步进行，即（初步判别）和（标准贯入度试验判别）。 21. 可液化地基的抗震措施有（选择合适的基础埋置深度）、（调整基础底面积，减小基础偏心）和（加强基础的 整体性和刚度）。详见书P17 22．场地液化的危害程度通过（液化等级）来反映。 23．场地的液化等级根据（液化指数）来划分。 24．桩基的抗震验算包括（非液化土中低承台桩基抗震验算）和（液化土层的低承台桩基抗震验算）两大类。 25．目前，工程中求解结构地震反应的方法大致可分为两种，即（底部剪力法）和（振型分解反应谱法）。26．工程中求解自振频率和振型的近似方法有（能量法）、（折算质量法）、（顶点位移法）、（矩阵迭代法）。 27．结构在地震作用下，引起扭转的原因主要有（地震时地面各点的运动存在着相位差）和（结构本身不对称，即结构的质量中心与刚度中心不重合）两个。 28．建筑结构抗震验算包括（截面抗震验算）和（抗震变形验算）。 29．结构的变形验算包括（多遇地震作用下的抗震变形验算）和（罕遇地震作用下薄弱层的弹塑性变形验算）。 30．一幢房屋的动力性能基本上取决于它的（建筑布局）和（结构布置）。
1.当一个结构在其静平衡位置受到扰动，并做无任何外部动力微烈的振动时，称该结构做自由振动。 2.无阻尼体系完成一个循环的自由振动所需要的时间称为体系的固有振动周期 3.单自由度无阻尼体系自由振动方程 mx:+kx=0 单自由度有阻尼体系自由振动方程 mx:+cx.+kx=0 单自由度无阻尼体系的简谐振动 mx:+kx=p0sinωp t 单自由度有阻尼体系的简谐振动 mx:+cx.+kx=p0sinωp t 4.无阻尼自由振动固有圆频率ω＝根号（k/m）有阻尼自由振动中考虑阻尼的圆频率ωD＝ω根号（1-ξ2） ωD:考虑阻尼后的圆频率 多自由度体系频率方程 （[k]-ω2[m]）{x}=0 5.阻尼常数c是在自由振动的一个循环或强迫谐振的一个循环中能量耗散的一种测度。阻尼比也是体系的一种特性，它取决于体系的质量和刚度。P2 6.阻尼的特性P3 对于ξ的三个值：ξ<1、ξ=1、ξ>1分别讨论 如果c=c cr或者ξ=1，则体系返回到其平衡位置而不再振动； 如果c>c cr或者ξ>1，体系还是不振荡，并以更缓慢的速率回到其平衡位置； 如果c 工程结构抗震-学习指南 .一、名词解释 1．地震震级： 2．地震烈度： 3．震中烈度： 4．地震烈度： 5．特大地震： 6．震中烈度： 7．地震作用： 8．抗震概念设计： 9．场地覆盖层厚度： 10．场地土的卓越周期： 11．“三水准” ： 12．抗震构造措施： 13．双共振现象： 14．隔震设计： 15．消能减震设计： 二、选择题 1.地震是（）的结果。 A. 地球内部构造运动 B. 地下水过度开采 C. 天气突然变化 D．不确定 2.地震引起的直接灾害是（）。 A.建筑物倒塌、火灾、瘟疫 B.地面变形、建筑物倒塌、管道断裂 C.洪水、火灾、气候异常 D.不确定 3.我国的自然灾害，造成死亡人数最多的是（）。 Ａ．洪水 Ｂ．雪灾 Ｃ．地震 D．不确定 4.地震对某一地区的影响和破坏程度称地震烈度，简称为烈度。下面不是影响烈度的因素是（）。 A、震级 B、震中距 C、基础埋深 D、地质构造 5. 世界上最主要的两大地震带是（）。 A、环太平洋地震带、欧亚地震带 B、欧亚地震带、海岭地震带 C、海岭地震带、台湾地震带 D、台湾地震带、环太平洋地震带 6．在抗震设计的第一阶段，（） A．计算结构构件的承载能力 B．验算结构的弹塑性变形 C．采用大震作用效应 D．验算是否满足“大震不倒”的要求 7．下列叙述中，错误 ．．的是（） A．一次地震有多个烈度 B．一次地震有多个震级 C．地震震级是衡量一次地震所释放能量大小的尺度 D．震源在地面上的垂直投影点，称为震中 8.地球上天天都有地震发生，而且多到一天就要发生一万多次，一年约有五百万 次。其中能造成破坏的约有一千次。一般情况下，（）以上才感觉，称为有感地震。 A、2级 第33卷 第1期2010年1月 地震研究 J O U R N A LO FS E I S M O L O G I C A LR E S E A R C H V o l .33,N o .1 J a n .,2010 ＊收稿日期:2009-07-24. 基金项目:“全国地震形势跟踪与判断”(2009020102)及科技部支撑项目“川滇地区大震前应力方向趋于集中现象 研究”(200808053)联合资助. 汶川8.0级地震序列的小震震源机制及应力场特征 ＊ 张致伟,张永久,程万正,吴 朋,龙 锋,阮 祥 (四川省地震局,成都610041) 摘要:利用区域地震台网的数字地震波记录资料,由垂直向记录P 和S 振幅比值,结合部分清晰的P 波初动记录资料,反演得到了2008年5月12日至2009年4月12日汶川8.0级地震序列中829个M L ≥3.5的小震震源机制解。采用统计和力轴张量计算方法,分析了震源机制解参数并求取了余震区平均应力场。结果表明:用余震区北段小震震源机制解求得的节面为直立或倾斜,走向为N N E -S S W 向,主压应力P 轴方位为S W W-N E E 方向,计算得到的平均应力张量σ1方向为77.1°;用余震区南段小震震源机制解求得的节面倾角较陡,在50°～90°之间,走向相对较分散,平均应力张量σ1方向为92.4°,呈E W 向。从余震区南、北段的平均应力场方位随时间演化过程可以看出,余震区在2008年8月、9月、12月和2009年1月处于应力场调整阶段。最后研究了余震区南、北段的震源机制一致性参数θ及逆冲型地震类型随时间的变化,得到了一些有意义的结果。关键词:汶川8.0级地震;余震序列;震源机制解;应力场 中图分类号:P 315.3+3 文献标识码:A 文章编号:1000-0666(2010)01-0043-07 0 引言 汶川M S 8.0地震沿龙门山断裂带中北段破裂,形成地表破裂带。该地震余震活动丰富,持续时间长,序列地震活动衰减缓慢。根据四川省区域地震台网正式目录,截止到2009年4月12日,汶川8.0级地震余震区共发生5级以上强余震70次,其中5.0～5.9级余震62次;6.0～6.4级余震8次,最大强余震为5月25日青川6.4级地震。对于汶川8.0级地震及其强余震的震源机制、时空分布及余震区分段破裂特征,已有很多研究结果(陈运泰等,2008;胡幸平等,2008;王卫明等,2008;C h e n g e t a l ,2009;张勇等,2009)。汶川8.0级地震是一次以逆冲为主、兼少量右旋走滑分量的地震。主震及其强余震震源机制解给出的主压应力P 轴方位为N W W ,与龙门山构造带应力场 方位一致。发生在龙门山中央断裂带上的强余震多呈现以逆冲为主、兼右旋走滑分量。而发生在余震区北段及青川断裂带的强余震多呈现走向滑动特征(C h e n g e t a l ,2009)。研究人员利用不同 资料给出了龙门山断裂带构造应力场的研究结果, 各个结果之间差别不明显。 为了进一步了解汶川地震后震源区的应力场和介质环境,有必要利用丰富的余震资料进行研究。本文基于大量中小地震的震源机制解,采用力轴张量法,给出了整个余震区及南、北段的平均应力张量,对余震区南北段的平均应力场随时间的演变过程进行研究,同时还给出了余震区南北段单个震源机制解的力轴与区域应力张量的差异,分析了余震区南北段震源机制解的一致性参数和逆冲型地震比例随时间的变化。 1 资料和分析方法 1.1 小震震源机制解测定方法 测定震源机制参数,常用的方法是利用P 波初动求解,但这种方法要求所选地震被较多台站 记录到。如果观测台站稀少或分布不均匀,则计算结果误差较大。由于大量中小地震仅能被数量有限的台站记录到,采用P 波初动计算地震的震源机制解会受限制。因此,梁尚鸿等(1984)提 云南主要地震构造带 丽江主要断裂带 丽江地区地震构造 1.晚第四纪裂隙槽谷； 2.第四纪断陷盆地； 3.晚更新世—全新世活动断裂； 4.第四纪活动断裂； 5.走滑活动方向 丽江地区主要活动断裂 1.中甸—永胜断裂 北起小中甸，向东南经大具、大东至永胜。该断裂中段大具至大东段断裂走向为N40o~50oW，倾角陡直，呈右旋走滑运动。新构造活动较明显的小中甸至大东段，挤压破碎带宽大约数百米至千余米，断崖、槽盆、水系牵引、滑坡和温泉等现象发育。其中中甸盆地、大具盆地是本断裂上最具典型的以尾端拉分或断裂交汇引张形成的重要盆地，并成为强震的重要场所。 2.玉龙雪山东麓断裂 北起大具南至丽江，展布于玉龙雪山东麓和丽江盆地边缘，由东、西两支基本平行的主干断裂和与之斜交的北西、北东分支断裂组成（周光全等，1997）。西支断裂从大具向南经雪山东麓、玉湖东北进入丽江盆地。东支从大具经大鼓梁子、甲子、向南隐伏于丽江盆地。东西两支断裂在盆地两侧相向倾斜。这两条断裂全长60Km，宽2~6Km。第四纪以来呈张性或张扭性左旋运动，控制着丽江盆地的发育。 3.丽江—剑川断裂 丽江—剑川断裂是小金河断流的西南段。北起文化东北的金沙江边，向南经干塘、团山、丽江、文笔、南溪、中螳螂至化龙进入剑川盆地，全长80Km左右。由平行的两支断裂组成，走向N35o~ 45oE，呈相向倾斜，倾角陡直。北端在金沙江岸附近被北西向德中甸—永胜断裂右旋错断，南端在剑川盆地与北北东向的龙蟠—乔后断裂相交。 4.龙蟠—剑川断裂 龙蟠—剑川断裂是乔后—中甸断裂的中段，北起龙蟠经白汉场、九河至剑川，全长约60Km，走向N15o~ 20oE。龙蟠—剑川断裂可能是一条与红河断了同期或稍晚形成的古老断裂，长期的构造活动使力学变得复杂。第四纪以来是左旋运动并似有张性特征。 建筑结构抗震复习习题汇编 一．填空题 1．地震按其成因可划分为构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震四种类型。 2．地震按地震序列可划分为主震型、震群型（多发型）和孤立型（单发型）。 3．地震按震源深浅不同可分为浅源地震；中源地震；深源地震 4．地震波可分为体波；面波 5．体波包括纵波（疏密波．压缩波）；横波（剪切波） 6．纵波的传播速度比横波的传播速度快。 7．造成建筑物和地表的破坏主要以面波为主。 8．地震强度通常用震级；烈度等反映。 9．震级相差一级，能量就要相差3210倍之多。 10．一般来说，离震中愈近，地震影响愈大，地震烈度愈高。 11．建筑的设计特征周期应根据其所在地的设计地震分组和场地类别来确定。 12．设计地震分组共分3组，用以体现震级和震中距的影响。 13．抗震设防的依据是抗震设防烈度。 14．关于构造地震的成因主要有断层说；板块构造说 15．地震现象表明，纵波使建筑物产生上下颠簸，剪切波使建筑物产生水平方向摇晃，而面波使建筑物既产生上下颠簸又产生左右摇晃。 16．面波分为瑞雷波；洛夫波 17．根据建筑使用功能的重要性，按其受地震破坏时产生的后果，将建筑分为甲类；已类．丙类．丁类四个抗震设防类别。 18．《规范》按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震有利、不利和危险的地段。19．我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度划分为四类。20．饱和砂土液化的判别分分为两步进行，即初步判别和标准贯入试验判别。 21．可液化地基的抗震措施有全部消除地基液化沉陷、部分消除地基液化沉陷和基础和上部结构处理。22．场地液化的危害程度通过液化等级来反映。 23．场地的液化等级根据液化指数来划分。 24．桩基的抗震验算包括非液化土中低承台桩基的抗震验算和存在液化土层的低承台桩基抗震验算两大类。25．目前，工程中求解结构地震反应的方法大致可分为两种，即拟静力方法（等效荷载法）和直接动力分析法。26．工程中求解自振频率和振型的近似方法有矩阵迭代法、能量法、等效质量法、顶点位移法。27．结构在地震作用下，引起扭转的原因主要有地面运动存在着转动分量和结构本身不对称两个。28．建筑结构抗震验算包括结构抗震承载力的验算和结构抗震变形的验算。 29．结构的变形验算包括在多遇地震作用下的变形验算和在罕遇地震作用下的变形验算。 30．一幢房屋的动力性能基本上取决于它的建筑布局和结构布置。 31．结构延性和耗能的大小，决定于构件的破坏形态及其塑化过程。 32．结构的整体性是保证结构各部件在地震作用下协调工作的必要条件。 33．选择结构体系，要考虑建筑物刚度和场地条件的关系。 34．选择结构体系时，要注意选择合理的基础形式及埋置深度。 35．地震区的框架结构，应设计成延性框架，遵守强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强锚固等设计原则。36．在工程手算方法中，常采用反弯点法和D值法（改进反弯点法）进行水平地震作用下框架内力的分析。37．竖向荷载下框架内力近似计算可采用分层法和弯矩二次分配法。 38．影响梁截面延性的主要因素有梁的截面尺寸；纵向钢筋配筋率；剪压比；配箍率；钢筋的强度等级；混凝土的强度等级 39．影响框架柱受剪承载力的主要因素有混凝土强度；剪跨比；轴压比；配箍特征值等。 40．轴压比是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。 41．框架节点破坏的主要形式是节点核芯区剪切破坏；钢筋锚固破坏 42．影响框架节点受剪承载力的主要因素有柱轴向力；正交梁约束；混凝土强度；节点配箍情况 工程结构抗震习题答案 一、填空题 1．地震按其成因可划分为（火山地震）、（陷落地震）、（构造地震） 和（诱发地震）四种类型。 2．地震按地震序列可划分为（孤立型地震）、（主震型地震）和（震 群型地震）。 3．地震按震源深浅不同可分为（浅源地震）、（中源地震）、（深源地 震）。 4．地震波可分为（体波）和（面波）。 5．体波包括（纵波）和（横波）。 6．纵波的传播速度比横波的传播速度（快）。 7．造成建筑物和地表的破坏主要以（面波）为主。 8．地震强度通常用（震级）和（烈度）等反映。 9．震级相差一级，能量就要相差（32）倍之多。P5 10．一般来说，离震中愈近，地震影响愈（大），地震烈度愈（高）。11．建筑的设计特征周期应根据其所在地的（设计地震分组）和（场地类别） 来确定。 12．设计地震分组共分（三）组，用以体现（震级）和（震中距）的影响。 13．抗震设防的依据是（抗震设防烈度）。 14．关于构造地震的成因主要有（断层说）和（板块构造说）。15．地震现象表明，纵波使建筑物产生（垂直振动），剪切波使建筑物产生（水平振动），而面波使建筑物既产生（垂直振动）又产生（水平振动）。 16．面波分为（瑞雷波 R波）和（洛夫波 L波）。 17．根据建筑使用功能的重要性，按其受地震破坏时产生的后果，将建筑分为 （甲类）、（乙类）、（丙类）、（丁类）四个抗震设防类别。 18．《规范》按场地上建筑物的震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震（有利）、（不利）和（危险）的地段。 19．我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据（等效剪切波速）和（覆盖层 厚度）划分为四类。 20．饱和砂土液化的判别分分为两步进行，即（初步判别）和（标准贯入度试 验判别）。 21.可液化地基的抗震措施有（选择合适的基础埋置深度）、（调整基础底面积， 减小基础偏心）和（加强基础的整体性和刚度）。详见书P17 22．场地液化的危害程度通过（液化等级）来反映。 23．场地的液化等级根据（液化指数）来划分。 24．桩基的抗震验算包括（非液化土中低承台桩基抗震验算）和（液化土层的 低承台桩基抗震验算）两大类。 25．目前，工程中求解结构地震反应的方法大致可分为两种，即（底部剪力法）和（振型分解反应谱法）。 26．工程中求解自振频率和振型的近似方法有（能量法）、（折算质量法）、（顶点位移法）、（矩阵迭代法）。 地震作用下二层岩滑坡变形场和应力场的有限元分析 摘要]重庆市万州区二层岩滑坡在地震力作用下可能出现失稳状况。本文采用ANSYS 有限元软件模拟分析了该滑坡在自重、竖直向地震力和水平向地震力三种 情况作用下坡体内变形场和应力场的变化规律，从而验证了水平向地震力是可能 导致该滑坡失稳的主要因素。 关键词：应力场和变形场；地震力；有限元；二层岩滑坡 Finite element analysis of two layers of rock landslide’s deformation field and stress field under the action of earthquakePU Zhao，WANG Hao(Chongqing 607 Investigation Industry General Company，Chongqing 400056，China)Abstract：Two layers of rock landslide in district of Wanzhou Chongqing City may appear unstable situation under the action of earthquake. This paperemploys finite element software ANSYS to simulate and analyse stress and deformation field under the action of gravity, the vertical seismic force and thehorizontal seismic force separately, related results verify the conclusion that horizontal seismic is main factor lead to the failure of landslide.Key words：stress and deformation field；the earthquake force；finite element；two layers of rock landslide 随着三峡工程建设的进行，库区地质灾害问题引起了党中央国务院及国家有 关部门和重庆市、湖北省各级政府及相关部门高度重视。库区滑坡灾害首当其冲，二层岩滑坡即是由重庆市级相关部门批准提前实施的项目之一。 二层岩滑坡位于重庆市万州区长江北岸一级支流内，属天城移民开发区枇杷 坪管辖，滑坡面积约23.0×104m2，威胁对象涉及二层岩村2 组和3 组，滑坡体上居民人口达410 人[1]，一旦滑坡发生，后果非常严重。理论计算表明，二层岩滑 坡在地震作用下稳定性有所下降，本文拟采用有限元数值模拟方法分析地震作用 下二层岩滑坡内部应力场及变形场，揭示由地震作用导致的滑坡稳定性下降的内 在机理。 1 二层岩滑坡简述 二层岩滑坡位于长江左岸（北岸）的一级支沟?万平桥河沟的东侧,滑坡后缘 高程270~280m，前缘高程130~160m。滑坡区地形变化较大，总体上形成二级台阶，东西长450~470m，南北宽500~560m，主滑方向252°，总方量约380×104m3，属大型滑坡。二层岩滑坡滑体物质主要为块碎石土、粉质粘土和粘土。块碎石成 份为泥质砂岩、砂岩和泥岩，大多数为强风化，少量为中风化，易碎，大小混杂。粉质粘土和粘土呈棕-褐黄色，硬塑-可塑状态。滑床主要为上沙溪庙组紫红色泥岩、砂质泥岩和黄灰-浅灰色泥质砂岩，岩石风化较强烈，滑面附件大多数为强风化。 二层岩滑坡体上的房屋和地面变形明显，整体处于欠稳定状态。 2 二层岩滑坡有限元建模 依据二层岩滑坡稳定性计算典型剖面图，在AutoCAD 中处理生成相应.sat 文件，导入有限元软件ANSYS 中[2]，得到二层岩滑坡的有限元模型，如图1 示。 Fig.1 The finite element analysis model of two layers of rock landslide有限元模拟分析需要的 相关参数可根据勘察结果，通过室内试验资料结合经验类比、反演分析法等确定，列于表1。 表1 滑体、滑带、滑床的物理力学参数建议值 Table 1 Recommended physical mechanics parameters of slip mass,slip zone and sliding bed 3 有限元计算结果分析 《工程结构抗震与防灾》考试大纲 一、命题范围和基本要求 1、结构抗震基本知识 （1）了解地震的主要类型及其成因；了解地震波的运动规律； （2）掌握震级、地震烈度、基本烈度等术语； （3）了解地震动的三大特性及其规律； （4）了解地震动的竖向分量、扭转分量及其震害现象； （5）掌握建筑抗震设防分类、抗震设防目标和两阶段抗震设计方法； （6）了解多遇地震烈度和罕遇地震烈度的确定方法； （7）了解基于性能的抗震设计的基本思想； （8）掌握建筑场地类别的划分方法； （9）掌握场地土液化的判别方法，并了解抗液化措施。 2、结构抗震计算 （1）了解地震作用的机理和计算基本原则； （2）掌握底部剪力法、振型分解反应谱法的适用范围； （3）掌握设计反应谱和地震影响系数的确定方法； （4）掌握底部剪力法、振型分解反应谱法用于地震作用和地震作用效应的计算； （5）了解时程分析法的原理和要点； （6）了解竖向地震作用的特点和计算方法； （7）掌握地震作用效应和其它荷载效应的组合、截面抗震验算、抗震变形验算的方法和计算公式。 3、结构抗震概念设计 （1）了解结构抗震设计所存在的不确定性因素； （2）掌握结构的抗震概念设计的要点。 4、混凝土结构房屋抗震设计 （1）了解钢筋混凝土结构常见的震害特点； （2）掌握结构的抗震等级的确定； （3）了解框架结构、抗震墙结构和框架－抗震墙结构的受力特点、结构布置原则、屈服机制、基础结构要求和各自适用范围； （4）掌握框架结构内力和变形的计算和验算； （5）掌握框架柱、梁和节点的抗震设计要点及相应的抗震构造措施； （6）了解框架－抗震墙结构和抗震墙结构设计要点和构造措施。 5、砌体结构房屋抗震设计 （1）了解多层砌体房屋的结构布置原则、层数、高度和高宽比的限值要求； （2）掌握多层砌体房屋抗震计算要点和抗震构造措施。 6、钢结构房屋抗震设计 （1）了解钢结构房屋的常见震害； （2）了解高层钢结构体系及其各自特点； （3）了解高层钢结构的抗震设计要点； （4）了解钢构件及其连接的工作性能和抗震设计要点； （5）了解网架的抗震设计要点。 7、建筑结构基础隔震与消能减震设计 （1）了解基础隔震体系的减震机理、工作特性和适用范围； （2）了解夹层橡胶垫的基本性能参数； 建筑结构 第1章概论 1.建筑结构与建筑的关系 强度是建筑的最基本特征，它关系到建筑物保存的完整性和作为一个物体在自然界的生存能力，满足此“强度”所需要的建筑物部分是结构，结构是建筑的的基础，没有结构就没有建筑物。结构以建筑之间的关系能够采用多种形式，结构是建筑物的基本受力骨架。 2.建筑结构的基本要求 安全性、经济性、适用性、耐久性、可持续性 3.建筑结构的分类 1.按组成材料 1）木结构 优点：施工周期短；易于扩建和改造；保温隔热性能好；节能环保性能好。 缺点：多疵病；易燃；易腐；易虫蛀。 2）砌体结构（包括无筋砌体和配筋砌体等）消防限制，最高七层。 优点：耐久性好；耐火性好；就地取材；施工技术要求低；造价低廉。 缺点：强度低，砂浆与砖石之间的粘接力较弱； 自重大；砌筑工作量大，劳动强度高；粘土用量大，不利于持续发展。3）混凝土结构（包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。） 优点：耐久性好；耐火性好；可模性好；整体 性好；可就地取材。 缺点：自重大；抗裂差；施工环节多；施工周 期长；拆除、改造难度大。 4）钢结构 优点：强度高、重量轻；材性好，可靠性高； 工业化程度高，工期短；密封性好；抗震性能 好。 缺点：钢材为非燃烧体，耐热但不耐火；耐腐 蚀性差。 5）组合结构（可分为钢骨混凝土结构和混合结构）优点：刚度大；防火、防腐性能好；重量轻； 抗震性能好；施工周期短、节约模板 缺点：需要特定的剪力连接件、需要专门焊接 设备与人员、需要二次抗火设计 2.按结构体系 1）混合结构体系—主要承重构件由不同的材料组成的房屋。主要用于量大面广的多层住宅。 2）排架结构—由屋面梁或屋架、柱和基础组成，其屋架与柱顶为铰接，柱与基础顶面为固接。主要用于单层工业厂房中。 3）框架结构—采用梁、柱等杆件组成空间体系作为建筑物承重骨架的结构。 优点：建筑室内空间布置灵活；平面和立面变化丰富。 [收稿日期]2011203216 [作者简介]孙永强(19642),男,2005年大学毕业,工程师,现主要从事地震采集生产技术管理工作。 复杂断裂带高精度地震采集技术及效果 孙永强,晁如佑,宗晶晶李亚斌,李金莲,付英露 (江苏石油勘探局地球物理勘探处,江苏扬州225007) [摘要]“十一五”期间,江苏油田相继在GY 凹陷的HL 、ZW 和WB 断裂带部署了YA 、ZD 、Z L 和CB 共4块高精度三维地震采集区域。3个断裂带断层发育,构造破碎,火成岩对下伏地层能量屏蔽严重,地 震资料品质较差;地表条件复杂,激发、接收条件横向变化大。为此,从观测系统、激发和接收3方面 入手开展方法研究,形成了面向目标的观测系统优化技术、以精细表层结构调查为重点的最佳激发参数 优选技术、基于保护高频成分的接收等技术,寻找到了一套适合GY 凹陷复杂断裂带的高精度地震采集 技术系列,达到了落实小断层分布,提高地震资料品质的目的。 [关键词]复杂断裂带;GY 凹陷;高精度;地震采集方法 [中图分类号]P631144[文献标识码]A [文章编号]100029752(2011)0720088204 为进一步提高GY 凹陷HL 、ZW 和WB 断裂带的资料品质,江苏油田于“十一五”期间相继部署了YA 、ZD 、ZL 和CB 共4块高精度三维地震采集区域,通过地震采集方法研究和实践应用,最终获得了较高品质的原始地震资料,取得了很好的勘探效果。 1 采集难点 1)三个断裂带构造破碎,波场复杂,不利于构造的准确成像[1,2]。 2)火成岩分布广泛,屏蔽作用强,影响了下伏地层的成像质量[3]。 3)原有地震资料信噪比低,反射能量弱,断裂带内层位难以追踪,小断层欠落实,影响构造的可靠程度。 4)工区表层结构多变。分为胶泥、流沙和软泥等激发接收区[4];激发岩性变化较快;古河道发育[5],常引起局部地区单炮品质变差。 2 关键采集技术 211 面向目标的观测系统优化技术 观测系统设计原则是每个CDP 面元内炮检距和方位角分布均匀;保证目的层有效反射信息有利于速度分析和成像;确保目标区的有效覆盖次数,使地震资料有足够的信噪比;覆盖次数均匀,有利于构造和岩性研究[6～11]。 在全面分析GY 凹陷复杂断裂带高精度地震采集难点的基础上,提出应用基于射线理论和波动方程的地震波数值模拟技术,采集参数论证过程中,针对构造破碎、火成岩屏蔽提出基于叠前成像的三维观测系统设计概念,根据高精度采集及满足勘探开发不同阶段的需求,采用可变面元技术,并应用照明技术优化采集观测系统的设计。面元的尺寸有4种,分别为10m ×10m 、10m ×20m 、20m ×20m 、20m ×40m 。以YA 高精度三维地震资料为基础,通过采集方法后评估,优化采集方案。以20m ×20m 面元为?88?石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2011年7月 第33卷 第7期Journal of Oil and G as T echnology (J 1J PI ) J ul 12011 Vol 133 No 17工程结构抗震学习指南试卷
汶川8_0级地震序列的小震震源机制及应力场特征
云南及丽江地震断裂带
《建筑结构抗震与防灾》总复习题
工程结构抗震习题答案
地震作用下二层岩滑坡变形场和应力场的有限元分析
工程结构抗震与防灾
建筑结构选型知识点(全)
复杂断裂带高精度地震采集技术及效果
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