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重大工程抗震分析的地震输入模型与方法研究
结题报告
批准号:
51678015
项目类别:
面上项目
资助金额:
70.0 万元
负责人:
赵密
依托单位:
学科分类:
E0810.工程防灾
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄景琦、宋佳、吴利华、王晓静、王利涛、李会芳、王丽晓、高志懂
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中文摘要
我国重大基础设施工程面临地震威胁。工程结构地震反应及损伤破坏过程受周围岩土介质影响,结构抗震分析需要考虑结构与岩土介质的动力相互作用,采用时域整体分析方法,即建立结构及其附近岩土介质的整体分析模型。本项目研究整体分析的地震输入模型与方法。针对整体分析模型外部的三类典型场地模型,即水平成层半空间、含饱和孔隙介质以及含近地表断层场地,建立倾斜入射地震动或断层错动的输入方法,包括模拟被截去岩土介质辐射阻尼的人工边界条件、场地地震反应计算方法、以及场地地震反应的人工边界输入方法。建立两类特殊地下结构形式的地震输入方法,即长大结构的结构截断边界、以及深埋结构岩土介质顶部截断边界的地震输入方法。研究不同场地模型条件下倾斜入射地震动或断层错动对典型重大地下工程结构地震反应的影响。本项目将弥补重大工程抗震整体分析中粗糙地震输入与精确整体分析模型不匹配的不足,为重大工程抗震分析提供有效的地震输入模型与方法。
英文摘要
Many major civil infrastructures in China face the earthquake risk. Dynamic soil/rock-structure interaction should be considered in seismic analysis, due to the important effect of the rock and soil properties to the seismic response and damage of structure. The so-called time-domain direct method is usually used, in which a numerical structure-rock/soil interaction model is constructed. This project studies the earthquake input model and method for the structure-rock/soil interaction model. The three typical rock and soil site models outside the structure-rock/soil interaction model are considered, i.e., the horizontally layered half space site, the saturated porous medium site, and the site including fault. The method for inputting the obliquely incident earthquake motion or the fault movement is proposed. It includes the artificial boundary condition for modeling the radiation damping of the truncated rock and soil media, the analysis method for the seismic response of the free field site, and the input method of the seismic site response on the artificial truncation boundary. When the structure exists, the earthquake input is considered for two kinds of special cases, i.e., the structure truncation boundary for long structure, and the rock and soil truncation boundaries on the top of the interaction model of deep structure. The effect of the earthquake input for the different sites on the seismic responses of some typical underground structures is studied. The situation that the research on earthquake input lags behind that of the structure-rock/soil model will be improved by the systematic studies in this project. The effective earthquake input model and method will be provided for the seismic analysis of the major civil infrastructures.
我国重大基础设施工程面临地震威胁。工程结构抗震分析需要考虑结构与周围岩土介质的动力相互作用,当采用时域整体分析方法时,需建立结构及其附近岩土介质的整体分析模型。本项目研究整体分析的地震输入模型与方法。针对水平成层半空间、含饱和孔隙介质和含近地表断层场地模型,建立了重大工程整体分析模型人工边界理论,包括高精度人工边界条件、黏弹性人工边界条件以及给出了人工边界设置位置建议;建立了倾斜入射地震动和断层错动作用下场地静动力反应的计算方法,给出了场地反应的人工边界输入方法;建立了长大和深埋地下结构的地震输入方法,并总结了地震动和断层错动作用对典型重大地下工程结构反应的影响规律。本项目在一定程度上能够改变重大工程抗震整体分析中粗糙地震输入与精确整体分析模型不匹配的现状,为重大工程抗震分析提供有效的地震输入模型与方法。本项目发表学术论文34篇,其中SCI论文27篇、EI论文4篇;参编专著《城市轨道交通结构抗震设计》,该专著为《城市轨道交通结构抗震设计规范GB50909-2014》的宣贯教材;申请专利5项,其中授权3项;软件著作权3项;参与获得2017年国家科技进步二等奖1项,获2017年《力学学报》影响力提升优秀贡献奖。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.oceaneng.2017.11.019
发表时间:2018-01
期刊:Ocean Engineering
影响因子:5
作者:Wang Piguang;Zhao Mi;Du Xiuli
通讯作者:Du Xiuli
DOI:10.1007/s10518-020-00827-x
发表时间:2020
期刊:Bulletin of Earthquake Engineering
影响因子:4.6
作者:Gao Zhidong;Zhao Mi;Du Xiuli;Zhao Xu
通讯作者:Zhao Xu
An Elasto-Plastic Damage Model for Rocks Based on a New Nonlinear Strength Criterion
基于新非线性强度准则的岩石弹塑性损伤模型
DOI:10.1007/s00603-018-1417-1
发表时间:2018-02
期刊:Rock Mechanics and Rock Engineering
影响因子:6.2
作者:Huang Jingqi;Zhao Mi;Du Xiuli;Dai Feng;Ma Chao;Liu Jingbo
通讯作者:Liu Jingbo
Wind, wave and earthquake responses of offshore wind turbine on monopile foundation in clay
粘土单桩基础上海上风力发电机的风、浪和地震响应
DOI:10.1016/j.soildyn.2018.04.028
发表时间:2018
期刊:Soil Dynamics and Earthquake Engineering
影响因子:4
作者:Piguang Wang;Mi Zhao;Xiuli Du;Jingbo Liu;Chengshun Xu
通讯作者:Chengshun Xu
DOI:10.1016/j.tust.2018.05.008
发表时间:2018-09
期刊:Tunnelling and Underground Space Technology
影响因子:6.9
作者:Yang Li;Mi Zhao;Cheng-shun Xu;Xiu-li Du;Li Zheng
通讯作者:Yang Li;Mi Zhao;Cheng-shun Xu;Xiu-li Du;Li Zheng
重大工程结构(群)-场地多物理耦合抗震高效仿真关键技术与软件
  • 批准号:
    52338001
  • 项目类别:
    重点项目
  • 资助金额:
    230.00万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    赵密
  • 依托单位:
交通枢纽大型地下结构抗震分析方法与抗震性能研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    赵密
  • 依托单位:
近场波动数值模拟的高阶精度人工边界方法
  • 批准号:
    51008170
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    赵密
  • 依托单位:
国内基金
海外基金