检索结果-内蒙古大学图书馆

应用基础与工程科学学报 2023年

作者：李山有谢博楠卢建旗谢志南李伟陈欣中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室地震灾害防治应急管理部重点实验室

约一半以上的强震动观测数据面临信号丢头的问题。如何在海量记录中自动剔除丢头的地震记录是地震P波参数相关算法研究的重要需求。基于极限梯度提升树（XGBoost）方法，建立了丢头地震动记录的自动识别模型。采用日本K-NET台网记录的97... 详细信息

约一半以上的强震动观测数据面临信号丢头的问题。如何在海量记录中自动剔除丢头的地震记录是地震P波参数相关算法研究的重要需求。基于极限梯度提升树（XGBoost）方法，建立了丢头地震动记录的自动识别模型。采用日本K-NET台网记录的970次地震的83825条竖向分量加速度记录作为XGBoost模型的训练/测试数据集。本模型对正样本（未丢头记录）的识别成功率为92.07%，对负样本（丢头记录）的识别成功率为98.93%。在相同测试数据集下，和基于Fisher线性分辨的传统模型相比，本文提出的XGBoost模型不仅极大地提高了正样本的识别成功率，同时也保证了负样本的较高识别成功率。结果表明，该模型对（未）丢头地震记录有很高的识别精度，当需要从海量强震动观测数据中自动提取P波参数时，可以运用该模型自动剔除丢头地震记录，以避免丢头地震记录对数据质量造成污染。

关键词：海量地震数据丢头地震记录 XGBoost 集成学习地震P波数据清洗

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新型万向球摆式隔震装置的设计与应用

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地震工程与工程振动 2024年第2期44卷 89-97页

作者：赵守江柏文戴君武故宫博物院北京100009 中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

针对浮放物体防震保护的迫切需求,研发了一款基于万向球的摆式隔震装置。首先介绍了它的构造特征与运行原理,并以某陈列佛塔为对象进行方案设计,利用有限元软件模拟万向球与圆盘间的接触关系,评估该装置的承载能力;然后通过试验验证了... 详细信息

针对浮放物体防震保护的迫切需求,研发了一款基于万向球的摆式隔震装置。首先介绍了它的构造特征与运行原理,并以某陈列佛塔为对象进行方案设计,利用有限元软件模拟万向球与圆盘间的接触关系,评估该装置的承载能力;然后通过试验验证了内部阻尼机构力学模型的准确性,采用时程分析法检验了该装置在8度极罕遇地震作用下的隔震效果,并与传统滑动摩擦摆的减震性能进行了对比。结果表明,该隔震装置不仅结构简单、性能可靠,而且具有摩擦系数低,起滑加速度阈值小,阻尼灵活可调的特点。装置中的点面接触具有一定的承载能力,能够满足设计需求。端部设置黏滞阻尼器的阻尼机构表现出明显的速度相关性,阻尼力会随速度的增大而增大。该装置隔震性能良好,在满足位移限值的情况下达到了设定的隔震目标,而且相比于传统型,在位移和加速度响应均需兼顾的情况下,通过合理调整阻尼机构的性能参数,该装置在各地震工况中能够取得更优的综合隔震效果。

关键词：摆式隔震装置万向球阻尼机构浮放物体丝杠

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浮放文物隔震保护与振动台试验

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工程科学与技术 2023年第5期55卷 31-40页

作者：张毅李海洋刘江涛尚庆学李吉超王涛中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080 清华大学土木工程系北京100084

浮放文物在地震中往往会遭受严重破坏,采用隔震技术保护文物安全是行之有效的手段。本文提出了一种模块式金属隔震支座,通过浮放花瓶振动台试验验证了隔震装置的可行性。隔震支座由金属板、直线导轨、滑块、弹簧和摩擦阻尼器组成,采用... 详细信息

浮放文物在地震中往往会遭受严重破坏,采用隔震技术保护文物安全是行之有效的手段。本文提出了一种模块式金属隔震支座,通过浮放花瓶振动台试验验证了隔震装置的可行性。隔震支座由金属板、直线导轨、滑块、弹簧和摩擦阻尼器组成,采用双层双向布置,可实现水平地震作用解耦。导轨和滑块用于限制隔震支座的运动方向并防止支座发生倾覆;弹簧用于调节隔震支座的水平刚度,通过施加预紧力提供自复位能力;摩擦阻尼器用于控制隔震支座的水平变形,使耗能能力可调节。隔震支座具有模块化特征,可根据设计需要调整弹簧、摩擦阻尼器的数量和布置位置。结果表明:隔震支座具有良好的隔震效果,隔震支座顶部加速度响应为振动台台面加速度响应的28.10%~78.01%;隔震支座的隔震效果与峰值地面加速度(PGA)有关,减震率随着PGA增大而降低,隔震效率提高;隔震支座的实际残余位移在不同地震动类型、地震动强度下均小于参考残余位移,通过调节摩擦阻尼器和弹簧的参数,残余位移可控;文物滑动、倾覆现象与计算结果相符,隔震支座可防止文物在地震作用下产生倾覆,必要时仍需要采取传统抗震措施辅助;设计用于小型文物的隔震支座时应充分考虑减震率、隔震位移需求、支座变形能力限制和自复位能力,多个目标有时难以同时满足,需要取舍。

关键词：浮放文物模块式金属隔震支座振动台试验倾覆滑移自复位

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面向RC框架结构地震易损性分析的地震动不确定性评估与优化方法

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工程力学 2025年

作者：刘亦恒胡进军刘巴黎中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室地震灾害防治应急管理部重点实验室湖南科技大学土木工程学院

为了评估并减少结构倒塌易损性分析中输入地震动的不确定性，提出了基于Lasso ( Least absolute shrinkage and selection operator， Lasso)回归的地震动不确定性分析方法：采用基于目标谱匹配方法选取地震动记录组成地震动集，并选取... 详细信息

为了评估并减少结构倒塌易损性分析中输入地震动的不确定性，提出了基于Lasso ( Least absolute shrinkage and selection operator， Lasso)回归的地震动不确定性分析方法：采用基于目标谱匹配方法选取地震动记录组成地震动集，并选取地震工程研究中常用的地震动强度指标（Intensity Measure， IM）集，基于Lasso回归筛选有效预测结构倒塌能力的地震动IM，对筛选后的地震动IM进行相关性分析，并提取关键特征作为聚类依据，对原始地震动集进行地震动聚类；根据基于随机抽样的结构地震倒塌易损性分析中地震动不确定性量化方法，将地震动聚类结果作为抽样依据进行随机抽样，实现结构地震倒塌易损性评估中地震动不确定性影响的量化。结果表明，与两个未采用本文不确定性量化方法的对照组不确定性量化分析结果对比，不同层高下的结构，不确定性量化值均降低50%以上，本文提出的方法可有效降低易损性分析中地震动不确定性的影响；同时达到相同精度的结构地震倒塌易损性分析可以减少一半计算量，节约了计算资源。

关键词：地震倒塌易损性不确定性增量动力分析聚类算法 Lasso回归

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基于随机森林方法的地震损失预测

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地震学报 2024年第4期46卷 649-662页

作者：梁梓豪苗鹏宇 Wang Jianming 王自法中国地震局工程力学研究所哈尔滨150080 中国地震局地震工程与工程振动重点实验哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室哈尔滨150080 河南大学土木建筑学院河南开封475004

针对现有的基于实际震害评估的大多研究仅限于某特定区域和某种结构类型,且所采用的数据样本量也十分有限,本文基于随机森林模型,采用2011年3月11日东日本MW9.0地震的37万8037条建筑物实际震害数据,利用美国应用技术协会发布的地震震害... 详细信息

针对现有的基于实际震害评估的大多研究仅限于某特定区域和某种结构类型,且所采用的数据样本量也十分有限,本文基于随机森林模型,采用2011年3月11日东日本MW9.0地震的37万8037条建筑物实际震害数据,利用美国应用技术协会发布的地震震害等级划分标准(ATC-13)预测了建筑物地震破坏所引起的损失,对建筑物损失的影响因素进行了特征重要性分析。结果显示:通过合成少数类过采样技术(SMOTE)解决数据不均衡和贝叶斯优化超参数之后,得到了基于随机森林的预测模型测试集的准确率为68.8%,轻微破坏、中等破坏、严重破坏、倒塌等四种破坏等级的召回率分别为65.0%,53.6%,74.8%,81.8%;考虑生命安全性能将模型转换为二分类之后,模型准确率进一步提高至87.5%,极大地改善了现有研究应用于建筑损失预测中数据样本量受限、数据不均衡等导致的最严重破坏等级精度低等问题。对随机森林模型特征重要性的研究表明:震中距、峰值加速度和vS30是最影响模型输出的特征。

关键词：建筑损失数据随机森林算法地震损失预测特征重要性

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高性能泡沫混凝土耗能墙-RC框架结构抗震性能数值模拟

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地震工程学报 2024年第5期46卷 1142-1150,1171页

作者：杨守猛孙柏涛陈相兆中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

为了降低填充墙与框架柱在地震中发生的不利相互作用(如短柱破坏),提出将高性能泡沫混凝土作为耗能墙布置在填充墙与框架柱接触区域,减缓框架柱的损伤;结合现有试验,对耗能墙-RC框架进行模拟,选取模型参数与材料本构关系,划分各构件单... 详细信息

为了降低填充墙与框架柱在地震中发生的不利相互作用(如短柱破坏),提出将高性能泡沫混凝土作为耗能墙布置在填充墙与框架柱接触区域,减缓框架柱的损伤;结合现有试验,对耗能墙-RC框架进行模拟,选取模型参数与材料本构关系,划分各构件单元类型,设置构件之间相互作用形式,建立高性能泡沫混凝土耗能墙精细有限元模型;并对耗能墙-RC框架进行滞回加载模拟,以获取其在地震作用下的响应。模拟结果表明,在层间位移角较小时,耗能墙耗能效果不明显,随着层间位移角的增大其耗能能力逐渐显现;当层间位移角为1/109时,耗能墙相比于普通填充墙,耗能能力增加了约30.20%;层间位移角为1/48时,其耗能能力增加了约21.54%。相较于普通填充墙,在相同的位移下,耗能填充墙与框架柱的接触压力最大值减小了约2/3。从模拟结果可以看出,提出的组合墙体对于地震高烈度区填充墙框架抗震设计具有一定的借鉴意义。

关键词：高性能泡沫混凝土抗震性能填充墙框架结构耗能墙数值模拟

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基于异常检测与结构性态的加速度脉冲识别方法

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工程力学 2023年

作者：韩璐陶正如中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室地震灾害防治应急管理部重点实验室

从工程地震学角度，近断层强震记录中所包含的加速度脉冲是造成结构破坏的重要原因，识别这类地震动的主要目的是服务于工程结构的抗震设防。本文提出了借助时间序列异常检测技术初步提取加速度脉冲波形，以其作用下结构性态为加速度脉... 详细信息

从工程地震学角度，近断层强震记录中所包含的加速度脉冲是造成结构破坏的重要原因，识别这类地震动的主要目的是服务于工程结构的抗震设防。本文提出了借助时间序列异常检测技术初步提取加速度脉冲波形，以其作用下结构性态为加速度脉冲型地震动的最终识别标准。在NGA-West 2数据库中筛选矩震级大于5.5，断层距小于60 km的2390条强震记录，通过静力弹塑性分析方法求解Hazus中35类典型结构响应并据此识别出加速度脉冲型地震动。结果表明，加速度脉冲型地震动对自振周期1 s内的结构影响大。时频分析表明，加速度脉冲型地震动的中心频率主要分布在1 Hz以上。本文提出的识别方法能够有效识别原始地震动中不规则的脉冲波形，以结构性态作为脉冲型地震动判别标准，具有更好的工程适用性。

关键词：加速度脉冲异常检测结构性态静力弹塑性分析近断层

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考虑地震动持时效应的结构拟静力试验加载制度研究

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地震工程与工程振动 2023年第2期43卷 81-92页

作者：公茂盛霍逸文赵一男中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

历次大地震震害表明,地震动持时对工程结构累积损伤有显著影响,长持时地震动作用下结构损伤明显加重,因此确定地震动持时对结构地震反应及损伤的定量影响成为近来一个热门研究课题。拟静力试验是模拟结构地震反应的重要手段,但目前其加... 详细信息

历次大地震震害表明,地震动持时对工程结构累积损伤有显著影响,长持时地震动作用下结构损伤明显加重,因此确定地震动持时对结构地震反应及损伤的定量影响成为近来一个热门研究课题。拟静力试验是模拟结构地震反应的重要手段,但目前其加载制度很少考虑地震动持时的影响。鉴于此,文中建立了7种周期、4种目标延性、2种本构模型共计56个单自由度体系结构,以114对长、短持时地震动为输入,计算了其位移反应时程,并通过雨流计数法统计分析了自振周期、目标延性及本构模型等参数和结构往复循环次数之间的关系。结果表明,结构非弹性循环圈数与周期和目标延性相关性较强,而结构振幅分布与周期相关性较小,但与目标延性相关性较强。根据统计结果拟合了不同周期结构在长持时地震动作用下的位移振幅分布公式,进而提出考虑地震动持时效应的结构拟静力试验加载制度确定方法,结果可供确定结构拟静力试验加载制度参考。

关键词：地震动持时拟静力试验时程反应分析雨流计数法

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考虑地质条件的场地V_(S30)经验估计模型的选用——以新疆地区为例

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震灾防御技术 2024年第1期19卷 79-87页

作者：米欣雪张雨婷任叶飞王宏伟温瑞智中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室哈尔滨150000 地震灾害防治应急管理部重点实验室哈尔滨150000

新疆地区地震频发且强度较大,震害较为严重,因此对该区进行地震危险性分析很有必要。场地效应是影响危险性分析结果的重要因素之一,不同场地条件对地震动的放大作用不同;常用的表征场地条件的重要参数有V_(S30),但在实际工程中通常由于... 详细信息

新疆地区地震频发且强度较大,震害较为严重,因此对该区进行地震危险性分析很有必要。场地效应是影响危险性分析结果的重要因素之一,不同场地条件对地震动的放大作用不同;常用的表征场地条件的重要参数有V_(S30),但在实际工程中通常由于经济等原因,钻孔深度无法达到30m,不能直接获取真实的V_(S30)值,因此选用合理的V_(S30)经验估计模型成为研究人员关注的热点问题。为了得到更准确的V_(S30)估计值,本文共收集了新疆地区1 307个工程钻孔数据,针对目前常用的5种经验模型,基于地质图信息将钻孔场地划分为6类年代单元,采用相关系数检验法分析回归模型的系数,采用对数正态分布检验方法分析钻孔的分布特征,选取各类单元最适用的模型。结果表明,相关系数检验法在最适用模型评价方面是失效的,而通过比较对数正态分布检验下的峰度系数和偏度系数可选取出各类地质单元最适用模型。最后根据模型选取结果,计算得到全部工程钻孔的V_(S30)值,并利用克里金插值方法得出新疆地区V_(S30)值的分布结果,研究结果可为新疆地区V_(S30)的潜在使用者提供有价值的辅助信息,此分析方法也可为我国其他地区V_(S30)经验估计模型的选用提供技术思路。

关键词：地震危险性地质年代 V_(S30) 相关系数对数正态检验

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地震动持时对工程结构地震反应影响研究进展

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世界地震工程 2023年第3期39卷 142-153页

作者：公茂盛左占宣赵一男贾佳中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

地震动工程特性由幅值、频谱与持时三大要素决定,三个要素共同决定了地震动对工程结构破坏作用,工程结构抗震设计与评估等应全面考虑三个要素综合影响。目前来看:关于幅值及频谱的研究成果已广泛应用于各类工程抗震设计与评估,但关于地... 详细信息

地震动工程特性由幅值、频谱与持时三大要素决定,三个要素共同决定了地震动对工程结构破坏作用,工程结构抗震设计与评估等应全面考虑三个要素综合影响。目前来看:关于幅值及频谱的研究成果已广泛应用于各类工程抗震设计与评估,但关于地震动持时这一要素,国内外至今尚无明确的考虑方式和相应设计与评估技术,或考虑相对笼统。部分规范仅在结构地震反应时程分析方面做出了简单规定,尤其是用于确定地震荷载的抗震设计谱,几乎没有反映地震动持时对结构的影响,这远远不能满足性态及韧性等先进抗震方法对地震动作用的迫切需求。因此,关于地震动持时特性及其对工程结构地震反应影响的研究,近期成为一个热门研究课题。本文主要回顾和评述了地震动持时对工程结构地震影响的研究进展,并根据国内外研究现状对地震动持时研究进行了展望,可供分析地震动工程特性及其对结构的影响参考。

关键词：地震动地震动特性地震动持时结构地震反应地震反应分析

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