检索结果-内蒙古大学图书馆

基于深度卷积神经网络的2022年日本福岛7.4级地震震级估算

地震工程与工程振动 2022年第5期42卷 1-8页

作者：曾奎原朱景宝宋晋东李山有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

2022年3月16日日本福岛县近海发生M_(JMA)7.4级破坏性地震,文中基于深度卷积神经网络震级估算模型DCNN-M,利用P波初至后不同时间窗下的特征参数作为输入进行单台震级估算,在此基础上,通过多台平均方法探索DCNN-M模型实时估算本次地震预... 详细信息

2022年3月16日日本福岛县近海发生M_(JMA)7.4级破坏性地震,文中基于深度卷积神经网络震级估算模型DCNN-M,利用P波初至后不同时间窗下的特征参数作为输入进行单台震级估算,在此基础上,通过多台平均方法探索DCNN-M模型实时估算本次地震预警震级的可行性。结果表明:以日本气象厅紧急地震速报每一报发布时刻为对照,首台触发后1.6 s时(第1报),DCNN-M模型的震级估算结果为5.85级,满足日本气象厅预警信息发布的震级阈值M_(JMA)3.5;首台触发后4.2 s(第3报),DCNN-M模型的震级估算结果为6.47级,震级估算误差小于1个震级单位;随着首台触发后时间窗增加,DCNN-M模型的震级估算结果逐渐趋向实际震级;首台触发后11 s,震级估算结果达到6.94级,误差小于0.5个震级单位;首台触发后23.4 s,震级估算结果达到7.37级,与实际震级的误差仅为0.03个震级单位;在本次地震中,深度卷积神经网络震级估算DCNN-M模型在首台触发初期可以给出鲁棒的震级估算结果,随着首台触发后时间窗的增加,震级估算的误差迅速的降低到1个震级单位内,且震级估算结果趋近于实际震级,同时与传统的τ_(c)和P_(d)方法对比,其优化了首台触发初期震级估算误差较大和震级低估高估的现象。

关键词：地震预警震级估算深度卷积神经网络日本福岛地震

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基于阈值预警的2022年1月8日青海门源M_(s)6.9级地震潜在破坏区估计

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地震工程与工程振动 2022年第4期42卷 1-7页

作者：何斌朱景宝李山有宋晋东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

为了评估基于阈值的地震预警方法在2022年1月8日青海门源M_(s)6.9级地震中估计潜在破坏区的表现并初步探索将烈度计用于地震预警的可行性,文中使用在此次地震中由烈度计记录的加速度数据进行离线模拟。该方法通过台站观测数据的特征周... 详细信息

为了评估基于阈值的地震预警方法在2022年1月8日青海门源M_(s)6.9级地震中估计潜在破坏区的表现并初步探索将烈度计用于地震预警的可行性,文中使用在此次地震中由烈度计记录的加速度数据进行离线模拟。该方法通过台站观测数据的特征周期参数τ_(c)、幅值参数P_(d)与预先设定的阈值进行比较并使用预测方程进行计算2个方面同时对地震的破坏情况进行评估。根据此次离线模拟的结果显示,使用该方法可以实现在台站触发3 s后快速对地震的破坏情况进行判断,通过与中国地震局公布的震后烈度图对比发现,该方法预测出的潜在破坏区范围也基本与烈度图中Ⅶ度以上的区域重合,这表明该方法在应用到此次地震中进行地震预警时具有良好表现,并体现了烈度计在应用于地震预警中的可行性;然而从最终的结果来看,在Ⅶ度区内仍有2个警报级别为1的台站并且潜在破坏区在沿地震破裂的方向上还存在着低估的现象,这些偏差为该方法和烈度计在用于地震预警方面的适用性及未来的改进方向提供了一些参考。

关键词：地震预警阈值警报级别潜在破坏区估计

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圆钢管超高性能混凝土组合柱抗震性能分析

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地震工程与工程振动 2023年第1期43卷 77-86页

作者：罗云标赵玉彩严加宝陈跃波林旭川天津大学建筑工程学院天津300350 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 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

为了研究圆钢管超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete-filled steel tube,UHPCFST)组合柱的抗震性能,文中采用OpenSees对圆UHPCFST组合柱在低周往复荷载作用下的响应进行分析。首先,选用3种不同的圆钢管约束UHPC本构模型,并... 详细信息

为了研究圆钢管超高性能混凝土(Ultra-high performance concrete-filled steel tube,UHPCFST)组合柱的抗震性能,文中采用OpenSees对圆UHPCFST组合柱在低周往复荷载作用下的响应进行分析。首先,选用3种不同的圆钢管约束UHPC本构模型,并通过与文献试验结果进行对比验证其有效性后,对圆UHPCFST组合柱的抗震性能进行含钢率及轴压比2个参数的影响分析。与文献试验结果对比表明,UHPC采用LU本构计算参数所建立的模型可很好地模拟低周往复荷载作用下圆UHPCFST组合柱的荷载-位移骨架曲线及滞回性能。参数分析发现:含钢率由3.31%增大到27.75%(钢管壁厚由2 mm增大到18 mm)时,组合柱的水平承载能力提高了2.6倍,延性提高2.5倍;轴压比由0.1提高到0.9时,组合柱的极限承载能力降低了24.45%,延性急剧下降(78.3%);当柱的含钢率在9.75%~20.49%范围内(钢管壁厚在6~13 mm内),轴压比在0.1~0.3之间时,圆UHPCFST组合柱在地震作用下表现出良好的抗震性能,承载力能力明显无降低,延性与变形能力较好,具有良好的耗能能力。

关键词：钢管 UHPC 抗震性能拟静力试验有限元法

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近地表土层平均剪切波速与场地基本频率的相关性研究

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地震工程与工程振动 2022年第3期42卷 190-199页

作者：陈童陈龙伟郭婷婷刘干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

近地表土层平均剪切波速和场地基本频率(简称基频f,下同)是场地地震反应定量化模拟的2个重要指标参数,建立二者之间的相关性,可实现不同参数在场地校正地震动场预测中优势互补。通过建立下卧基岩的单覆盖土层的简化场地模型,分析了场地... 详细信息

近地表土层平均剪切波速和场地基本频率(简称基频f,下同)是场地地震反应定量化模拟的2个重要指标参数,建立二者之间的相关性,可实现不同参数在场地校正地震动场预测中优势互补。通过建立下卧基岩的单覆盖土层的简化场地模型,分析了场地平均剪切波速与场地基频之间的关系。采用日本KiK-net地震台站场地数据分析,在现有模型的基础上给出了场地近地表20 m和30 m岩土层平均剪切波速(V_(S20)和V_(S30))与场地基频的经验模型。结果显示,采用以拐点频率分段的简化数学模型可以较好地模拟V_(S30)-f和V_(S20)-f之间的关系式,通过数据拟合给出了模型参数的建议值。当场地基频小于拐点频率时,场地平均剪切波速等于覆盖土层的剪切波速,但模型预测平均剪切波速值相对于实测数据离散性较大;当场地基频大于拐点频率时,模型预测与实际数据吻合较好。与已发表的模型对比显示,基于不同地区场地数据建立的模型与本文模型预测结果基本一致。研究结果可为量大面广的场地土层条件校正地震动场的评估提供一种可操作的途径。

关键词：平均剪切波速场地基本频率相关性简化模型

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基于长短期记忆模型LSTM的近断层强震动记录零基线校正方法

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地震工程与工程振动 2022年第4期42卷 35-42页

作者：于海英王文斌解全才马迎春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

利用强震动记录零基线校正方法解算永久位移一直以来都是地震工程领域的难题之一。在已有的零基线校正方法中,由于校正结果依赖于人工选取的倾斜时刻和GPS数据,因此,无法得到唯一准确的校正结果,且很难实现自动化处理。利用文中提出的... 详细信息

利用强震动记录零基线校正方法解算永久位移一直以来都是地震工程领域的难题之一。在已有的零基线校正方法中,由于校正结果依赖于人工选取的倾斜时刻和GPS数据,因此,无法得到唯一准确的校正结果,且很难实现自动化处理。利用文中提出的长短期记忆模型LSTM进行分类的校正方法,实现了自动化校正数据处理,并以集集地震为例,与GPS观测数据进行对比,结果表明准确率可达85.7%,解决了已有方法结算永久位移准确率无法控制和不能自动化处理的问题。为建筑物或公路结构物抗震设计,特别是大跨桥梁的抗震加固提供参考依据。

关键词：长短期记忆模型LSTM 强震动记录零基线校正永久位移

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基于倾斜摄影建模的硫磺沟铁路桥震害分析

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自然灾害学报 2022年第2期31卷 39-47页

作者：张昊宇黄勇汪云龙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

2022年1月8日青海门源6.9级地震中,硫磺沟铁路桥毗邻震中,出现严重震损,造成兰新高铁停运。这是较为典型的近断层高铁桥震害。为全面记录和保存震害信息,采用无人机倾斜摄影测量构建了铁路桥的精细震害三维模型。基于该模型对铁路桥的... 详细信息

2022年1月8日青海门源6.9级地震中,硫磺沟铁路桥毗邻震中,出现严重震损,造成兰新高铁停运。这是较为典型的近断层高铁桥震害。为全面记录和保存震害信息,采用无人机倾斜摄影测量构建了铁路桥的精细震害三维模型。基于该模型对铁路桥的跨度、主梁纵向、横向位移和横向倾斜转角进行了测量估计。结果表明模型尺寸基本符合实际;桥墩未出现明显位移或倾斜;主梁纵向位移呈现南侧主梁北移,北侧主梁南移,可能源于垂直于地震破裂带方向上的脉冲作用及桥台约束;主梁横向侧移呈现南侧多数主梁向西移动,北侧少数主梁向东移动,可能源于平行于地震破裂带方向的往复运动和地震行波效应;主梁横向倾角分布显示,所有主梁均向东倾斜,南侧主梁倾斜幅度较大,北侧主梁倾斜幅度较小,源于横向侧移致使主梁底端一侧滑落至垫块以外,以及轨道对主梁相对变形起到的约束作用。三维模型和位移数据可为高速铁路桥震害分析、仿真模拟提供技术支撑。

关键词：门源6.9级地震硫磺沟铁路桥倾斜摄影三维模型震害位移

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基于深度学习的建筑破坏状态智能评估研究

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自然灾害学报 2023年第4期32卷 148-158页

作者：黄永于建琦林旭川钟江荣李惠哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150006 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

地震发生后需要对震害区域建筑物破坏等级进行快速评估,以便于震后辅助决策和应急救援。通过分析建筑物外立面震害照片数据,挖掘不同建筑破坏等级与其立面图像特征潜在的映射关系,建立基于震害图像数据的建筑破坏状态智能评估深度学习方... 详细信息

地震发生后需要对震害区域建筑物破坏等级进行快速评估,以便于震后辅助决策和应急救援。通过分析建筑物外立面震害照片数据,挖掘不同建筑破坏等级与其立面图像特征潜在的映射关系,建立基于震害图像数据的建筑破坏状态智能评估深度学习方法,并应用于都江堰的地震调查数据。首先,训练获得了DeeplabV3+图像语义分割深度神经网络模型,实现在震后复杂背景下的建筑物外观整体的分割提取。进一步,利用迁移学习进行ResNeXt网络参数训练用于图像分类,实现建筑物地震破坏等级的评估。分析了都江堰地震现场调查数据,实验结果表明,所提方法能够较精细地将建筑破坏划分为基本完好、损坏和倒塌三类,准确率达到90.33%。评估模型可直接应用于震后建筑状态的较精细评估,且对外立面图像拍摄角度无较高要求,对图像背景鲁棒,可避免环境因素影响。相较于人工判断,研究方法提高了工作效率,缓解了调查者主观性判断带来的离散性影响,具有良好的应用潜力。

关键词：建筑地震破坏深度学习震害照片图像分割图像分类卷积神经网络

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RC框架结构地震倒塌及其废墟影响范围研究

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2023年第2期55卷 262-270页

作者：刘金龙张健林均岐陈晨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 上海建工二建集团有限公司上海200090

钢筋混凝土框架结构作为一种通用结构形式,已经广泛应用于国内外的土木建筑行业,随着框架结构的应用和发展,对其所开展的研究工作也非常深入和全面.然而,目前对于框架结构地震倒塌及其倒塌后对周边造成影响范围的研究依然是难点之一,且... 详细信息

钢筋混凝土框架结构作为一种通用结构形式,已经广泛应用于国内外的土木建筑行业,随着框架结构的应用和发展,对其所开展的研究工作也非常深入和全面.然而,目前对于框架结构地震倒塌及其倒塌后对周边造成影响范围的研究依然是难点之一,且对该方面的研究还非常少.针对Abaqus软件本身材料模型在倒塌阶段适用性差的问题,本文基于Vumat子程序开发了与应变率相关的混凝土、钢筋材料大应变本构关系模型,并通过与实验数据的对比验证了所开发材料模型的准确性.利用开发的本构关系模型,建立了四层钢筋混凝土框架结构,基于单元删除法模拟了框架结构在地震动作用下的倒塌全过程,对结构的倒塌机理及其倒塌后的影响范围进行了分析.结果表明:底层轴压比较大的框架柱会率先破坏,水平地震动的破坏作用主要体现在柱脚部位而竖向地震动则主要体现在框架柱的中上部位;竖向地震动对结构倒塌时的侧移及梁、板、柱的破坏状态及废墟分布有很大影响;不同地震作用下,框架结构的倒塌影响范围高度比一般在0.5以内.

关键词： RC框架结构地震倒塌过程废墟,影响范围

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京津冀地区再现三河-平谷8.0级地震的人员伤亡分析

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世界地震工程 2022年第4期38卷 1-7页

作者：姜鹏飞张桂欣陈相兆孙柏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哈尔滨150080

京津冀地区1679年曾发生三河-平谷8.0级大地震,造成了严重的人员伤亡,严重影响当时的社会经济。本文对三河-平谷8.0级地震进行原地再现,分析所造成的人员伤亡。首先,基于最新的建筑物竣工面积统计资料更新建筑物公里网格数据,基于普查... 详细信息

京津冀地区1679年曾发生三河-平谷8.0级大地震,造成了严重的人员伤亡,严重影响当时的社会经济。本文对三河-平谷8.0级地震进行原地再现,分析所造成的人员伤亡。首先,基于最新的建筑物竣工面积统计资料更新建筑物公里网格数据,基于普查数据对人口公里网格进行了更新,并采用热力图对人口的时空流动进行了预测,得到了符合当地特征的承灾体的数量和分布。在此基础上,采用分区分类地震易损性模型和人员伤亡评估模型,对京津冀地区遭受三河-平谷8.0级设定地震的人员伤亡进行了分析。分析结果表明:京津冀地区现今的人口数量相对于1679年成百倍增加,但人员伤亡率大幅降低。

关键词：三河-平谷地震京津冀人口热力图易损性人员伤亡

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地铁运行振动对周边建筑影响监测及分析

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地震工程与工程振动 2024年第6期44卷 161-172页

作者：俞翔张启迪柏文邵志鹏戴君武俞涵周以勒宁波市轨道交通物产置业有限公司浙江宁波315000 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 宁波市房屋建筑设计院有限公司浙江宁波315012

为研究城市轨道交通振动对沿线建筑的振动影响,选取某临近地铁线的在建框架剪力墙结构为研究对象。进行了轨道交通车致激励下,建筑在基础处、沿着高度方向和沿着楼层水平方向的振动监测,并以1/3倍频程铅垂向振级加速度级、竖向四次方振... 详细信息

为研究城市轨道交通振动对沿线建筑的振动影响,选取某临近地铁线的在建框架剪力墙结构为研究对象。进行了轨道交通车致激励下,建筑在基础处、沿着高度方向和沿着楼层水平方向的振动监测,并以1/3倍频程铅垂向振级加速度级、竖向四次方振动剂量值等评价标准进行了分析。研究结果表明:结构距离隧道内侧轮廓55 m时,结构内仍能监测到明显的轨道交通车致振动,且相关评价量值可能超过规范限值;此外,现有规范未明确地铁振动的选取依据,按照不同取值方法确定的评价量值可能严重低估轨道交通振动的影响;沿结构高度方向,地下1层至地上3层测点的竖向振动响应未明显降低,并且在顶部出现放大;楼板中心处的竖向振动相对于楼板边缘处存在明显的放大,板中心处的竖向四次方振动剂量值可达板边处的345%,对应的竖向振动加速度级最大值可增大12.9 dB。

关键词：车致振动结构楼板振动放大振动加速度级

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