检索结果-内蒙古大学图书馆

地球科学 2025年

作者：卢建旗王雨佳李山有谢志南马强陶冬旺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

地震动峰值速度（Peak Ground Velocity， PGV）是常用于衡量地震动对建筑结构破坏潜力的参数之一，实时预测PGV大小是重大工程地震紧急处置中的关键技术。为进一步提升PGV预测准确性，本文提出一种基于极限梯度提升树（Extream Gradien... 详细信息

地震动峰值速度（Peak Ground Velocity， PGV）是常用于衡量地震动对建筑结构破坏潜力的参数之一，实时预测PGV大小是重大工程地震紧急处置中的关键技术。为进一步提升PGV预测准确性，本文提出一种基于极限梯度提升树（Extream Gradient Boosting， XGBoost）的现地PGV预测模型。该模型以台站观测到的P波前3 s的峰值加速度（Pa）、峰值速度（Pv）、峰值位移（Pd）、累计绝对速度（CAV）及卓越周期（Tpd）5种特征参数为输入，以该台站观测到的PGV为预测目标。选取日本K-NET台网记录的102次地震的6918组加速度记录进行模型训练，89次地震的3430组加速度记录测试模型的泛化能力。结果表明，相同数据集下，对比基于Pd的PGV预测模型和基于支持向量机的PGV预测模型，基于XGBoost的PGV预测模型的预测值与实测值更趋近1:1比例关系，且预测误差标准差更小，预测残差均值更接近0，且在中国的实际地震震例上的运行结果良好。基于XGBoost的PGV预测模型可用于现地地震预警地震动峰值的预测。

关键词：地震预警现地预警极限梯度提升树机器学习地震动峰值速度

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考虑楼板影响的结构竖向加速度响应

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哈尔滨工业大学学报 2025年

作者：刘效瑞柏文戴君武刘荣恒邵志鹏地震工程与工程振动重点实验室(中国地震局工程力学研究所) 地震灾害防治应急管理部重点实验室

除了水平地震作用，竖向地震动亦显著影响吊顶等非结构构件的破坏状态，而当前有关结构在竖向地震动作用下的竖向加速度响应研究还不充分。为此，以某包含不同尺寸楼板的实际框架结构为例，进行结构竖向振型分析，开展4类共80条地震动... 详细信息

除了水平地震作用，竖向地震动亦显著影响吊顶等非结构构件的破坏状态，而当前有关结构在竖向地震动作用下的竖向加速度响应研究还不充分。为此，以某包含不同尺寸楼板的实际框架结构为例，进行结构竖向振型分析，开展4类共80条地震动作用下的时程分析，研究结构竖向加速度响应及其影响因素，并拟合了可供非结构构件抗震分析的标准化竖向设计反应谱。结果表明：楼层竖向加速度放大系数范围主要在1.21～8.16，远大于各国规范对水平向放大系数的规定；结构的竖向加速度响应与楼板自振频率、竖向地震动卓越频率、楼层高度以及楼层中楼板上位置有关，结构竖向响应可能存在由结构竖向柔性导致的明显放大现象，其对非结构构件存在不利影响；得到了结构竖向加速度标准化设计谱曲线和数学表达方式，可更好地用于非结构构件的抗震分析。

关键词：非结构构件楼板自振频率楼层竖向加速度放大系数竖向反应谱竖向设计谱

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变电站系统抗震冗余性量化方法

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东南大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 72-79页

作者：李吉超尚庆学王涛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150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室哈尔滨150080 清华大学土木工程系北京100084

为定量评价冗余性对变电站系统抗震性能的影响,提出了基于状态树方法的系统抗震冗余性分析方法.首先,在功能单元层面提出了冗余度、冗余效果指标、冗余系数的定义;其次,给出了系统冗余度的线性加权组合和非线性加权组合计算方法,将功能... 详细信息

为定量评价冗余性对变电站系统抗震性能的影响,提出了基于状态树方法的系统抗震冗余性分析方法.首先,在功能单元层面提出了冗余度、冗余效果指标、冗余系数的定义;其次,给出了系统冗余度的线性加权组合和非线性加权组合计算方法,将功能单元的冗余度和冗余系数进行集成;最后,建立了系统冗余度和冗余效果指标之间的关联模型.结果表明,变电站系统的抗震性能与其冗余度呈正相关性,系统冗余度-冗余效果指标模型可采用过原点直线表达,斜率为系统性能指标最大增量与系统最大冗余度的比值.母线单元具有汇集、分配电能的作用,对进线单元、变压器单元的冗余作用具有提升效果.采用线性加权和非线性加权组合计算方法时,变电站系统的最大冗余度分别为0.870和0.980,系统冗余度-冗余效果指标模型的斜率分别为0.698 9和0.618 1.

关键词：变电站系统抗震冗余性量化分析冗余度冗余效果指标冗余系数

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融合谱元法与人工神经网络的漾濞地震宽频带地震动模拟

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地球科学 2025年

作者：李春果王宏伟温瑞智任叶飞强生银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

宽频带地震动模拟是工程地震中的关键科学问题，本文针对现有方法在低频物理建模与高频随机成分的结合中存在频谱不匹配和能量相位冲突的问题，提出一种基于谱元法（SEM）的模拟与基于人工神经网络（ANN）的宽频带地震动模拟方法。首先... 详细信息

宽频带地震动模拟是工程地震中的关键科学问题，本文针对现有方法在低频物理建模与高频随机成分的结合中存在频谱不匹配和能量相位冲突的问题，提出一种基于谱元法（SEM）的模拟与基于人工神经网络（ANN）的宽频带地震动模拟方法。首先建立中国强震动记录Flatfile训练短周期反应谱的非线性映射关系，其次采用谱元法模拟低频地震动，并通过调幅因子缩放高频随机成分，最终根据能量校准获得宽频带地震动时程。以漾濞MS6.4地震为例，利用反演得到的有限断层模型和精细三维速度结构模型，模拟得到起伏地表观测点的低频地震动时程，使用以上方法合成对应的宽频带模拟时程。宽频带模拟加速度时程、峰值地震动与观测记录均具有较好的一致性，可应用于区域地震危险性评估。

关键词：地震动宽频带模拟人工神经网络谱元法漾濞地震

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基于机器学习和迁移学习的现地地震动峰值预测

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地球科学 2025年第5期50卷 1842-1860页

作者：朱景宝刘赫奕栾世成梁坤正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地震灾害防治应急管理部重点实验室

在现地地震预警中，为了提高中国仪器地震烈度计算中地震动峰值（PGA和PGV）预测的准确性，提出了基于机器学习和迁移学习的现地地震动峰值预测方法 .基于日本K-NET台网记录的强震动数据，使用神经网络建立了预训练的现地地震动峰值预... 详细信息

在现地地震预警中，为了提高中国仪器地震烈度计算中地震动峰值（PGA和PGV）预测的准确性，提出了基于机器学习和迁移学习的现地地震动峰值预测方法 .基于日本K-NET台网记录的强震动数据，使用神经网络建立了预训练的现地地震动峰值预测模型；基于中国的强震动数据和预训练的现地地震动峰值预测模型，通过迁移学习建立了用于中国的现地地震动峰值预测模型.对于日本和中国测试数据集以及泸定6.8级地震，在P波到达后3 s，和传统的现地地震动峰值预测方法相比，本研究提出的方法对于PGA预测和PGV预测有更小的平均绝对误差和标准差.结果表明，本研究提出的方法可以在一定程度上提高现地地震预警地震动峰值预测的可靠性，对于现地地震预警系统具有重要意义.

关键词：地震机器学习迁移学习 P波地震动峰值人工智能

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基于XGBoost的现地PGV预测模型

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地球科学 2025年第5期50卷 1861-1874页

作者：卢建旗王雨佳李山有谢志南马强陶冬旺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

地震动峰值速度（Peak Ground Velocity, PGV）是常用于衡量地震动对建筑结构破坏潜力的参数之一，实时预测PGV大小是重大工程地震紧急处置中的关键技术.为进一步提升PGV预测准确性，提出一种基于极限梯度提升树（Extream Gradient Boos... 详细信息

地震动峰值速度（Peak Ground Velocity, PGV）是常用于衡量地震动对建筑结构破坏潜力的参数之一，实时预测PGV大小是重大工程地震紧急处置中的关键技术.为进一步提升PGV预测准确性，提出一种基于极限梯度提升树（Extream Gradient Boosting, XGBoost）的现地PGV预测模型.该模型以台站观测到的P波前3 s的峰值加速度（Pa）、峰值速度（Pv）、峰值位移（Pd）、累计绝对速度（CAV）及卓越周期（Tpd）5种特征参数为输入，以该台站观测到的PGV为预测目标.选取日本K-NET台网记录的102次地震的6 918组加速度记录进行模型训练，89次地震的3 430组加速度记录测试模型的泛化能力.结果表明，相同数据集下，对比基于Pd的PGV预测模型和基于支持向量机的PGV预测模型，基于XGBoost的PGV预测模型的预测值与实测值更趋近1∶1比例关系，且预测误差标准差更小，预测残差均值更接近0，且在中国的实际地震震例上的运行结果良好.基于XGBoost的PGV预测模型可用于现地地震预警地震动峰值的预测.

关键词：地震预警现地预警极限梯度提升树机器学习地震动峰值速度工程地质

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地震动随机性对地表加速度峰值的影响及机理研究

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岩土工程学报 2023年第S02期45卷 7-12页

作者：齐文浩陈方晓李林芳张苋凯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

人造地震动的随机性对地表加速度峰值有重要影响。基于黑龙江地区土层剪切波速以及土体非线性统计结果建立了3个土层地震反应模型,以黑龙江地区典型基岩加速度反应谱为目标谱,每一目标谱选取400个不同的随机数人工合成400条随机地震动... 详细信息

人造地震动的随机性对地表加速度峰值有重要影响。基于黑龙江地区土层剪切波速以及土体非线性统计结果建立了3个土层地震反应模型,以黑龙江地区典型基岩加速度反应谱为目标谱,每一目标谱选取400个不同的随机数人工合成400条随机地震动加速度时程作为输入,通过土层地震反应分析得到3个经验模型共10800个地表加速度峰值结果。统计分析了每一目标谱下加速度峰值的分布特征及其差异性,并通过傅里叶谱与目标反应谱对比分析初步解释了造成这一差异性的原因。结果表明:在剖面相同,目标反应谱相同的情况下,不同随机数得到的场地地表加速度峰值存在一定差异,大致呈现正态分布;且这种差异与地表地震动傅里叶谱峰值点周期对应的该地震动目标反应谱谱值的大小呈正相关。

关键词：随机数人造地震动加速度峰值反应谱傅里叶谱

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基于标准贯入试验的土壤液化判别公式锤击数基准值研究

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岩土力学 2023年第10期44卷 3031-3038页

作者：贾端阳陈龙伟谢旺青李鑫洋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

我国抗震设计规范中基于标准贯入试验(standard penetration test,SPT)锤击数的砂土液化判别公式是我国科学家提出的适于我国国情、具有中国特色且工程应用最广泛、最权威的液化判别公式。该公式的基本原理是采用场地地下水位和饱和砂... 详细信息

我国抗震设计规范中基于标准贯入试验(standard penetration test,SPT)锤击数的砂土液化判别公式是我国科学家提出的适于我国国情、具有中国特色且工程应用最广泛、最权威的液化判别公式。该公式的基本原理是采用场地地下水位和饱和砂层埋深修正SPT锤击数基准值得到临界锤击数。该方法中SPT基准锤击数取决于液化数据,而构建规范判别公式所采用的数据库主要来自我国20世纪六七十年代发生的几次地震的震后勘察测试数据及震害经验,但数据一直未得到系统地更新。通过搜集、整理、吸收近期国内地震的液化数据,极大地扩充了我国液化数据库。借鉴我国规范液化判别方法的理论框架,通过数据分析给出不同烈度下SPT锤击数基准值,构建新的液化判别公式。利用新的判别公式对液化数据进行回判检验。结果显示,新公式能够较好地判别液化数据和非液化数据,保持较高、且液化数据和非液化数据均衡的回判成功率。该研究结果可为我国规范液化判别方法的改进提供支撑。

关键词：标准贯入试验液化判别公式锤击数基准值液化数据

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横系梁对梁式桥双柱墩抗震性能的影响

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自然灾害学报 2025年第2期34卷 198-208页

作者：王立佳刘金龙林均岐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

双柱式桥墩是梁式桥中常见的下部结构,在地震中经常受损。为了提高双柱墩的横桥向稳定性,通常在墩柱之间设置横系梁。文中以云南漾濞金星桥为原型,设计了4个具有不同横系梁的桥梁模型,进行了缩尺模型振动台试验,并使用OpenSees建立了有... 详细信息

双柱式桥墩是梁式桥中常见的下部结构,在地震中经常受损。为了提高双柱墩的横桥向稳定性,通常在墩柱之间设置横系梁。文中以云南漾濞金星桥为原型,设计了4个具有不同横系梁的桥梁模型,进行了缩尺模型振动台试验,并使用OpenSees建立了有限元模型来重现试验结果。通过试验结果和对有限元模型进行增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA),研究了有无横系梁、横系梁与墩柱抗弯刚度比(K_(系)/K_(墩))和横系梁配筋率(ρ)变化对梁式桥双柱墩抗震性能的影响。研究结果表明,横系梁可以提高梁式桥双柱墩的抗震性能,横系梁K_(系)/K_(墩)或ρ的适当增加,有助于减小墩底曲率延性比、墩顶位移、墩顶弯矩和墩底的弯矩。然而,K_(系)/K_(墩)或ρ过高会导致墩柱先于横系梁破坏,削弱横系梁的抗震作用。综合分析后,给出了横系梁K_(系)/K_(墩)的建议范围为0.3~0.6,配筋率的建议取值范围为0.6%~0.9%,为梁式桥双柱墩的抗震设计提供了重要的参考依据。

关键词：横系梁梁式桥双柱墩振动台试验增量动力分析法抗震性能

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6.4级漾濞地震某RC框架及其非结构部件震害分析

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工程力学 2024年第1期41卷 138-148页

作者：陈子峰林旭川陆新征陈辉杨凝周中一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 清华大学土木工程系北京100084

2021年云南漾濞6.4级地震造成了较大范围的建筑破坏,在漾濞县城记录到的地震加速峰值(PGA)高达720.2 gal。在强震作用下,大量土木结构的民居发生了破坏,而约束砌体和钢筋混凝土(RC)结构的震害则相对较轻。现场震害调查发现,部分框架结... 详细信息

2021年云南漾濞6.4级地震造成了较大范围的建筑破坏,在漾濞县城记录到的地震加速峰值(PGA)高达720.2 gal。在强震作用下,大量土木结构的民居发生了破坏,而约束砌体和钢筋混凝土(RC)结构的震害则相对较轻。现场震害调查发现,部分框架结构的震害明显重于同一区域的其他同类型结构,呈现明显、多样的非结构部件破坏特征。因此,该文对某震害较重的框架进行详细调查,分类分析结构及其非结构部件地震破坏细节;依据图纸及现场考察信息建立精细有限元分析模型,对此次地震的地震动破坏力特征以及该框架结构及其非结构部件的地震破坏机理进行了量化分析。分析结果表明:带填充墙框架仿真模型的分析结果与实际震害现象更接近;框架结构局部大空间、框架底部的约束形式和填充墙的布置形式的综合作用导致结构产生局部过大变形与各类非结构部件的严重破坏。在考虑填充墙对框架结构的作用效应后,结构的不规则性大幅增加,导致结构薄弱层的最大层间位移角相较纯框架模型增加127%,并且明显加剧非结构部件的震害。该文对该建筑震害现象的详细调查与仿真分析,可为结构抗震设计与应急救援决策提供参考。

关键词：地震钢筋混凝土框架非结构部件数值仿真现场调查震害机理

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