李瑞山
- 作品数：20 被引量：112H指数：7
- 供职机构：中国地震局工程力学研究所更多>>
- 发文基金：中国地震局工程力学研究所中央级公益性科研院所基本科研业务费专项黑龙江省自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球更多>>
- 荷载频率对动模量阻尼比影响的试验研究被引量：32
- 2017年
- 目前荷载频率对动模量阻尼比影响规律尚无较为统一认识,定量结果尚少。采用新型高精度动三轴仪试验,研究不同荷载频率对典型砂土和黏土动模量阻尼比影响问题,并以此为基础从对地震动影响角度讨论考虑荷载频率相关动模量阻尼比必要性。结果表明:对砂土而言,荷载频率对其动剪切模量影响不大,随着加载频率的增大,阻尼比略有减小,但差别基本可以忽略;对黏土而言,荷载频率对其动剪切模量和阻尼比有重要影响,随着振动频率的增加,动剪切模量增大,阻尼比减小;黏土参考剪应变随荷载频率增大而增大,二者呈递增的指数函数,当f≤1 Hz时,影响十分明显,当1 Hz3Hz时,影响不明显;黏土最大阻尼比随频率的增大而减小,二者呈递减的指数函数,当f≤10 Hz时,影响较为明显,当f>10 Hz时,影响程度显著减弱;采用两组频率下模量阻尼比曲线计算黏土层地震动,地表加速度峰值和反应谱差别很大,且随着震动增强而显著增大,说明考虑黏土层动模量阻尼比的荷载频率相关性是十分必要的。
- 李瑞山陈龙伟袁晓铭李程程
- 关键词：剪切模量阻尼比地震反应分析
- 水平成层场地动剪应变与震动速度关系解析被引量：1
- 2018年
- 以SHAKE2000为代表的频域等效线性化是目前主流的土层地震动计算方法。由于该方法在软土场地计算结果严重不合理,其改进方法成为目前研究热点,主要采用频率相关法,但一直没有取得实效。对频率相关法中土体动剪应变和震动速度成恒定比例关系的基本假定进行研究,从波动方程推导出了均匀全空间单向行波、单一均匀半无限场地、成层场地等3种典型场地中土体剪应变与震动速度关系的精确解答,通过数值试验研究了这一假定的合理性与偏差程度。结果表明:动剪应变和震动速度成恒定比例关系这一假定只有在无边界均匀介质单向行波情形下才成立,对于实际成层土场地,动剪应变与震动速度关系强烈依赖于波的频率和观察点的位置,如果在土层地震反应分析中忽略反射波而采用单向行波恒定比例假定将会使计算结果产生显著偏差;动剪应变与震动速度成恒定比例关系的假定导致的偏差达4个量级,即使对于单一均匀半无限空间模型偏差也十分显著;对实际土层地震动的求解,该假定在理论上定性错误,定量上偏差不可接受,必须放弃而另寻其他途径。
- 李瑞山袁晓铭李程程
- 关键词：地震反应分析等效线性化方法
- 等效线性化方法计算深厚土层地震反应的可靠性研究
- 2023年
- 深厚土层地震反应计算是工程抗震以及地震安全性评价工作中的一个难点,基于等效线性化理论的一维土层反应分析方法是当前土层地震反应计算的主流程序,但后者对前者计算结果的可靠性缺少系统的认识。选取日本KiK-net强震观测台网中30个覆盖层厚度大于50 m的台站场地和台站所记录的1218条地震数据,采用DEEPSOIL(DP)、LSSRLI-1(LS)、SHAKE2000(SHAKE)、SOILQUAKE(SQ)以及SOILRESPONSE(SR)等5款一维土层地震反应分析程序计算场地地表加速度及反应谱。通过标定加速度反应谱的3个特征参数(即峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)、特征周期T_(g)和平台值β_(max))的计算值与实测值对比,评估5款土层反应计算程序的可靠性。分析结果表明:5款程序中SR计算PGA的准确率最高,SQ最低;T_(g)的计算结果各程序间差别不明显,SQ的准确率略高于其他程序;5款程序计算β_(max)的准确率基本无差别。计算特征参数准确率随着参数相对误差水平的增加而增大。分析结果可为采用等效线性化方法计算深厚土层场地地震反应的可靠性评价提供依据。
- 郭婷婷陈龙伟吴晓阳吴晓阳李瑞山
- 关键词：等效线性化深厚土层
- 基于黏弹性解的土层地震反应分析程序LSSRLI-1和SHAKE2000的对比被引量：8
- 2015年
- 地震过程中震动传播的局部场地效应通常用一维的场地反应分析方法来考虑,目前使用最多的是线性、等效线性化和非线性三类,其中国内外分别以LSSRLI-1和SHAKE2000为代表的等效线性化程序使用最为广泛。LSSRLI-1是我国地震安全评价程序,提出已有20多年,为我国的防震减灾事业做出了巨大贡献,但也在实践过程中表现出了一些缺点和不足,是否可以改进有待研究。本文以经典波动理论为基础编制了相应的土层反应分析线性计算程序,并与LSSRLI-1和SHAKE2000就硬和软两种场地上地表加速度反应谱和土体剪应变分布进行了对比分析,考虑了不同输入波以及不同震动强度对分析结果的影响,也讨论了土体剪应变计算偏差对地表反应谱的影响。结果表明:硬和软场地上SHAKE2000计算出地表加速度反应谱和土体剪应变分布均符合较好;硬和软场地上传递函数计算中LSSRLI-1、SHAKE2000和精确解三者一致;硬场地上LSSRLI-1计算所得土体剪应变分布同SHAKE2000和精确解相比偏差很小且对反应谱的影响可以忽略;某些情况下,软场地上LSSRLI-1计算出的土体剪应变分布同SHAKE2000和精确解相比明显偏大,该偏差会导致地表响应显著偏小,说明LSSRLI-1用于软场地地震反应分析时其剪应变求解方法有待改进。
- 李瑞山袁晓铭李程程
- 关键词：地震反应分析等效线性化
- 场地放大系数的理论解答被引量：5
- 2019年
- 场地系数是各个国家和地区规范中考虑地震动场地效应的关键指标,决定着各类工程结构设防水准,但国内外规范就此存在显著差别。采用土层–基岩理想场地模型,导出了土层场地与参考基岩场地地震动响应定量关系解析表达。提出了场地放大系数一般规律,并通过数值模拟验证了其可靠性,在此基础上对国内外规范场地系数的合理性进行检验。结果表明:土层场地地震动响应与参考基岩场地相比,在全频域空间恒定表现为放大,场地放大系数随场地变软整体表现出增大趋势,这与美国新规范场地系数取值和规律一致;中国规范中软场地系数取值严重偏于保守,强烈地震动作用下软场地系数小于1的现象不合理,中国规范Ⅳ类场地系数普遍小于Ⅲ类的取值方案有待商榷。
- 李瑞山袁晓铭
- 关键词：土层地震反应分析
- 中硬场地下两种土层地震反应方法与精确解的对比被引量：7
- 2015年
- 基于谐波入射下的波动理论频域精确解,导出线性时域精确解,并在Matlab环境中编制相应的计算程序;选取8个简化的中硬场地剖面,用LSSRLI-1、精确解和SHAKE2000三种方法计算各场地在不同输入条件下的地震反应。结果表明:程序计算所得地表反应谱和土体剪应变分布与SHAKE2000结果一致;LSSRLI-1方法得到的地表反应谱与前二者结果一致;LSSRLI-1方法在某些情况下得到的土体剪应变分布与另外二者结果存在较大偏差,该偏差对地表反应谱有着不可忽略甚至非常显著的影响。
- 李瑞山袁晓铭李程程
- 关键词：地震反应分析精确解
- 基于ArcGIS的液化小区划方法初步研究被引量：2
- 2014年
- 本文对以GIS为基础的液化小区划技术进行了初步研究,收集唐山市区范围内的65个钻孔资料,将获得的有关砂土液化因素的属性信息和空间信息通过先进的Arc GIS技术组织成一个既能展现属性特征又能反映图形分布特征的地理信息数据库。根据钻孔勘测资料采用规范判别液化指数法和多因子线性回归液化判别法,运用Arc GIS中的VBA编程计算各测点的液化指数和液化势,采用克里格插值法由已知钻孔数据推测出未知钻孔数据区域的液化情况,最终得出基于Arc GIS的地震液化小区划图,为专家进行决策和工程应用提供直观系统的依据。借助专家对唐山大地震发生后三天拍摄的航拍片的解译,将其标定的液化范围与本文运用Arc GIS得出的液化小区划图进行对比,不同判别方法的液化等级分布与实际相符,验证了区划技术的适用性。此外虽然不同方法的液化判别成功率不同,但液化程度的分布都大致相同,与航拍片相一致,说明研究某一区域的液化程度和对某一种液化判别方法进行验证,不仅取决于测点的判别成功率,还可以从区划技术出发进行研究和验证。不同的判别方法得出的液化等级面积百分比有所不同,这取决于各个方法中参数的选取和方法的计算精度。
- 李程程袁晓铭李瑞山李兆焱
- 关键词：ARC钻孔数据液化判别
- 抗震规范等效剪切波速简化算法适用性研究被引量：9
- 2018年
- 我国现行抗震设计规范中推荐采用走时等效原则来计算土层场地的等效剪切波速,并以此作为场地类别划分的主要依据之一,但是该简化算法无法反映土层结构和软弱夹层对场地动力效应的影响。本文以等效过程不改变场地卓越周期为原则,提出场地整体动力效应等效剪切波速的概念及计算流程。从成层介质中波动传播的基本理论出发,通过传递函数给出场地频响曲线进而确定其卓越周期,在此基础上得到等效剪切波速标准值。给出了120个构造场地和394个实际场地上按规范法计算所得等效剪切波速偏差分布,结果表明在含有极端软夹层的场地上使用规范推荐方法会使计算结果显著偏大,最大偏差可达60%,而在正常的渐硬型场地上结果极有可能偏小,最大偏差可达-40%,平均偏差-20%,且随土层间阻抗比的增大偏差有增大的趋势。这说明规范方法具有一定程度的局限性,研发能够考虑场地土层结构的等效剪切波速简化计算方法是十分有必要的。
- 李瑞山袁晓铭吴晓阳
- 关键词：等效剪切波速动力效应抗震规范
- 软土场地地震动效应概率化模型
- 2023年
- 软土场地对地震动响应有强烈的非线性放大作用,不同国家和地区抗震设计规范普遍的做法是给出一套与各自场地分类标准相一致的调整系数来考虑地震动的场地效应。基岩输入地震动具有显著的不确定性,给出具有不同超越概率水平的场地调整系数能更好地符合基于性态的抗震设计要求。以50个覆盖土层厚度在50~150 m的Ⅲ,Ⅳ类软土场地为研究对象,从ESM数据库中筛选了43个参考场地在73次地震事件中记录到的100条强震记录并分别调幅至25,50,100,150 gal作为输入,采用一维等效线性化程序SHAKE2000开展了共20000种组合的土层地震响应计算。给出了不同强度地震动作用下峰值加速度、峰值速度和峰值位移的放大系数FPGA,FPGV和FPGD以及短周期(T=0.2 s)和中长周期(T=1 s)加速度反应谱放大系数F_(a)和F_(v)的分布形态及特征参数,并给出了超越概率为2%,16%和50%时不同放大系数的建议取值。
- 李瑞山吴进辉陈龙伟袁晓铭李明睿
- 中硬场地下两种土层地震反应方法与精确解的对比
- 李瑞山袁晓铭
