地震工程的案例
第十屆全國土動力學學術會議日程（11月2-4日，南京）
我國是世界上地震災害最嚴重的國家。地震設防烈度 7 度及以上地區約占我國國土面積的 60%。隨著城市化進程加快和“一帶一路”戰略的實施，土動力與巖土地震工程問題已成為土木工程防災減災研究領域最具挑戰性的課題。2008 年汶川特大地震，8.7 萬余人遇難和失蹤，經濟直接損失 8451 億元。作為土動力學與巖土地震工程的科技工作者，對汶川特大地震最隆重的紀念，就是不辱使命、銘記歷史、瞄準前沿、引領進步，開創土動力學與巖土地震工程的未來。
第十屆全國土動力學學術會議將于 2018 年 11 月2 日~4 日在六朝古都南京召開。本次會議是繼 1980年 12 月 6~12 日在安徽合肥召開的“土的動力特性學術討論會”后從事土動力學與巖土地震工程的科技人員和工程人員的又一次盛會，在汶川特大地震 10 周年之際的 2018 年召開“第十屆全國土動力學學術會議”，將是一次具有歷史意義的學術盛會。
會議主題與內容:
主題：圍繞“一帶一路”戰略、“建設海洋強國”戰略和“西部大開發”戰略中的重大工程災害災前預防與綜合防范，本次會議重點研討防災減災救災工作實施兩個堅持、三個轉變”新理念中遇到的土動力學與巖土地震工程領域的前沿科學與關鍵技術。
問題，具體征文專題如下：
? 土的動力特性與本構關系
? 土與結構動力相互作用
? 土動力學數值與物理模擬研究
? 土動力學室內試驗方法與新技術
? 原位動力測試與表征技術
? 砂土液化評價與防治
? 強地震動與場地非線性效應
? 環境振動與測試技術
? 近海工程的特殊土動力學問題
? 重大工程的土動力學與巖土地震工程問題
? 工程場地地震損失評估與災害保險
來源:“巖土”微信公眾號
展開 Kavazanjian E. 2021年太沙基講座[TL58]: 生物巖土工程
Kavazanjian的主要講授的課程包括: 土力學, 地基工程, 巖土地震工程, 實驗土力學, 地質環境工程和土工合成材料設計. 他的研究領域包括: 使用生物巖土方法(Biogeotechnical methods)改進土的性能，城市固體廢物的靜態和動態特性，廢物密封設施的抗震設計，交通設施的地震工程，地質災害評估和緩解，垃圾填埋場封閉后的使用和開發以及土源熱泵系統的分析和設計。
3 工作成就
2013年2月, Kavazanjian教授當選為美國國家工程院院士，以表彰他在城市固體廢物的巖土工程、廢物密封系統的分析和設計以及巖土地震工程的重大貢獻。(引用國家工程院的原文: "For geotechnical engineering for municipal solid-waste management, earthquake hazard mitigation, and safety of transportation facilities")。
他目前的研究重點是生物巖土工程(Biogeotechnical Engineering)這一新興領域。2015年8月，他成為生物介導和生物啟發巖土工程中心(Bio-mediated and Bio-inspired Geotechnics, CBBG)的主任。CBBG是一個由四所大學聯合成立的, 由國家科學基金會資助的第三代工程研究中心. 這四所大學分別是亞利桑那州立大學(Arizona State University), 加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)、新墨西哥州立大學(New Mexico State University)和佐治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)。
展開 GeoStudio工程應用實例之55 栓壁墻受地震作用
GeoStudio工程應用實例之55 栓壁墻受地震作用（中仿視頻操作和中文PPT說明文件）
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栓壁墻受地震作用 這個例子介紹了如何用QUAKE/W模塊對栓壁墻受到地震作用進行分析。顯示在地震作用下，結構的變形。
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展開 結構動力學(第2版修訂版)
結構動力學(第2版修訂版)
作者：(美)R.克拉夫、J.彭津
市場價：￥66.00元
卓越價：￥51.70元折扣：78折節省：14.30元
SVIP 價：￥49.70元折扣：75折節省：16.30元
作者簡介
R.克拉夫，加利福尼亞大學伯克利分校結構工程名譽退休教授，在麻省理工學院獲得博士學位。
克拉夫博士是計算結構力學，地震工程及結構動力試驗領域的一位先驅者。
1960年，他創造了術語“有限元方法”，他對于該方法的開創性的工作可追溯到1953年指導工程師們在波音飛機方面的研究。
他是一位較早認識到功能日益強大的計算機對處理大規模工程分析具有潛力的預言家。
1974—1977年，他曾擔任加利福尼亞大學伯克利分校地震工程研究中心主任。
克拉夫博士是美國工程院和科學院的院士，1994年他獲得了美國總統授予的科學勛章。
經典再現
美國工程院院士R. W. Clough 和 J. Penzien 教授的經典名著
中國工程院院士、著名結構動力學專家王光遠教授組織翻譯
R. W. Clough 和 J. Penzien 教授都是美國工程院院士、計算結構動力學等領域的著名專家。本書是加利福尼亞大學（伯克利分校）研究生基本教材之一。第一版中文版由王光遠教授組織翻譯，并于1981年出版。自問世至今，始終是我國土木、水利、交通、工程力學等學科研究生結構動力學課程的首選教材，教師們也積累了豐富的教學經驗。在結構工程領域具有重要影響。
時隔十多年后，作者對本書進行了全面修訂，將近年來結構動力學和地震工程領域最具實用價值的內容補充了進來，使其更加豐富、實用。仍邀請王光遠教授組織翻譯，使此經典名著再現。
展開 
多維和非線性的場地反應分析(Site Response Analysis)
Maurer, 以表彰他在巖土地震工程教學和研究方面取得的成就，特別是對土液化危險的評估。無獨有偶，這三個獎項都屬于巖土地震工程兩個彼此相關的研究領域---場地反應分析(Site Response Analysis)和液化分析(Liquefaction Analysis)。這個筆記簡要回顧了前者。
2 場地反應分析
地震場地反應分析(Site Response Analysis)研究的是地震波從輸入基巖通過場地土向地表的傳播過程，估計場地因地震而產生的地面響應。自從SHAKE首創提出一維等效線性模型(Equivalent-Linear Model) 以來《Schnabel P, Seed HB, Lysmer J. (1972) Modification of Seismograph Records for Effects of Local Soil Conditions. Bulletin of the Seismological Society of America. 62 (6): 1649-1664.》，進化出許多更為先進的分析方法，其中一個方向是從1D到2D和3D的擴展，另一個方向是從等效線性到非線性的擴展。最近的一個非常好的總結可參考Dr. Idriss 2019年的Terzaghi講座---Response of Soil Sites During Earthquakes【Idriss I.M. : 2019年太沙基講座 (TL55): 巖土地震工程】
一維等效線性分析(1D)是工程中使用最為廣泛的方法，適用于具有平行材料邊界的平坦場地或緩坡場地。
展開 GeoStudio工程應用實例之76 San Fernando大壩上游壩體地震響應分析
GeoStudio工程應用實例之76 San Fernando大壩上游壩體地震響應分析（中仿視頻操作和中文PPT說明文件）
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美國南加利福尼亞在1971年時遭遇了一場大地震，位于該地區的San Fernando大壩上游壩體在地震中受到了一定程度的破壞。本例即通過模擬大壩在地震中的動力響應來展示QUAKE/W在這方面的應用。 模型剖面圖如下所示：
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展開 基于隨機振動理論的抗震分析方法研究進展
結構的地震反應決定于地震動與結構特性本身，尤其是結構的動力特性，因此，地震反應分析的水平也是隨著人們對這兩方面認識的深入而不斷提高的。在結構地震反應分析的發展過程中，經歷了靜力、反應譜、動力這3個階段，在動力階段中又可分為彈性與非彈性（或非線性）2個階段，而隨機振動與確定性振動是這一階段中并列出現的2種分析方法。目前，工程結構的抗震分析方法主要有3種：時程分析方法、反應譜方法和隨機振動方法。
動是一門用概率與統計方法研究受隨機載荷的機械與結構系統的穩定性、響應、識別及可靠性的技術學科。現已在結構工程、地震工程、海洋工程、車輛工程、包裝工程、機械工程、航天工程、核反應堆工程等諸多領域得到了廣泛應用，已成為現代應用力學的一個重要分支。自1947年Housner首次用隨機過程描述地震動以來的半個多世紀，是隨機振動理論在地震工程界得到應用并迅速發展的時期，日益成為一種較為先進合理的抗震分析工具，已被國外一些抗震規范所采用，例如1995年頒發的歐洲橋梁規范。然而，經典隨機振動理論的局限性也相當明顯：在線性隨機振動分析范圍內，關于多自由度分析的計算工作量巨大，難以有效地應用于工程結構，在非線性分析范圍內，甚至對簡單的單自由度體系也很難求得解析解或數值解。同時，由于經典隨機振動分析理論的主體是基于數字特征的分析體系，使得根據響應的分析結果很難獲取精確的結構動力可靠度。1985年2004年間，我國學者林家浩逐步提出了隨機振動分析的虛擬激勵法，較為完整地解決了線性結構體系的高效隨機振動分析問題。然而，在罕遇地震作用下，結構將會進入強非線性的受力狀態，盡管在對非線性因素進行等效線性處理后反應譜方法也可以應用，并且仍允許將振型疊加法應用于多自由度體系，但是基于振型疊加的反應譜方法在本質上是一種線性方法，將其應用到強非線性問題可能會導致較大誤差。
展開 在SAP2000和Perform3D中設計粘滯流體阻尼器
你將學習如何比較結構在有阻尼器和無阻尼器情況下的行為，評估生命安全性和防止倒塌的性能水準，并理解真實工程項目中使用的實用設計決策。
本課程非常適合希望在設計辦公室和研究項目中自信應用抗震阻尼器的土木和結構工程師、研究生、研究人員和實踐專業人士。無需具備阻尼器經驗，只需具備結構分析和地震工程的基礎知識。
完成本課程后，你將能夠專業地使用SAP2000和Perform3D設計、建模、分析和評估粘滯流體阻尼器。
**目標學員**
- 希望專攻抗震保護的土木和結構工程師
- 對高級結構建模和阻尼系統感興趣的工程專業學生
地震災害概率分析(PSHA--Probabilistic Seismic Hazard Analysis)
1 引言
建設工程的地震安全性評價指標包括地震烈度復核、地震危險性分析、地震動參數確定、地震小區劃、場地震害預測、場址及周圍地震地質穩定性評價。地震安全性評價報告主要包括下列內容：(一)工程概況和地震安全性評價的技術要求；(二)地震活動環境評價；(三)地震地質構造評價；(四)設防烈度或者設計地震動參數；(五)地震地質災害評價； (六)其他有關技術資料。
地震工程分析(earthquake engineering analyses)的目標是確保結構可以承受一定程度的地面震動(ground shaking)，同時又能保持一定的穩定性能。這里就出現了一個問題：究竟多大程度的地面震動應該被用來進行地震工程分析？顯然，由于對未來地震的位置、震級和由此產生的震動強度都有非常大的不確定性，很難進行確定性分析，因此需要進行概率分析。地震災害概率分析 (簡稱PSHA，Probabilistic Seismic Hazard Analysis)的目的就是要量化這些不確定性，并將其結合起來進行分析，以便明確描述一個場地未來可能出現的地面震動的分布。這個操作過程類似于我們以前分析的節理巖體特性，即需要對每個變量假設一個分布規律。
2 超越概率
超越概率(Probability of Exceedance)是指在一定時期內，工程場地可能遭遇大于或等于給定的地震烈度值或地震動參數值的概率。為了評估地震震動對結構的風險，我們必須首先確定場地在一個給定烈度下的超越概率，通常指每年的概率(annual probability)， 如下圖所示，顯示出低的烈度被經常被超越，而高的烈度則很少被超越。地球上每天都在發生地震，大多數的地震震級都在5級以下。假想如果在某個特定地點比如唐山，持續地進行觀察，那么可以獲得出這個完整的曲線。
展開 六大常用地震數據庫，地震波庫特點及選波建議
通過對比其臺站、數據的空間分布，將其分為全球性數據庫和區域性數據庫，并進一步根據其數據的時間分布和地震參數，比較了不同數據庫的特點以及適用范圍，最終對不同研究中數據庫的選取提出了建議。
1.美國 PEER 數據庫 NGA-West2
太平洋地震工程研究中心（PEER）數據庫是美國下一代衰減關系（Next Generation At- tenuation，NGA）計劃的一個子項目成果。NGA計劃是一項多家單位參與、多學科滲透的合作研究計劃，由美國地質調查局（US Geolog- ical Survey，USGS）、太平洋地震工程研究中心的生命線計劃（PEER-LL）以及南加州地震中心（SECE）的各個頂級專家和團隊一起合作發起，旨在為地震危險性分析建立一組全新的地震動衰減關系。在具體工作過程中，逐步構建并完善了 PEER 的數據庫。然而，由于逐漸認識到擁有一個共同的高質量數據庫的重要性，并且發現 2003 年發起 2008 年結束的 NGA（NGA-West1）計劃中存在一定的局限性和不足， 如 NGA-West 過高地估計了小震的地震動，且在小震處經常需要進行不確定性的外推，NGA-West2 的數據庫做了適當的補充，使得數據更加充足可靠。
NGA-West2 數據庫是在 NGA-West 的基礎上，增加 2003 年以來的記錄獲得的全球性強震數據庫。目前共有超過 21540 條三分量地震記錄，數量上大約是 NGA-West 的 6 倍。數據庫中記錄的矩震級從 3.0 到 7.9 不等，震級最高的兩次地震事件為 2002 年阿拉斯加的 Denali 地震和 2008 年我國的汶川地震，均為 7.9 級。
展開 發了那么多SCI，有興趣了解一下“SCI效應”么？ | 新論文：考慮“場地-城市效應”的區域建筑震害
A numerical coupling scheme for nonlinear time history analysis of buildings on a regional scale considering site‐city interaction effects
Earthquake Engineering ＆ Structural Dynamics, 2018,
https://doi.org/10.1002/eqe.3108
說明：“SCI效應”即“Site-City Interaction效應”，也就是“場地-城市效應”
一、研究背景
近幾年我們課題組開展了不少“城市抗震彈塑性分析”的研究，可以得到一些典型城市區域建筑物在地震下的運動規律（圖1）。
圖1 城市抗震彈塑性分析得到城市區域建筑地震響應
可是，當我們向非專業人事介紹我們的研究工作時，常常收到的反饋是：“你們不是研究地震的么？為什么只看到房子在晃，沒有看到地在動啊？”
當然，我們可以答復，根據D'Alembert's principle，在一個慣性系里面，可以把動力作用等效成一個慣性力施加在研究對象上，于是……，但是我們收到的反饋往往是
事實上，我們在辯解的時候，存在著一個重要的原則問題：我們目前地震計算，都是把“自由”場地上得到的地震動，直接施加到建筑物上去做計算的。這個過程中，完全忽視了地上建筑物對地面運動的影響。而我們都知道，在風工程中，城市密集建筑物會對風速剖面產生顯著影響（圖2）。而在地震工程中，這個影響是完全忽略的，無論是對于存在密集建筑物的城市，還是對于空曠的山野，我們都是用“自由場”地震輸入來進行抗震計算。
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滯回分析，時程分析用到的各種軟件大合集(YDP,HLAC,NGA,simqke，Spectrum等等 ￥100
</p><p>地震分析軟件有人工波生成軟件simqke，規范反應譜生成軟件Spectrum，瑞麗阻尼質量矩陣和剛度矩陣系數生成軟件，太平洋地震工程研究中心PEER強震數據庫格式轉換器NGA。</p><p>用到的同學可以關注一下。當然同學們如果單獨想買某個軟件也可以聯系我，我的qq是1757629120</p><p><br></p>
[可靠性領域]王光遠！
簡 歷
主要論著
通訊地址
(更新時間：1999年11月1日)
返 回
王光遠，工程力學家。長期從事地震工程的研究。早年提出建筑
物整體的簡化空間計算方法；近年來，提出結構模糊優化設計理論，
隨后發展為“結構軟設計”，致力于將模糊數學應用于結構設計大系
統全局優化的理論研究。
王光遠先生曾任中國力學學會第一、第二屆理事會理事、第三屆
理事會常務理事和第四屆理事會副理事長等職。
地震時程分析、滯回曲線分析、（鋼管）混凝土本構成和數據提取等軟件大集合 ￥99
<p>地震時程分析軟件合集：①人工波生成軟件simqke（施加地震波）；②中國規范反應譜生成軟件GB_Spectrum；③太平洋地震工程研究中心PEER網站（<a href="https://ngawest2.berkeley.edu/）" rel="noopener noreferrer" target="_blank">https://ngawest2.berkeley.edu/）</a> 地震動數據格式轉換器SeismoSingal 。</p><p>滯回分析軟件合集：①求解屈服點，極限荷載/位移，延性系數的軟件→Yielding Point and Ductility/YDP；②求解滯回環能量、退化剛度、耗能系數軟件（Hysteristic Loop Analysis/HLA）；③骨架曲線提取軟件（Skeleton）；④往復加載制度生成軟件(Cyclic-Loading-Process-Generator)；⑤提取論文圖片中滯回曲線數據到excel軟件</p><p>pushover分析軟件（可求解需求譜曲線、能力譜曲線和性能點）、中國規范混凝土骨架曲線生成軟件、鋼管混凝土塑性<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/4700" rel="noopener noreferrer" target="_blank">應力</a>應變計算軟件（Python腳本插件）、ABAQUS纖維離散生成器、Rayleigh阻尼與頻率的計算、混凝土CDP模型與鋼筋本構模型計算表格、約束混凝土Mander本構計算表格等</p><p>PS：如果有小伙伴想單獨買某個軟件也可以QQ聯系我</p><p><br></p>
展開 【JY】基于Matlab的(單)多自由度動力學代碼分享
寫在前文
多自由度分析是現代工程和科學研究中不可或缺的一部分。它涉及到對復雜系統的動力學行為進行精確描述和預測。分享下多自由度的源代碼，僅供學習。該程序適用于單自由度或多自由度計算分析~
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【JY】代碼|極簡反應譜分析
【JY】基于Matlab的雙線性滯回代碼編寫教程
【JY】動力學利器 —— JYdyn函數包分享與體驗
代碼詳解
步驟一：
構建質量矩陣以及剛度矩陣
步驟二：
構建 阻尼矩陣
如果為單自由度計算，則采用常規計算得到阻尼，若為多自由度計算則采用瑞利阻尼進行計算。
步驟三：
構建 荷載矩陣
步驟四：
采用Newmark-β法進行計算
步驟五：
進行數據整理
步驟六：
結果展示
運行代碼可得到相關結果：包括選取樓層的 絕對加速度、速度、位移，以及振型。
代碼驗證
采用SAP2000進行建模對比，對比結果如下（將代碼結果做1~10個單位的偏移，否則數據重疊看不出）：
小結
1、該代碼可根據科研需求進行改造相關的 M、C、K、F矩陣，進行求解。已適用于結構風工程、地震工程、沖擊動力學等。
2、改代碼可從迭代方式進行實時對相關矩陣重新組裝，實現非線性分析，如對K做實時更新，可得到位移型滯回的非線性分析結果，對M做實時更新可得到結構的動態質量隨時間或者上一步響應的變化。
3、由于該代碼架構比較簡單，適合于小體量的結構矩陣，若需要更大體量的結構計算，仍需要引入Jydyn函數庫。
【JY】動力學利器 —— JYdyn函數包分享與體驗
完
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