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第一章 地震学基础 1

1.1 引言 1

1.2 地球内部构造 2

1.3 地震成因与地震类型 5

1.3.1 地震成因的宏观错误背景——板块观点 5

1.3.2 地震成因的局部机制——弹性回跳说 5

1.3.3 黏滑弹性回跳说的改进——黏滑说 6

1.3.4 地震类型与地震序列 6

1.4 无限弹性体中地震波的传播 7

1.4.1 波动方程 7

1.4.2 弹性波的传播 9

1.5 地震波的反射和折射 13

1.5.1 地震波在自由面的反射 13

1.5.2 地震波在介质分界面的反射和折射 20

主要参考文献 24

第二章 地震动信号的分析技术 25

2.1 标定变换 25

2.2 消除趋势项 26

2.2.1 最小二乘法 27

2.2.2 小波法 28

2.2.3 滑动平均法 29

2.3 数字滤波 31

2.3.1 数字滤波的频域方法 31

2.3.2 数字滤波的时域方法 32

2.4 异点剔除 36

2.5 地震动信号的时域分析 36

2.5.1 概率分布函数和概率分布密度 37

2.5.2 均值、均方值和方差 37

2.5.3 相关函数 38

2.6 振动信号的频域分析 39

2.6.1 功率谱密度函数 39

2.6.2 频响函数 39

2.6.3 相干函数 40

2.7 地震动信号的时频分析 40

2.7.1 Hilbert-Huang变换的基本原理 40

2.7.2 Hilbert-Huang变换的应用实例 46

2.7.3 Hilbert-Huang变换研究的相关问题 48

2.7.4 Hilbert-Huang变换的完备性和正交性 48

主要参考文献 49

第三章 岩质高陡边坡地震动特性分析 51

3.1 “5.12”汶川地震自贡西山公园地震台阵监测结果分析 51

3.1.1 工程概况 51

3.1.2 “5.12”汶川地震自贡西山公园地震台阵监测记录 52

3.1.3 自贡地形地震台阵振幅响应特征分析 54

3.1.4 自贡地形地震台阵频谱响应特征分析 55

3.1.5 小结 61

3.2 岩质边坡动力特性振动台试验研究 62

3.2.1 大型振动台试验设计 62

3.2.2 大型振动台试验结果的分析 81

3.2.3 小结 107

3.3 岩质边坡动力特性的数值分析研究 108

3.3.1 GDEM简介 108

3.3.2 数值分析中的关键问题 114

3.3.3 数值分析结果正确性的验证 118

3.3.4 岩质高陡边坡地震动力响应特征的一般性规律 120

3.3.5 岩质高陡边坡地震动力响应规律的局部地形效应 125

3.3.6 小结 131

主要参考文献 132

第四章 岩质高陡边坡地震稳定性时频分析理论 134

4.1 双面岩质高陡边坡加速度高程放大效应时频分析理论 135

4.1.1 加速度高程放大效应时频分析公式的推导 135

4.1.2 加速度高程放大效应时频分析公式的求解思路 142

4.1.3 双面岩质边坡加速度高程放大效应时频分析方法的验证 142

4.1.4 加速度高程放大效应时频分析公式的参数研究 144

4.1.5 加速度高程放大效应时频分方法与规范计算方法的对比性分析 148

4.2 地震作用下岩质高陡边坡的斜坡变形特征及形成机理 150

4.2.1 数值模拟简介 151

4.2.2 基覆型边坡的变形特征和成灾机理 154

4.3 地震作用下岩质高陡边坡地震稳定性时频分析理论 164

4.3.1 基覆型边坡的地震稳定性时频分析公式的推导 165

4.3.2 基覆型边坡的地震稳定性时频分析方法的求解思路 173

4.3.3 基覆型边坡地震稳定性时频分析方法正确性的验证 173

4.3.4 基覆型边坡的地震稳定性时频分析方法的参数研究 177

4.3.5 基覆型边坡的地震稳定性时频分析方法的优越性 184

4.4 边坡滑塌后不同阶段的运动速度 187

4.4.1 能量破坏原则 187

4.4.2 高陡边坡地震崩滑的动力学机理、弹性回冲能量的分配原则 188

4.4.3 控制性结构面发生剪切破坏时滑体不同时刻的运动速度 190

4.4.4 控制性结构面发生拉伸破坏时滑体不同时刻的运动速度 191

主要参考文献 192

第五章 支挡结构的地震稳定性时频分析理论 194

5.1 支挡结构震害的现场调查概况 194

5.1.1 现场调查方法 194

5.1.2 调查线路说明 195

5.1.3 支挡结构震害分级 197

5.2 支挡结构震害的现场调查统计分析 197

5.2.1 支挡结构震害的一般特点 197

5.2.2 震害统计 198

5.3 重力式挡土墙地震稳定性的振动台试验研究 211

5.3.1 振动台试验设计 211

5.3.2 振动台试验实施 220

5.3.3 振动台试验数据分析 226

5.4 刚性挡土墙地震稳定性时频分析理论 241

5.4.1 刚性挡土墙地震主动土压力的时频分析理论 242

5.4.2 刚性挡土墙地震主动土压力时频分析理论的求解思路 248

5.4.3 刚性挡土墙地震主动土压力时频分析理论的参数研究 248

5.4.4 刚性挡土墙地震主动土压力时频分析理论振动台试验结果验证 250

5.5 加筋土挡墙地震稳定性时频分析理论 252

5.5.1 加筋土挡墙地震稳定性时频分析理论 253

5.5.2 加筋土挡墙地震稳定性的时频分析方法的求解思路 258

5.5.3 加筋土挡墙地震稳定性的时频分析方法的参数研究 258

5.5.4 加筋土挡墙地震稳定性的时频分析方法的正确性验证 260

主要参考文献 260

第六章 成层场地地震动特性时频分析理论 263

6.1 成层场地地震动特性的振动台试验 263

6.1.1 振动台试验简介 263

6.1.2 振动台试验结果分析 267

6.2 水平成层场地地震动特性的时频分析理论 272

6.2.1 总体思路和基本假定 272

6.2.2 概化模型 272

6.2.3 公式推导 273

6.2.4 地震波时频效应分析思路 275

6.3 水平成层场地地震响应时频分析方法的求解思路 276

6.4 水平成层场地地震响应时频分析方法的振动台试验和数值模拟验证 276

6.4.1 振动台试验和数值模拟概况 276

6.4.2 水平成层场地的时频分析 278

主要参考文献 280