2025年1月7日的西藏定日6.8级地震造成了大量建筑倒塌破坏和重大人员伤亡。为分析此次地震震害原因,该文采用国家烈度速报与预警工程台网获取的35组强震动记录,分析了近场地震动的幅频特性与传播衰减规律。通过与中国西南地区地震动预测模型（ZYLW22模型）进行对比分析发现：地震的近场地震动参数（包括加速度峰值和反应谱值）实测值略低于模型的预测值,而远场观测数据则呈现高于模型预测值的特征。研究表明,本次地震的高烈度区地震动具有显著的1.0~3.0 Hz高频能量优势特征。定日地震震中处于农牧区,震区建筑结构以自建低矮石木/土坯和框架民居结构为主,结构整体性较差、自振周期接近地震动特征周期,导致大量民居结构倒塌破坏,这是本次地震致灾的关键因素。此外,定日地震近断层地震动还表现出震源破裂方向性效应特性。

2025年1月7日,西藏定日县发生6.8级地震,Ⅷ~Ⅸ烈度区域出现了较大范围的典型场地液化现象,为高海拔场地液化问题提供了重要直接研究资料。通过现场走访与踏勘,探讨了本次地震场地液化现象的宏观特征、分布区域和致灾作用,考察了村镇、路堤、漫滩和湖岸等区域的喷砂冒水情况,分析了喷出物的微观形态与矿物成分,提出了地震液化灾害防治的若干启示。调查结果表明：喷砂冒水主要分布于河谷漫滩、湖岸及公路两侧,呈圆心式、裂缝式和串珠式,圆心式喷砂冒水直径约50~250 cm,裂缝式宽约14~30 cm,长约85~100 m,呈零星或成群连片分布,在调查的乡镇和村庄未发现明显喷砂冒水现象；G219国道嘎定线附近发现面积、距离和体量相当的2处液化场地,造成2段破坏程度截然不同的公路,一段基本完好,另一段严重毁坏,路堤显著沉降,路面完全毁坏,护栏扭曲错位,2处场地的喷砂冒水特征分别呈裂缝式和圆心式；致灾作用表征与分析方法应为目前地震液化灾害防治技术发展的重要课题方向,以弥补液化风险评估和抗液化措施两方面衔接纽带的缺失。调查资料与结果,为场地地震液化现象认识、灾后恢复重建和液化灾害防治工作提供了借鉴。

2025年1月7日,西藏自治区定日县发生6.8级地震,导致桥梁结构出现一定的损伤。该文基于现场调查,主要介绍了国曲线X222线1号桥、2号桥、G219噶定线杂村二号桥及萨迦县机脚桥的震害。结合主断裂与桥梁的位置关系、台站地震动记录等信息,初步分析了各桥构件震害的失效原因。地震中受损的桥梁主要为空心板梁结构,震害以轻微破坏为主,主要体现在桥台的锥坡发生严重破坏,主梁侧移但挡块未发生破坏,支座垫石多处出现裂缝或压碎的情况。最后,该文提炼了具有实践指导价值的经验教训及技术启示。

结构地震响应监测对城市建筑（群）地震损伤及抗震韧性的精确评估具有关键作用。针对现有地震传感器成本高、普及率极低的问题,该文提出了一种基于监控相机的结构地震响应监测系统,开发了建筑结构中线段描述子逐级匹配算法,研发了基于线匹配算法的结构地震位移响应时程数据提取技术,解决了实际地震场景中结构表面无标靶且自然特征点不明显的难题。该系统可实时监测亚像素级别的层间位移响应,并在四川某中学教学楼完成世界首例实际地震视觉监测应用示范。结果表明,即便在夜间复杂多变的光照条件下,该系统仍能保持高度的准确性,实现亚像素级别的层间位移监测,层间位移峰值误差35%以内,结构自振频率误差不超过5%。此外,监测系统采用轻量化设计,在处理单个监控视频时,中央处理器（central processing unit, CPU）和图形处理器（graphics processing unit, GPU）的资源占用率均低于15%,可满足多节点实时处理的需求,使系统能够高效运行。相比传统加速度计方案,视觉监测系统无需额外布设专用传感器,利用现有安防监控设备即可构建建筑群监测网络。这不仅实现了现有监控相机的平急两用,还为城市建筑（群）地震监测提供了新的技术途径。

地震发生时,城市电力系统破坏严重且恢复时间较长,因此,地震作用下电力系统的功能分析及震后的恢复过程亟待研究。为了更准确地评估和更好地提升城市电力系统抗震韧性,该文建立了功能视角下的城市电力系统抗震韧性定量分析框架。基于电力潮流分析和震后电力系统破坏情况,求解震后城市的电力能力,将正常得到供电的人口与总人口的比率作为电力系统功能指标,通过积分法得到抗震韧性指标。同时,考虑恢复策略对韧性提升的影响,基于功能分析方法和元件重要度理论,提出了基于动态重要度、静态重要度和混合重要度的修复策略。以我国某电网为实例研究,验证了韧性评估框架和修复策略对韧性提升的有效性。结果表明：基于功能的电力系统韧性评估框架可较准确地完成震后电力系统的功能分析和级联失效模拟；基于动态重要度理论的修复策略得到的韧性指标高于静态重要度策略,混合重要度的结果介于两者之间；混合重要度兼顾了动态和静态的特点,保证较高韧性的同时兼顾了计算效率,在面对大型计算、多场景计算时是一种较好的恢复策略。

在近海环境下,在役钢筋混凝土（reinforced concrete, RC）结构由于氯离子的侵蚀作用,致使钢筋锈蚀,进而其抗震韧性会随着服役时间延长而逐渐降低。在此背景下,为研究可更换摩擦耗能器与纤维增强复合材料（fiber-reinforced polymer, FRP）筋对RC框架-剪力墙结构全寿命周期抗震韧性的影响,该文以普通RC框架-剪力墙（RC-frame shear wall, RCF-SW）结构与RC框架-带可更换摩擦耗能器的FRP混合配筋剪力墙（RC frame-FRP hybrid reinforced shear wall structures with replaceable friction dampers, RCF-FRSW-FD）结构作为研究对象,基于增量动力时程分析方法,讨论了2种结构在服役0、35、55 a时的地震响应。同时,依据FEMA P-58理论框架,对2种结构震后韧性指标（修复成本、修复时间和人员伤亡）进行了系统分析。研究结果表明：随着服役时间增加,结构损伤程度和修复成本明显上升,修复时间延长,整体韧性下降,且地震动强度越大,锈蚀对结构劣化影响越显著；与RCF-SW结构相比,剪力墙采用可更换摩擦耗能器与FRP筋结合的方案能显著降低框架-剪力墙结构地震响应和破坏概率,有效增强结构全寿命周期的抗震韧性。

为揭示P-Δ效应对基于损伤结构残余位移延性需求的影响规律,基于Park-Ang损伤模型建立单自由度体系基于损伤的残余位移延性系数μ_res谱,研究场地类别、弹性稳定系数θ、极限延性系数μ_u以及滞回模型对基于损伤μ_res谱的影响。通过回归分析,建立考虑P-Δ效应的基于损伤μ_res谱预测方程,对比分析基于延性和基于损伤μ_res谱的差异。研究结果表明：场地类别对基于损伤μ_res谱的影响不超过10%；不考虑P-Δ效应时,μ_u对基于损伤μ_res谱的影响超过20%,考虑P-Δ效应时,μ_u对基于损伤μ_res谱的影响超过50%；与基于损伤理论的μ_res谱相比,基于延性理论的μ_res谱值估计趋于保守；构建了考虑P-Δ效应的基于损伤μ_res谱比预测方程。研究结果可用于结构残余位移延性需求准确评估以及结构抗震韧性评价。

为提高建筑结构的抗震性能,解决传统被动式调谐质量阻尼器（tuned mass damper, TMD）减振频带窄且自身频率难以调节的缺点,基于由形状记忆合金（shape memory alloy, SMA）材料制成的SMA弹簧,提出了一种具有调频能力的新型TMD（shape memory alloy tuned mass damper, SMA-TMD）。通过频率测试试验发现, SMA-TMD的频率会随着通入SMA弹簧电流的增大而升高。通过设计并开展振动台试验,验证SMA-TMD在调频与减振性能方面的可行性与有效性。试验结果表明,与失谐的传统TMD相比,通过调节输入电流而与主体结构再次调谐的SMA-TMD,在控制结构顶层峰值加速度响应方面,能够展现出更高的减振率,减振性能至少可提升21.5%。此外, SMA-TMD的工作行程相比于传统TMD也有显著改善,前后2组试验工况下的最大工作行程分别至少能够降低46.9%、39.2%。这不仅能够节省装置的安装空间,预留更多的建筑面积,还可拓宽装置的应用场景,使其能够布置在一些具有空间局限性的结构中。

地震动参数量化了地面运动的强度及其对建筑结构的影响程度,选取合理的参数对震前抗震设计与震后震害评估具有重要意义。地震动参数和结构地震反应间的统计关系常通过传统的相关性分析和回归方法建立,且数据多来源于数值模拟,难以捕捉两者间真实的非线性映射关系。为此,该文收集整理了2011年3月11日东日本大地震后近128万条房屋实际震害数据,基于XGBoost（eXtreme cradient boosting）、随机森林（random forest, RF）、LightGBM（light gradient boosting machine）和CatBoost（categorical boosting）共4种机器学习分类模型建立地震动参数与建筑破坏等级之间的复杂映射关系。引入SMOTE过采样和贝叶斯超参数优化法对模型进行优化,结合2种重要性评价方法选出包含7个参数的最优地震动参数组合。结果表明：XGBoost算法表现最佳,在测试集上的整体准确率可以达到71.39%；最优地震动参数组合为峰值地面加速度（peak ground acceleration, PGA）、T_d、V_SI、峰值地面位移（peak ground displacement, PGD）、峰值地面速度（peak ground velocity, PGV）、PGV/PGA、谱加速度S_a；地震动幅值、频谱及持时参数与震后建筑损失的相关性较强,而累积能量参数与其相关性较弱。最后,通过新西兰3次地震的实际震害数据建立基于XGBoost算法的地震损失预测模型,验证了所选参数组合的完备性、可靠性和地区泛化性能。研究成果能够为建筑抗震设计及地震风险评估等工作提供一定的理论依据和工程参考。

含不确定性的震源破裂激发的地震波传播至近地表引起的地震动具有不确定性。该文以随机变量表征震源凹凸体强度和破裂速度的不确定性,通过设置不同破裂情景考虑凹凸体位置和初始破裂位置不确定性,研究了考虑震源不确定性的近倾滑断层河谷场地地震动参数的空间分布,分析了断层距和断层倾角对河谷场地地震动参数不确定性的影响规律。采用乘子降维法提高不确定性量化过程的计算效率,基于边界元法模拟从断层破裂到场地响应的物理过程。研究结果表明,震源不确定性导致地震动参数不确定性,且河谷场地对地震波的散射效应导致地震动参数的不确定性出现非均匀放大；河谷中心点竖向地震动峰值加速度变异系数可达0.27,山体竖向地震动峰值速度变异系数空间分布表现出剧烈波动现象；河谷场地地震动变异性随断层距增大而降低,断层距大于4 km后此趋于稳定,随断层倾角增加而降低,最大可达凹凸体强度变异性的4倍。

地震动持时会显著影响结构累积损伤和破坏水平,但目前抗震设计中,对地震动持时对结构响应的影响考虑不足。为研究地震动持时对结构损伤的影响,文中采用谱匹配并结合小波变换方法,从日本强震动数据库（K-NET）中匹配得到115条不同持时的地震动记录,计算了2种恢复力模型下的地震动损伤谱,并综合分析了地震动持时、屈服强度折减系数和结构自振周期等因素对结构损伤谱的影响。然后,该文从美国太平洋地震工程研究中心（Pacific Earthquake Engineering Research Center, PEER）选取了585条不同场地条件、具有不同持时的天然地震动记录,综合考虑地震动持时、屈服强度折减系数、结构恢复力模型以及场地条件影响,采用差分进化算法建立了损伤谱预测模型计算公式。与已有预测模型的对比研究表明,文中模型相对误差降低了40%以上,能够更好地预测考虑持时的地震动损伤谱,且具有更高精度。研究结果可为考虑地震动持时效应的结构抗震设计和损伤评估等提供参考。

基于单自由度体系中不同阻尼比水平的反应谱分析,该文研究了地震动持续时间对阻尼折减系数的影响。选择显著持时（D_S5-95）作为衡量地震动持时的指标。通过使用84对长持时组（long-duration, LD）和短持时组（short-duration, SD）频谱等效的地震动记录,可以将地震动持时与其加速度反应谱形状的影响解耦。通过在不同阻尼比水平下反应谱分析结果计算得出LD组与SD组在自振周期0~6 s范围内的平均阻尼折减系数,定量分析阻尼比、自振周期以及D_S5-95对阻尼折减系数的影响。采用非线性回归分析,提出了一个考虑地震动持时影响的阻尼折减系数回归模型并给出了模型回归参数。结果表明,对于弹性单自由度系统,地震动持时对阻尼折减系数的影响与自振周期和阻尼比有关。在短周期范围内,D_S5-95对阻尼折减系数没有显著影响；然而,在长周期范围内,阻尼折减系数会随着D_S5-95的增长呈减小趋势。

近断层脉冲型地震动对混凝土重力坝抗震性能有重要影响,然而,目前对近断层地震动作用下混凝土重力坝的易损性研究较少,且均以单一响应指标为性能指标,难以全面表征重力坝的抗震性能。该文以某工程混凝土重力坝为例,建立坝体-地基整体塑性损伤模型。通过选取多条实测近断层脉冲型和非脉冲型地震动,依据功效系数法加变权模型的方式计算得到重力坝综合破坏指数。进而建立地震动峰值加速度（peak ground acceleration, PGA）与坝基累积滑移、坝顶相对位移、整体损伤指数3个单一指标和综合响应指标的对数概率地震需求模型。同时,结合各指标震害等级划分标准得到易损性曲线,对比研究近断层地震动的脉冲特性以及单一和综合响应指标对混凝土重力坝抗震性能的影响规律。研究结果表明,混凝土重力坝在遭遇近断层脉冲型地震动时发生轻微、中等、严重损伤的破坏概率均高于非脉冲型地震动,采用单一指标进行评价会导致某些PGA下高估重力坝抗震性能。而采用综合破坏指数作为性能指标来评价重力坝的震害概率和极限抗震能力更为合理。

近断层速度脉冲效应往往引发建筑结构更为严重的破坏。为研究其对基础隔震网壳-支承结构动力响应的影响,选取一基础隔震钢筋混凝土框架结构支承的双层柱面网壳作为分析对象,分别施加3组地震动：第1组为22条断层距在5~10 km之间、脉冲周期在0.7~3.2 s之间的近断层速度脉冲型地震动；第2组为与第1组对应的去掉低频速度脉冲成分后的22条非脉冲型地震动；第3组为对第2组的地震动乘以GB/T 51408—2021《建筑隔震设计标准》给定的近场增大系数后的地震动。通过增量动力分析,统计对比3组地震动作用下基础隔震网壳-支承结构的动力响应。结果表明：速度脉冲对隔震层的位移、下部框架结构的层间位移角、梁柱构件轴力、结构基底反力,以及上部网壳的最大节点位移、杆件轴力、塑性杆件比例等均产生了显著的放大效应。并且,若仅采用现行标准规定的近场增大系数对地震动强度进行调整,仍不能考虑近断层低频速度脉冲成分对基础隔震网壳-支承结构动力响应的影响。结论可为近断层高烈度地震区基础隔震网壳-支承结构的隔震设计提供参考依据。

该文针对具有局部耗能非线性的大型桥梁结构的实时计算问题,提出了一种图形处理器（graphics processing unit, GPU）加速的显式非线性振型叠加法（explicit nonlinear mode superposition method, ENMS）。该方法视非线性反力为外荷载,采用振型叠加法对单积分步线性运动方程进行解耦,并采用显式逐步积分法求解,避免了运动方程迭代求解,利用了振型叠加法的快速计算优势,大幅提升计算效率。针对方程已经解耦的特征,利用GPU加速计算,进一步提升计算效率。某大跨度斜拉桥数值仿真研究表明：对于存在局部非线性的大型多自由度结构,该方法可利用Midas Civil导出的参数方便地进行动力响应求解,结果精度高；对于黏滞阻尼器的指数阻尼Maxwell模型,二分法能够准确求解阻尼力,较好地解决非线性阻尼器建模问题；GPU加速可显著提升显式非线性振型叠加法计算效率。

为探究已建成运营的轨交线路上扣件螺栓松动、弹条松脱等失效病害的具体成因,并预防类似问题在新建轨交线路上重现,结合某市2条轨交高架段桥梁的实际情况,以U型梁扣件失效情况分析为切入点,通过现场实测试验与车桥耦合振动模拟方法,探究无砟轨道扣件失效病害的成因,进而以梯枕结构振动特性和减振器扣件与梯枕结构减隔振效果比较为着力点,运用动柔度和能量流的原理与方法,以系列图解的方式对影响轨道结构振动频率的因素进行机理分析,诠释轨道结构振动机理。基于实测和仿真数据采集分析振动效应：通过实测不同运营年限车辆作用产生的振动加速度,分析车轮磨耗对振动的贡献量；结合现场试验、有限元模拟及车桥耦合振动计算,分析主梁截面形式对振动的贡献量；通过实测不同区间的扣件振动加速度,分析轨道结构形式对振动的贡献量；基于轨交桥梁振动现场测试,利用车辆-桥梁-轨道耦合振动分析程序对影响轨道结构振动频率的因素进行机理分析,探究改变扣件刚度和枕下减振垫刚度时的振动变化规律。研究结果表明：车轮磨耗、梁的弯扭耦合效应、梯枕的隔振作用,是构成轨交线路扣件病害的重要潜在因素；梯枕轨道结构减隔振效果良好,钢轨及梯枕振动大小受扣件刚度影响显著,而桥梁振动大小受减振垫刚度影响显著；适当降低扣件刚度可显著减弱梯枕振动。研究结果可为改善轨交桥梁扣件系统的振动研究提供可靠依据,为相关工程提供设计参考。

考虑土体三维波动效应和桩-土运动相互作用,研究了竖向入射地震P波激励作用下端承单桩的地震响应问题。将竖向入射地震P波模拟为基岩处简谐纵向位移,同时考虑桩周土体纵向和径向位移,建立土体三维波动控制方程。将桩周土位移假设为自由场和散射场位移的叠加,推导得到地震作用下桩周土对桩的反力表达式。将桩假定为一维欧拉杆,然后将桩周土体反力表达式代入桩身控制方程,考虑桩-土连续条件及桩顶和桩底边界条件,求得了竖向入射地震P波激励下端承单桩地震响应解析解。将文中所得解与已有文献结果进行对比,验证了文中解的合理性。基于所得理论解,研究了桩-土主要参数对桩顶地震放大系数和运动响应因子、桩身位移和桩周土体地震反力以及桩周土体动力Winkler参数的影响。研究表明：地震P波作用下,桩-土体系中存在共振现象,且在土层1阶共振频率处共振最明显；桩长径比和桩-土模量比对桩顶地震放大系数和运动响应因子影响显著；桩身位移随着桩长径比减小或桩-土模量比增大而显著减小；与长桩和柔性桩相比,在地震激励作用下短桩和刚性桩受到的桩周土体地震反力更大；桩周土体动力Winkler参数受桩长径比的影响尤为突出,且随着桩长径比的增大而显著减小,而其受桩土模量比影响较小。研究成果可为桩基抗震分析和设计提供理论依据。

在严寒地区,冻融循环（freeze-thaw cycle, FTC）是导致钢筋混凝土（reinforced concrete, RC）结构破坏的主要因素之一。冻融损伤后的RC梁柱节点的抗震性能评估对于结构安全性至关重要。然而,有关严寒环境下冻损伤RC梁柱节点抗震性能评估的研究却很少。该文深入探究了冻融循环次数（NFTCs）和轴压比（n）对RC梁柱节点抗震性能的影响,并在试验研究的基础上建立了综合考虑不均匀温度场分布和轴压比影响的冻损RC梁柱节点核心区剪力-剪应变计算模型。研究结果表明：随着NFTCs的增加, RC节点的峰值荷载与核心区的抗剪承载力均下降,而节点延性与剪应变γ以及剪切变形占总变形的比例Δ_PZ/Δ逐渐增加,且在经历300次NFTCs后节点核心区的Δ_PZ/Δ高达21.90%；所建立的冻损RC梁柱节点核心区剪力-剪应变计算模型能够准确计算剪力V_jh和剪应变γ,其平均误差不超过20%,标准偏差不超过0.1。该文所建立的剪切骨架曲线计算模型可用于冻融损伤RC梁柱节点的抗震性能评估。

基于玻璃珠-砂垫层的岩土隔震系统（geotechnical seismic isolation system based on glass bead-sand cushion, GSI-GBSC）在一层砌体结构农村房屋上表现出良好的隔震性能,然而其对于二层及以上农村建筑的隔震效果尚不明确。该文对一组两层砌体建筑的1/4比例模型进行了振动台测试：第1种为二层砖砌体结构模型（无隔震模型）,第2种为具有GSI-GBSC隔震系统的二层砖砌体结构模型（隔震模型）,对2种模型的加速度和位移响应进行了评估与比较,并与已有研究中一层农村建筑试验结果进行了对比分析。研究结果表明, GSI-GBSC隔震系统中的玻璃珠-砂垫层容易发生滑移错动,导致隔震模型的地基土与上部结构之间产生了相对滑移,进而降低了上部结构的地震反应。在不同加速度峰值输入工况下,隔震模型上部结构以平动为主,而无隔震模型上部结构位移响应随着输入加速度峰值的增大而增大,且各层水平位移峰值的差距逐渐变大。此外,还发现隔震模型上部结构层间变形显著减小。具体而言,当输入加速度峰值为0.2、0.4 g时,隔震模型结构顶部的加速度响应相比较无隔震模型减小程度分别达28%、36%。总体而言, GSI-GBSC隔震系统对一层和二层农村砌体结构均具备较好的隔震效果,但增大结构的重量和高宽比,会使砂土-玻璃珠滑移层的滑移性能有所降低, GSI-GBSC隔震系统的隔震效果也会略有下降。

吸热塔近年来应用广泛。作为典型的高耸结构,在风荷载作用下,极易发生大幅振动。该文以一座高228.5 m的光热电站吸热塔为背景,设计并制作了一种可用于小比例模型风洞试验的微型调谐液体阻尼器（tuned liquid damper, TLD）。基于气弹模型试验方法,研究了TLD对吸热塔风致振动的抑制效果。首先,制作了吸热塔1∶200全气弹模型,并分析了相应的TLD最优控制参数。然后,采用多容器的方式设计制作了用于该模型的微型TLD。详细测试了吸热塔模型受控前后的风致响应,包括顶部加速度、位移和基底剪力、弯矩。研究结果表明,在设计风速（33 m/s）范围内,该吸热塔会发生明显涡激振动,而TLD可以显著减小结构在横风向、顺风向的风致响应。安装TLD后,在涡振区间内,吸热塔横风向顶部加速度和位移峰值可分别减小56.3%、53.5%,底部剪力和弯矩峰值可分别减少58.7%、56.5%；在设计风速下,横风向顶部加速度和位移峰值可分别减小48.4%、40.3%,底部剪力和弯矩峰值可分别减少65.4%、45.5%。