设计用地震动总输入能量谱研究

地震动总输入能量的确定是基于能量的设计方法首先要解决的关键问题。本文以单自由度弹性系统为研究对象,分析了地震动三要素和结构自身参数对输入能量谱因素的影响。结果表明,地震动幅值、频谱特性和强震持时都对能量谱值有较大影响,其中频谱特性还影响能量谱峰值出现的结构周期段;结构阻尼比的增大能有效降低能量谱峰值。通过输入160条国内外历次地震中不同场地上的地震动记录,总结能量谱曲线形状规律,提出了设计用三段式简化能量谱曲线。给出了地震动记录所属场地类型的划分标准,建议了确定能量谱峰值的不同场地条件地震动频谱特性V/A和强震持时tD的取值,采用标准化方法提出了4类场地条件的设计用能量谱曲线峰值及其它参数的计算式,给出了结构设计总输入能量计算过程。算例分析结果表明,该输入能量谱形式简单、计算方便,结果安全可靠。     

成层场地由基岩反应谱直接计算地表反应谱的等效线性化方法

以太平洋地震工程中心NGA强震数据库为基础，同时收集并分析处理了2008年汶川地震和2011年日本太平洋冲地震的强震记录。通过对近4000个水平地震记录的分析，获得了水平地震动峰值速度(PGV)与阻尼比5%的最大拟速度谱值的简便统计关系式，并与已有研究进行对比验证了该公式的适用性。为了将该公式应用到场地地震反应分析中，用该关系式对近场强震记录进行了回归分析并验证了其适用性。对于水平成层场地，利用笔者提出的PGV与最大拟速度谱的关系式以及速度与应变的近似关系，可由该层的反应谱计算其等效应变，从而可按照等效线性化方法的原理求得传递函数。以加速度反应谱与功率谱密度函数之间的相互转换关系为基础，以功率谱为载体，假定输入地震动为平稳随机过程，根据随机振动理论可由传递函数和输入功率谱算得各层的反应谱。对实际工程场地和竖向钻孔场地的分析表明，该方法有较好的计算精度和适用性。     

规范反应谱长周期部分修正方法的探讨

为将反应谱方法应用于长周期大跨度桥梁结构的抗震设计,本文探讨了对现有公路工程抗震设计规范中地震反应谱的长周期段进行修正的方法.数字化强震记录反应谱的计算结果表明,地震动水平分量的位移反应谱可以有一个明显的峰点.同时当周期无限长时,地震动相对位移反应谱应等于地面运动位移最大值.以此为基础,增加了表达长周期地震动反应谱特性的参数.经过修正和补充的规范化反应谱可用于长周期大跨度桥梁结构的抗震设计.     

建筑结构弹塑性时程分析中地震动记录选取方法的比较研究

选择合适的地震动记录是采用弹塑性时程分析预测建筑结构地震响应的基础。列举了现有针对不同分析目的的三种地震动记录选取方法,比较了按不同方法建立的地震动记录选择集的地面运动峰值和反应谱特性,并通过分析两个不同初始周期框架结构的弹塑性地震响应,对不同地震动记录选取方法的分析结果进行了比较。研究结果表明,基于设计反应谱和基于最不利地震动的选取方法均与结构的初始周期相关,当结构在地震作用下刚度退化比较明显时,这些方法有可能难以达到预期的目标;而当地震动强度指标恰当、且选取的地震动记录数量较多时,基于台站和地震信息的选取方法不会造成过大的结构弹塑性地震响应的离散性,同时这种方法不依赖于结构的动力特性,操作简便,适用性强,适于在研究不同结构类型和不同动力特性建筑结构的抗震性能时应用。     

基于能量分析强震持时指标的选择

基于能量结构地震弹塑性分析过程中,地震记录的强震持时是影响结构能量需求的重要指标。利用拟合设计反应谱的人工地震记录、对实际记录进行调整后与设计谱相匹配的地震记录以及实际地震记录,对不同滞回模型和不同自振周期的弹塑性单自由度结构体系以及按现行规范设计的12层钢筋混凝土框架结构进行弹塑性时程分析。通过分析5种不同类型的强震持时指标与结构总输入能、滞回耗能、阻尼耗能以及构件耗能之间的相关性,得到了与结构能量响应相关性较高的强震持时指标。结果表明,一致持时指标与各能量项之间的相关性较高,因此,进行能量分析时可选择一致持时作为参考指标。     

地震动输入能量谱的研究

现有的抗震设计理论,大多是基于承载力或强度的设计方法,与其相应的反应谱理论最大的缺陷是无法反映地震动持时的影响,而以地震动能量作为设计参数时,就能弥补现有抗震理论的不足。本文按照反应谱理论的思路建立了线性单自由度体系的地震动输入能量谱。研究发现,输入能量谱对体系的阻尼比不敏感,地震波峰值速度与峰值加速度比值(V/A)和强震持时(Δt)对谱形的影响较大,体系的输入能量与地震波的峰值平方成正比,根据分析结果,本文提出了线性单自由度体系输入能量谱的简化计算方法,方法较为简便,计算结果偏安全。     

地下地震动工程特性分析

为考察地下地震动的工程特性,选取美国加州强震观测计划(CSMIP)6个土工台阵的120条三分量地表和地下地震动为数据基础,分别对水平向和竖直向地震动的加速度幅值,规准反应谱,双规准反应谱,傅立叶谱,持时等工程特征进行了研究。结果表明,地震动加速度幅值随深度的增加而减小,在浅层的变化速度较快。规准反应谱明显受到场地条件和深度的影响。而不同场地不同深度不同分量方向的双规准反应谱之间差别甚小,双规准反应谱比规准反应谱表现出良好的一致性。最后,讨论了土层/基岩场地上台阵地震动的傅立叶幅值谱和地震动持时沿深度变化的特点。本研究揭示了地下地震动的一些工程特性,可以为地下工程结构的抗震设计提供参考依据。     

基础隔震结构反应谱研究

为简化基础隔震结构的设计计算,推广隔震结构的应用,研究了铅芯橡胶支座基础隔震结构设计反应谱与位移反应谱。利用ETABS软件建立单层基础隔震结构计算模型,输入45条地震动记录,进行基础隔震结构的动力时程反应分析,在时程分析和现有规范设计反应谱基础上,提出铅芯橡胶支座基础隔震结构的设计反应谱和位移反应谱计算公式,并用多质点隔震结构的动力时程分析结果验证了新建反应谱的可靠性。结果表明,与规范设计反应谱相比,新建反应谱曲线与多层基础隔震结构地震反应的时程分析结果较一致。     

基于反应谱的土与结构相互作用体系演变随机激励响应

利用功率谱与反应谱的转换关系,建立了演变随机过程输入功率谱密度函数表达式,提出了分析土与结构相互作用体系演变随机过程的反应谱分析方法,该方法利用新规范中的加速度反应谱作为目标谱,计算与之相对的功率谱并按该功率谱作为地震输入谱进行土与结构相互作用体系随机地震反应分析.研究表明,该方法反映了地震动和相互作用体系的动力特性,是进行土与结构相互作用体系随机地震反应分析的一种有效方法.     

近场强震作用下上海地区百米高层建筑地震动反应分析

首先,依据汶川地震中不同震中距基岩地震波记录,选取假设上海近场发生M8.0级强震时的基岩地震波.然后,对上海某百米高层建筑场地进行深覆盖土层地震反应分析,获得该场地在近场强震时的地表波.最后,以此百米高层建筑为例,分析该结构在此地表波作用下的地震动反应特点,从而评估近场强震对上海高层建筑的影响.分析结果表明:结构在双向地震动作用下的反应与单向地震动作用下的反应有明显不同.其中,地震动垂直分量对结构顶层节点竖向反应放大作用显著;地震动水平分量对结构顶层节点三个方向反应都有放大效应;地震动水平分量对结构层间位移角起决定性作用;地震动水平分量对结构底层角柱内力的影响大于地震动垂直分量对其的影响.     

设计市场开放进程中规划行政职能的转变

城市规划的设计服务作为一种非政府提供的竞争性服务内容已经被接受 ,结合城市规划行政职能在市场经济条件下的转变与我国城市规划设计市场现状的认识 ,探讨规划行政职能在设计市场由封闭向开放的过程中应注意的问题。     

住宅样板间陈设设计的魅力

在房地产开发商楼盘销售过程中,住宅样板间是“打头阵”的第一张名片,既是引导购房者决策的一种营销方式,也是人们领略未来居住环境特征的主要途径。而在住宅样板间中的陈设设计对住宅样板间环境氛围的营造、品质的提升具有至关重要的作用。     

水泥浆液P~H值测定方法探讨

P~H值是低碱度水泥的一项主要性能,目前对水泥浆液P~H值的测定没有统一的方法。本文以电位法、中和法和传统的P~H试纸法对普硅水泥、高铝水泥、硫铝酸盐水泥和明矾石低碱度水泥浆液的P~H值进行测定和探讨,认为水泥浆液的P~H值是水泥品种及水化程度的函数,即水化龄期、水化温度、水灰比、搅拌方式等影响水化的因素都直接影响P~H值的测定结果。对水化时不产生Al(OH)_3胶体的普硅水泥,三种P~H值测定方法均可选用,而对水化时产生Al(OH)_3胶体的高铝水泥、明矾石低碱度水泥则不宜采用中和法。     

土钉受力分析

对土钉进行模型试验和现场监测,结果表明,随着开挖深度的增加,土钉受力逐渐在某个位置形成最大值,并向两侧逐渐减小,而且最大值位置不断向远离面层的方向移动。     

城市定位问题的理论思考

首先讨论了城市定位的特征、原则和基本内容 ,在此基础上系统地分析了城市定位的主导因素和基本要求 ,提出了城市定位的综合集成思路     

合乎公众利益?——行政主导下专业规划师的重新定位

尝试剖析政府的专业规划师如何理解“公众利益”和如何以公众利益之名行事 ,从而探讨在重建市区的需要越来越迫切的情况下 ,香港整体社会可能面对的挑战和问题。笔者首先剖析香港的规划环境 ,然后讨论笔者对政府规划师的调查研究结果 ,最后以香港不断转变的社会经济和政治发展作结。笔者认为 ,更敢于提出诉求的民间社会已逐渐形成 ,民间社会要求参予界定何谓公众利益。因此 ,政府规划师需要反思他们对公众利益的理解。     

房屋建筑物的白蚁防治与环境管理

本主要论述房屋白蚁防治与环境管理的关系。提出生态防蚁的方法,化学防蚁与对环境影响,白蚁防治与建筑物设计施工的要求。     

论通货收缩形势下的城镇化发展速度

通过对当前以及今后一段时间宏观经济形势和城乡就业形势的分析, 讨论了与宏观形势密切相关的城镇化发展速度问题, 提出我国城镇化加速的起点可能将后推一段时间。     

梁轴向刚度对框架-剪力墙结构动力弹塑性性能的影响

为了研究梁轴向刚度对结构动力弹塑性性能的影响,利用Perform-3D中的纤维单元,分别考虑梁轴向刚度的释放与不释放,详细对比了三个框架-剪力墙结构的楼层剪力、层间位移角以及主要构件的性能化复核结果。结果表明不释放梁的轴向刚度,会造成框架梁刚度过大,吸收地震作用较多,楼层剪力尤其是基底剪力偏大,结构的塑性耗能过大,剪力墙的损伤较严重,且层数越多,该种影响越严重。因此,在进行结构动力弹塑性分析时,需考虑将梁的轴向刚度进行释放。