双塔连体结构在耦合地震作用下的抗震性能研究

地震作用下双塔连体结构体系的变形和内力分布较为复杂,针对某一大底盘对称双塔连体结构,应用大型通用有限元软件建立结构的整体非线性分析模型,对该结构进行动力特性分析。同时对结构进行只输入水平向地震动、只输入竖向地震动和输入水平竖向耦合地震动三种不同工况的非线性时程分析,通过对比分析三种工况下的动力响应,研究相同烈度、相同水准的不同地震动对结构响应的影响。分析表明,其他条件相同时,在不同地震波作用下,对连体结构竖向位移起主要控制作用的因素不同。通过对计算结果的分析,可以比较全面地掌握连体结构的抗震性能,为连体结构进一步的研究和设计提供一定的理论参考依据。     

竖向地震作用下连体结构抗震性能分析

地震作用下双塔连体结构体系的变形和内力分布较为复杂,结构中设置的连体部分在一定程度上会提高竖向地震作用对结构的影响.针对不同跨度的双塔连体结构,研究不同竖向地震对该连体结构地震反应的影响.研究表明,竖向地震作用对结构的影响不但与连体的跨度有关系,而且与构件的位置有关.8度和9度抗震设计时,竖向地震对连体结构的影响比较明显,按照目前规范的简化方法能够满足设计要求.     

考虑地震扭转分量的非对称双塔连体结构的内力分析

本文利用ANSYS软件,建立对称与非对称双塔连体结构,分析其在El地震波的三种工况（即单向地震作用、双向地震作用、双向及扭转地震作用）下的内力．比较模拟结果并得出非对称双塔连体结构在多维地震作用下的地震影响规律,从而为结构设计工作者提供一些理论依据。     

单塔单索面斜拉桥地震荷载下时程反应数值模拟研究

文章以涪江四桥为工程背景,利用Midas Civil结构分析程序对涪江四桥的在四种地震时程载荷作用下的反应进行了分析研究,计算了顺桥向、横桥向、竖向及三向组合下结构的地震时程反应分析,获得该桥地震时程反应的规律。计算结果表明,在顺桥向、横桥向、竖向及三维地震波输入地震作用下,其内力计算结果非常接近,三维耦合效应可以忽略。但是在三维地震波激励下,主梁的轴力、竖向弯矩和竖向剪力和位移呈现一定的空间耦合特征,内力和位移数值比单向输入时有一定增大,但幅度有限,故三维地震波激励模型分析是很有必要的。     

某多塔连体高层建筑的竖向地震反应分析

针对设有长33.6m的连体和长16.8m悬臂的某多塔连体高层结构,采用ETABS软件对其竖向振动特性和竖向地震反应进行了分析。结果表明,该工程前三阶竖向振型的周期与场地卓越周期接近;前19阶竖向振型均位于反应谱平台段;竖向振动与水平振动存在耦合,意味着结构在水平地震作用下会产生竖向动力效应;在7度多遇竖向地震作用下,连体部分和悬臂部分的结构内力响应较显著而竖向位移响应均较小。     

竖向地震作用对不同桥墩形式的连续刚构桥地震反应影响的数值模拟研究

以涪江三桥设计为工程背景,采用动态时程分析方法对三种不同桥墩形式的大跨度连续刚构桥进行了El-Centro地震输入波作用下的地震反应分析。采用两种不同的竖向地震工况进行数值模拟,并分别从主梁位移反应、主梁内力反应以及主墩位移、内力反应四个方面进行分析比较竖向地震作用对大跨度连续刚构桥地震反应的影响,结果表明,竖向地震作用对结构影响较大,抗震分析时不能忽视竖向地震作用。     

大底盘双塔连体结构的地震响应分析

大底盘双塔连体结构由于其结构形式特别不规则,其自身动力特性及在地震作用下的地震反应较一般结构复杂,而连体的布置会显著影响其地震反应。通过PKPM软件建立四个连体位置不同的模型,并对其自身的动力特性及振型分解反应谱法和弹性动力时程分析法下的位移、速度、加速度和内力进行对比分析,得到各个模型在地震作用下的位移、速度、加速度和楼层剪力曲线。在大底盘双塔连体结构中,连体虽然是薄弱部位,但由于其对结构刚度有贡献,故当连体布置合理时,可以有效地减小结构的地震反应,对抗震有利,而当连体布置在距楼层顶部1/3处时,结构地震反应最小,即其结构布置最为有效合理。     

两层三跨岛式地铁车站的地震响应研究

目前人们已经认识到地震波斜入射与垂直入射对结构的影响是不同的,地震波斜入射时结构的竖向位移差和水平位移差会发生改变,但此类考虑地震斜入射的相关研究还十分稀少。现以两层三跨岛式地铁车站为研究对象,通过有限元软件建立土-地铁车站相互作用模型进行整体动力时程分析,以El centro波作为输入波研究地铁车站在任意角度地震波斜入射下关键截面的内力和层间位移的变化规律,为地铁车站抗震设计和地震灾害风险识别提供有关指导。研究表明：(1)地铁车站在地震波超临界角斜入射作用下明显存在一种放大效应,与垂直入射相比,轴力放大作用最明显可达2.01倍;(2)这种放大效应与场地硬度有关,场地越硬,放大效果越明显;(3)地震波超临界角入射,不仅对竖向地震作用有放大效应,同时对水平地震作用也有一定的放大效应,但垂直入射仍是水平作用最大的情况。     

某超高层大跨度门形双塔连体结构分析研究

通过7度区建筑高度198.1m、连接体跨度约33.9m的门形双塔连体结构——成都环球金融中心的设计实例,分析比较了斜向对称布置双塔楼连体结构的扭转位移比、刚重比等计算参数的控制及其与单塔结构的差别;分析比较了水平地震作用方向对塔楼和连接体结构内力的不同影响;讨论了竖向地震作用计算结果及其对连接体的设计影响;对连接体桁架有效传力路径、连体结构抗连续倒塌能力进行了验证分析和讨论。经分析发现,在结构设计时,连体结构连体层及其附近楼层的设计参数控制是设计的关键,连体层及其附近的楼板需进行加强,连体结构的竖向地震作用及地震作用方向要重点分析。分析结果表明,结构各设计参数均符合规范要求,结构整体稳定性较好,并满足抗连续倒塌设计要求,结构体系合理可靠。     

桩-土-结构效应对塔梁固结体系斜拉桥地震响应影响分析

结合某独塔预应力混凝土斜拉桥(塔梁固结体系)设计实例,采用有限元方法建立有桩基和无桩基两种动力计算模型,采用反应谱法计算有桩基和无桩基两种模型在不同地震动工况下结构各部位的内力和位移响应。给结构输入纵向、横向、竖向互相组合的地震动进行反应谱分析,得出拉索、主梁和主塔在地震作用下的内力和位移响应特性,并进行分析和比较,初步探讨了桩-土-结构效应对此类桥型的地震响应的影响。     

竖向地震下双塔楼结构的行波地震反应分析

以北京LG大厦为研究对象,应用通用有限元软件建立计算模型,对该结构进行竖向地震作用下的行波地震反应分析,给出了该结构顶部典型节点的位移和加速度以及双塔楼框架柱位移、层间位移和内力等,并与在一致输入激励下的地震反应进行比较,继而考虑水平和竖向地震同时作用的行波效应对结构地震反应的影响,探讨了这些节点和框架柱的相关物理量在地震行波作用下的变化规律.将双向(水平和竖向)地震作用下的反应与水平地震作用下的反应进行比较,探讨了双向地震作用下竖向地震作用对结构地震反应的贡献.结果表明:行波效应对结构地震反应的改变较大.     

双塔连体结构的模拟地震振动台模型试验研究

双塔连体结构是在两塔楼上部设置连体而形成的一种复杂的高层建筑结构形式,在我国实际工程中的应用越来越多,但目前对此类结构的抗震性能研究还不够全面和深入。针对一双塔连体高层建筑,进行了模拟地震振动台模型试验,并利用大型通用有限元分析软件ANSYS进行了结构动力特性和动力反应分析。结果表明,连体刚性连接节点及墙体采取的内设型钢的加强措施可以满足结构抗震要求;连体结构的连体部分对竖向振动效应的放大十分明显;应进一步加强连体桁架构件的整体和局部稳定性;开有较大洞口的楼层应采取改善延性的措施。     

关于高层建筑的地震动输入

简单地叙述了目前高层建筑地震反应分析中常用的地震动输入方法,用相同的高层建筑和四种不同的场地组建成四个结构－场地一体化模型,通过对四种模型计算得到了场地地表反应、结构顶点水平运动、结构要部的等效输入相对射波的传递函数的幅值谱和结构单元内力的比较,论证了影响高层建筑等效输入地震动的主要因素,并说明了在结构地震反应分析中考虑结构－土相互作用的影响的必要性。     

竖向地震作用下混凝土框架结构抗震性能研究

一般认为水平地震作用是引起结构破坏的主要因素，然而据震害现象和地震记录显示，在一些地震中竖向地震作用很大也会导致结构或构件的破坏。文中应用弹塑性时程分析程序对两个框架结构进行了分析，一个是单层单跨，另一个是八层双跨。混凝土框架分析模型采用杆系模型，其中柱采用多弹簧模型，柱端的混凝土和钢筋作为弹簧考虑以便反映柱轴力与弯矩一曲率的耦合关系，弹簧的滞回关系根据材料特性确定，柱截面的转动符合平截面假定，梁截面弯矩一转角关系采用三折线滞回关系模型。分析时采用输入横向振动的地震波和同时输入横、竖向振动的地震波两种形式，通过两种情况下结构动力响应的对比，分析研究了竖向地震动对框架结构的影响。     

新型三维隔震礅振动台试验与数值分析

研究了一种以竖向圆柱螺旋压缩弹簧为隔震单元的新型三维隔震礅,介绍了隔震礅的构造和工作原理,通过静力试验确定三维隔震礅的竖向以及水平向刚度,在此基础上通过振动台试验研究了这种三维隔震礅的隔震效果。为定性研究三维隔震礅,采用VB编制计算程序对三维隔震礅的隔震性能进行数值分析,在加速度时程分析的基础上对单向与双向地震波作用下的梁端内力进行分析。振动台试验结果表明:三维隔震礅竖向以及水平向隔震系数均低于0.4,证明三维隔震礅具备良好的隔振性能。数值分析结果表明:在单向地震波作用下,隔震礅隔震系数低于0.4,双向地震波作用下,隔震礅隔震系数均低于0.6,证明三维隔震礅具有优秀的隔震效果。内力分析结果表明:竖向地震作用不可忽略。由此可知这种三维隔震礅具备良好的隔震效果,该新型三维隔震礅构造简易、效果良好,适于广大农村地区推广。     

航站楼复杂超长结构行波效应分析

以航站楼为背景,建立了下部为3个混凝土结构单元、上部为整体钢屋盖结构的计算模型,对复杂超长结构在地震行波激励下的响应进行了深入分析。选取了5条天然波和2条人工波,分别沿地震传播方向和垂直地震传播方向进行激励,并考虑了不同视波速的影响,分析了航站楼复杂超长结构的行波效应。结果表明:复杂超长结构存在对称和反对称的局部振型,由于局部振型质量参与系数较小,振型分解反应谱法难以准确反映结构的地震响应;与一致地震输入相比,多点地震输入分析时下部楼层地震剪力增幅较大,且地震传播方向影响显著,对称结构也需要分别考虑正、反2个地震传播方向;多点地震输入时结构的最大层间位移角、扭转位移比、框架柱和钢屋盖杆件的内力均有可能大于一致地震输入的计算结果,超载构件分布具有一定规律性;由于沿长轴方向与沿短轴方向进行激励均可能起控制作用,进行复杂超长结构多点分析时应同时考虑双向地震的作用。     

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.     

基础隔震结构竖向地震反应试验研究

通过模拟地震振动台试验,研究了基础隔震结构的竖向地震反应特点.首先通过对不同支座的竖向力进行比较可知,基础隔震结构在遭遇水平地震波时,位于支座布置平面中非对称轴的支座处可能产生较大的竖向反应;其次对隔震结构和非隔震结构的竖向地震反应进行对比分析可知,基础隔震结构对于竖向地震动的隔震效果不明显.因此竖向地震动对结构的作用不可忽视,在进行基础隔震结构抗震设计中应加以关注.