立式储罐基底隔震的基本理论

鉴于目前储罐基底的隔震研究大都是在Haroun模型的基础上进行的.本文以储罐基底隔震为基础,从储罐的晃动、刚性运动、液固耦联弹性运动出发,根据储罐结构所满足的速度势和边界条件,选择合理的势函数,研究储罐动水压力、波高、基底剪力和弯矩的动响应理论表达.利用相同激励下原型罐和等效力学模型罐基底剪力和弯矩等效原则,求出储罐分析力学模型的等效质量及相对质心高度,建立了隔震三质点控制体系简化分析的力学模型,给出了储罐抗震设计参数波高、基底剪力和弯矩简化分析表达.由Harmilton原理出发,考虑晃动和罐——液耦联振动周期相差较大,将两者作为不耦联运动,建立了隔震体系的运动方程.并对2×104m3和15×104m3储罐隔震和非隔震地震响应进行了时程分析研究,结果表明,基底隔震体系起到了很好的隔震效应.     

地震灾害下城市双层关联生命线网络易损性

以双层关联生命线网络为对象,建立生命线网络性能概率易损性仿真模型和关联单元震害和级联失效联合概率方法,形成地震灾害下双层关联生命线网络易损性研究框架,开展地震灾害下城市双层关联生命线网络性能的概率易损性分析. 在以华东某市电力和燃气关联网络为例的案例研究中,依据研究框架构建仿真流程,得到场景地震下双层关联生命线网络性能的概率易损性曲线. 结果显示,场景地震下,案例电力网络发生中度性能损失的概率较大,燃气网络发生重度性能损失的概率较大,燃气网络性能重度损失的概率随着关联强度的增强而明显增大. 电力网络和燃气网络均在单元抗震和网络布局上存在薄弱点,是2个网络发生性能损失的重要原因,应在后续规划中改进.     

多跨连续梁-刚构桥地震易损性分析

为研究多跨连续梁-刚构桥地震易损性,基于OpenSEES平台,建立实际桥梁非线性地震反应分析模型。通过增量动力分析,建立不同桥墩、支座及桥台等桥梁构件易损性曲线,分析了全寿命周期内桥梁关键抗震构件桥墩的时变地震易损性,采用界限法估算桥梁结构系统的失效概率,研究算例桥梁的系统易损性。结果表明：在同一损伤状态下,1^#与4^#桥墩较易出现损伤,5^#桥墩其次,2^#和3^#桥墩的概率最小,即墩高、材料强度及墩顶约束均会影响其易损性;桥台处支座相比于桥墩处支座,更易产生损伤;两桥台易损性曲线斜率较大,其发生同一损伤的概率无明显差别;全寿命周期内耐久性损伤后桥墩轻微损伤、中等损伤及严重破坏的超越概率显著增大,中等损伤状态下的超越概率分别增大3.1%、11.3%、20.9%、29.1%、34.1%,严重损伤状态下分别增大3.9%、13.5%、25.1%、33.4%、35.4%。桥梁系统易损性大于各构件,采用单个构件易损性来评估桥梁易损性会高估桥梁抗震性能。     

应用液压阻尼系统(HDS)控制储罐地震响应

为了有效地提高立式圆柱钢制储罐的抗震性能,采用液压阻尼系统(HDS)控制储罐的地震响应.建立了HDS-储罐力学分析模型和储罐的控制目标,通过时程分析法研究了HDS控制参数对储罐动力特性和地震响应的影响规律.结果表明:增大α、c0(液压缸内截面与管路内截面的面积比、阻尼系数),均可提高阻尼比;增大k0(HDS系统中液体的刚度系数)阻尼比降低.增大α,圆频率比减小;增大k0,圆频率比增大,c0的改变不影响圆频率.增大α、k0,c0都能减小有控储罐的位移和绝对加速度反应峰值,有效地减小储罐的地震响应;其中c0的影响最大.HDS对储罐的液固耦合点位移和倾覆力矩控制效果良好,达到50%以上,烈度可降低一度进行储罐的抗震设计.     

核电厂预应力混凝土安全壳结构抗震裕度评估

为了探究不同强度地震作用下核安全壳结构发生开裂的失效概率,评估结构抗震裕度,对其进行静力弹塑性分析,确定发生开裂破坏时的顶点水平位移损伤指标.选取15条地震动记录对结构进行增量动力分析,对结果进行线性回归分析,得到结构地震概率需求模型及地震易损性曲线.利用对数正态地震易损性分析模型进行结构抗震裕度分析,确定了结构高置信度低失效概率值为0. 254g,该值为安全停堆地震水平的1. 27倍.结果表明,核安全壳结构具有良好的抗开裂能力,地震易损性分析可以较好地反应其发生开裂破坏的概率与地震动强度水平之间的关系.     

桥台背墙对连续梁桥地震易损性的影响

为探究桥台背墙对连续梁桥各主要构件地震易损性的影响,以一座四跨连续梁桥为例,使用OpenSees软件分别建立是否考虑桥台背墙的桥梁非线性模型。根据场地类型,从PEER数据库中筛选了100条地震波,对两模型分别进行计算,使用云图法建立各构件易损性曲线。研究表明：桥台背墙对连续梁桥的各构件抗震性能有显著影响;桥台背墙对各构件地震易损性的影响随着损伤程度的增大而增大,并在完全损伤状态,影响程度达到最大,桥墩易损性均值偏差达到85.5%;在各级损伤状态下,桥台背墙对桥墩的地震易损性影响最大。因此,建议在分析连续桥梁结构抗震性能时,考虑桥台背墙。     

正放四角锥平板网架楼盖地震易损性

地震易损性分析能准确评估结构抗震性能,为了提出一种网架结构地震易损性的研究方法,对正放四角锥平板网架结构开展了全荷载域时程分析研究其失效机理、参数敏感性分析研究各参数的影响程度、地震易损性分析评价其抗震性能.分析结果表明:网架结构破坏属于延性破坏,具有明显预兆;结构响应对钢材屈服强度、楼面荷载以及地震动记录的敏感性较大,后续分析中应视为随机性因素考虑;提出了适用于正放四角锥平板网架楼盖的地震损伤程度指标及震害等级划分标准,并给出针对该结构的地震易损性分析方法及步骤;分析发现结构在峰值加速度为0.40g(8度罕遇)时保证完好的概率仍有95%,即使出现0.62g(9度罕遇)强烈地震时,结构保证完好的概率仍能达到79%.正放四角锥平板网架楼盖具有较好的抗震性能,很大程度保证了结构的地震安全.     

建筑结构地震易损性研究综述及展望

基于性能的建筑结构地震易损性分析是评估建筑结构的抗震可靠度的基础,对建筑结构的震害预测,乃至建立以可靠度理论为基础的抗震设计规范皆具有重要意义.为促进我国现阶段建筑结构地震易损性分析理论的应用和发展,文中对建筑结构地震易损性分析方法、国内外的研究现状以及该领域尚存在的问题进行了较为全面的综述.首先,将建筑结构地震易损性分析方法进行了归类,总结出每种方法各自的适用特点及其优劣性,并详细论述了国内外目前在该领域的研究进展;然后,指出如何合理评估并准确量化各类不确定性对地震易损性预测精度的影响是结构地震易损性理论研究所面对的挑战之一;最后,结合当前我国在地震易损性研究领域尚存在的问题,提出今后进一步的研究方向.     

基于Gaussian Copula的木结构古建筑多准则地震易损性分析

为了解决木结构古建筑不同失效模式之间相关性的问题,基于Copula函数提出考虑结构不同失效模式之间相关性的木结构古建筑地震易损性分析方法.以一座中国明代古建筑为研究对象,首先,根据该建筑的结构特性和相关历史震害资料,选取层间位移角和榫卯节点转角作为地震需求参数.运用Ansys对其进行增量动力分析,建立结构在不同失效模式下的地震易损性曲线.其次,通过建立样本数据的二维频率直方图来选取适宜的Copula函数,进而获得考虑不同失效模式相关性的综合易损性曲线.再次,运用一阶界限法建立结构的易损性曲线.结果表明:基于Copula函数得到的结构易损性大于任何一个失效模式下的结构易损性;其计算结果,小于一阶界限法的上界,略大于一阶界限法的下界.     

基于性态设计的钢筋混凝土结构地震易损性分析

为了进一步验证性态抗震设计与现行抗震设计结构的抗震性能,本文在对比《建筑工程抗震性态设计通则》和现行《建筑抗震设计规范》相关条文规定的基础上,分别按照两种规范(通则)设计2层、4层、6层共计6个钢筋混凝土框架结构,基于双线性需求模型及贝叶斯理论进行不同层高结构的地震易损性分析,从概率的角度定量描述两者在实际抗震性能方面的差异。结果表明:进行性态设计的框架结构在地震作用下,结构反应的离散性更小,抗震性能更为稳定;此类结构发生严重破坏的概率水平较低,并以抗倒塌性能差异最为显著。     

立式储罐储液晃动波面振动分析

针对真实地震作用下立式储罐的波面振动是否有高阶阵型的参与这一问题,通过有限元软件ADINA对一万方立式储罐作在地震作用下的晃动响应分析,并得出以下结论:立式储罐的晃动波高与输入地震动峰值加速度成线性关系,两激励波高与响应峰值加速度的比值相同;不同储液比对晃动波高和一阶晃动周期的影响较小;不同地震动作用下的晃动波高径向极值点位置不同,极值点越靠近罐心处,晃动参与振型越丰富,振型叠加越明显,并表明储液在地震作用下的晃动是由多阶振型叠加的结果。     

考虑液体晃动和罐底提离储液罐的研究

一直以来没有一个简便、有效的模型来模拟壳-液的多种移动边界、几何大变形和流体液面大幅晃动、粘性等多种非线性因素耦合作用的三维的地震反应分析问题.运用大型有限元程序ANSYS中的单元建立考虑液体晃动和罐底提离的储液罐模型,分析了地震作用下无锚固储液罐的动力响应.通过与经典的C lough试验结果进行比较,验证了所建模型的可靠性.模型在数值分析结果中成功的再现了液面的大幅晃动的现象和无锚固储液罐的罐底提离现象.     

金沙江白格滑坡残留体失稳堵江风险分析

2018年10月10日和11月3日,金沙江上游白格滑坡两次滑动形成堰塞湖,对下游造成了巨大破坏。目前其滑源区边界外仍存在K1、K2和K3等3处规模较大的残留体,有再次失稳堵江的可能性,对下游4座在建水电站构成威胁。受滑坡区自然地理地质条件制约,对白格滑坡残留体的规模、可能的失稳模式、一次失稳体积等方面的研究工作较少,不能为金沙江上游相关建设风险管理提供支撑。针对上述问题,2019年对滑坡残留体开展了精细地形测量、变形现象详细调查、深部结构探测等工作,系统分析了三处残留体的体积、失稳方式、可能的失稳组合;在考虑失稳体的铲刮效应、运动轨迹、松方系数等基础上对残留体入江规模进行了分析;根据河谷地形数据,基于PFC3D软件模拟和“10·10”、“11·3”两次白格堰塞体的形态特征,对不同失稳规模进行了堰塞体堆积形态预测。结果表明,三处残留变形体体积分别为159.3×104m3、460×104m3、142×104m3;滑坡残留体存在小规模坍塌、大范围卸荷变形、一定规模岩土滑移失稳三种变形破坏形式;最危险失稳工况以1-4、2-1、3-1、3-2四个亚区同时失稳可能性最大,失稳总体积达271×104m3;白格滑坡残留体不同失稳工况下,沿主滑槽入江堆积最大堆积高度47.5m,堆积高程2937.5m。沿白格滑坡凹槽上游斜坡入江堆积最大堆积高度28.7m,堆积高程2923.7m。     

无黏结预应力装配式框架结构地震易损性分析

为研究无黏结预应力装配式框架结构的抗震性能,首先采用有限元软件Open SEES中的梁柱节点单元模拟无黏结预应力梁柱节点,并与试验结果进行验证.然后,按照场地条件选取18条地震动记录,以预应力筋屈服和最大层间位移角作为结构的损伤指标,建立地震需求模型.最后,采用IDA方法对一栋6层无黏结预应力装配式框架结构和现浇框架结构进行易损性分析,得到两种结构的IDA曲线和易损性曲线.研究结果表明:在水平地震作用下,柱截面尺寸和配筋相同、梁截面尺寸和受弯承载力相同时,在防止倒塌性态点处,装配式结构的最大层间位移角和地震动强度指标均小于现浇结构;当地震动强度较小时,装配式框架结构和现浇框架结构的抗倒塌能力接近,但随着地震动强度的增大,在防止倒塌性态点处,装配式框架结构的抗倒塌能力比现浇框架结构弱.     

大型立式储罐竖向基础隔震研究

为了降低立式钢制储罐竖向地震响应,从罐液耦联运动出发,依据储罐内液体满足的边界条件和势流体理论,选择合理的速度势,给出动水压力的理论表达;考虑动水压力和土与结构相互作用的影响,建立罐液耦联振动方程、隔震层控制方程和基础的竖向振动方程;给出储罐侧壁剪力、侧壁弯矩和应力的理论表达.选取150 000 m3储罐,采用Wils...     

The electromagnetic wave experiment for CSES mission: Search coil magnetometer

The seismic activities on the Earth can produce a disturbance of the electromagnetic field and particles in the ionosphere. The search coil magnetometer(SCM) mounted on China Seismo-Electromagnetic satellite(CSES) is designed to measure the magnetic field fluctuation of low frequency electromagnetic waves in the frequency range of 10 Hz–20 k Hz. The SCM comprises a three-axis search coil sensor mounted on a 4.5 m boom and an electronic box inside satellite module. The sampling rate of the SCM is 51.2 k Hz and the time resolution of the power spectrum density(PSD) is 2 s. The frequency resolution is 12.5 Hz.There are three operation modes: survey, detailed survey and calibration. In the survey mode, the SCM can provide a PSD in the whole frequency range of 10 Hz–20 k Hz and wave forms in the low frequency range below 2 k Hz while in the detailed survey mode the SCM can provide both PSD and wave forms in the whole frequency range of 10 Hz–20 k Hz. The sensitivity of the SCM instrument is 5.0×10~(-4) n T Hz~(-1/2) at 10 Hz, 5.0×10~(–5) n T Hz~(-1/2) at 200 Hz, 3.4×10~(-5) n T Hz~(-1/2) at 2 k Hz and 1.1×10~(-4) n T Hz~(-1/2) at 20 k Hz. The telemetry rate is ~0.85 Mbps in the survey mode and ~3.0 Mbps in the detailed survey mode. The phase difference between three axes can be made generally with a precision of less than 1.0°. The dynamic range of the SCM instrument is over 100 d B. The orthogonality of three mechanical axes of search coil senor is better than 0.13°. The performance of SCM can satisfy the requirement of scientific objectives of CSES mission.     

对红外成象制导系统干扰效果的研究

根据国内外红外对抗技术的发展趋势,采用仿真方法,针对地面和机载两种红外成象自动寻的反坦克导弹,通过在红外诱饵弹干扰情况下导脱靶量的计算及红外诱饵弹的干扰效果作了较深入的研究,提出了发射诱饵弹的最佳策略。所得结论对于诱饵弹的设计有重要参考价值。     

高亮度高分辨率YAG投影显示管

介绍了一种HDTV显示用的7.6cmYAG (钇铝石榴石)投影阴极射线管(CRT),采用离心沉屏法将荧光粉沉积在YAG面板上制作高密度荧光屏,该荧光屏上制作有多层干涉过滤膜。管壳采用能与YAG进行匹配封接的玻璃材料。经过优化设计的预聚焦透镜和主聚焦透镜满足显示HDTV图像的要求。测试结果表明,在阴极电流为1.0mA和阳极电压为29kV条件下,红、绿、蓝管的亮度分别可达1.4×105 cd/m2、6.2×104 cd/m2和8×103 cd/m2,绿色管子50%图像线宽为85μm。采用该管的122cm背投和183cm前投电视机的水平分辨率为1000电视线,平均白场亮度分别为624cd/m2和890cd/m2.     

柔性基底立式储罐减震耗能研究

对立式储罐进行了减震耗能研究，提出了一种新的储罐抗震模型，即圆柱储罐壁与构成基底的柔性膜（非金属材料）相联结，形成立式储罐，罐周边采用具有水平减震的装置，建立了控制体系的简化力学分析模型，并给出了运动分析方程，对采用橡胶垫的5000m^3方立浮顶罐进行了El Centro波地震动数值仿真计量，取隔震基频为2rad/s。阻力比为0.3时，其基底剪力降低85.78%，动水压力降低60.99%，动水压力和基底剪力的降低，减少了储罐地震动作用下的轴向应力和环向应力，提高了储罐抗震能力，研究表明，新结构体系对减少储罐地震动响应是有效的，是一种能够降低成本，节约钢材的新颖储罐结构。