长周期隔震结构的地震反应分析

采用等效线性化法和时程分析法,对4个周期不同的10层隔震结构进行等效线性化和时程分析,通过对比加速度反应谱,发现我国现行抗震设计规范中设计反应谱的长周期段反应谱偏大,并提出了隔震结构长周期段反应谱修正公式.对5层钢框架隔震结构模型进行振动台试验、数值时程分析、规范反应谱计算.结果表明,时程分析法的结果和振动台试验的结果比较接近,而按照规范反应谱的等效线形化方法计算出的结果与振动台试验的结果有一些偏差,加速度反应谱修正后结构的地震反应更加接近试验实测的结果,表明了新提出的反应谱取值在进行多质点隔震结构的地震反应分析时计算精度良好.     

LNG储罐基础隔震反应谱设计

为了给LNG储罐基础隔震设计提供简化方法,结合LNG储罐基础隔震工程设计的需求,基于反应谱设计理论,建立了LNG储罐考虑质点弹簧阻尼参数和不考虑质点弹簧阻尼参数的两种简化力学模型,给出了用于LNG储罐反应谱设计的地震影响系数曲线及LNG储罐基础隔震设计反应谱基本步骤,并选取1.6×10^5m3LNG储罐进行反应谱设计研究和时程分析法补充验算.结果表明:基于反应谱理论的简化模型是可行的,其与传统结构体系比较,能够有效降低基底剪力和罐壁倾覆弯矩,计算结果可取时程法的平均值和反应谱法的较大值,设计内罐罐壁时可仅考虑柔性脉冲质点(不考虑底板不对称振动)和对流质点作用的基底剪力和罐壁倾覆力矩,而设计基础时要考虑外罐质点、柔性脉冲质点(包含底板不对称振动)及对流质点作用的基底剪力和基底弯矩．     

储罐基底隔震振型分解反应谱计算分析研究

针对立式储罐橡胶垫基底隔震体系,进行了振型分解反应谱分析计算研究,提出了考虑隔震阻尼影响,修正基底弯矩的思想,分析了振型对高矮罐振动的不同影响,给出了模型质点各振型的惯性力和基底弯矩的计算方法．以系列浮顶罐为研究对象,进行了相应的计算分析,分析结果与相应的时程方法进行比较,表明该方法是可靠的,能够满足工程需要．     

多高层隔震结构等效简化模型动力响应分析

结合现有多高层隔震结构等效模型的研究基础,提出了多高层隔震结构等效模型的动力响应分析方法,使结构响应解析解具备明确的物理与工程意义。针对多层隔震结构等效简化后的两自由度模型,其运动方程的求解若采用实际工程中应用广泛的强振型解耦法将产生较大误差,采用Kelly法解耦求解可使求解结果精度大大提高。针对高层隔震结构等效简化后的三自由度模型,先采用强振型解耦法解耦,分析强振型解耦法求解的误差,对结果进行修正,即采用提升强振型解耦精度的方法求解同样可使求解精度大大提高。同时,用标准2阶振子的位移和速度表示非经典阻尼隔震结构的位移响应,使得现有基于经典结构的抗震设计方法可推广应用于具有非经典阻尼特性的隔震结构。结合两个算例,分别将多层和高层原结构简化为两自由度和三自由度模型,通过对原结构和等效简化模型对比求解验证了等效简化模型的有效性,且所提的针对非经典阻尼隔震结构的近似解耦求解方法是简单有效的,从而使得对于隔震结构的动力响应分析更加完备。     

基于改进迟滞阻尼模型的混合结构抗震分析SRSS法

混合结构的阻尼矩阵不再满足经典阻尼条件,无法直接采用模态叠加法。迟滞阻尼模型具有每周期耗散能量与外激励频率无关的优点,且时域计算结果稳定收敛,但不满足能量守恒原则。利用结构每周期耗散能量与阻尼做功相等,对迟滞阻尼模型的阻尼系数进行修正,得到了改进迟滞阻尼模型,并提出了对应的混合结构模态叠加法。在此基础上,分析改进迟滞阻尼模型的反应谱特点,计算最不利地震作用效应组合,提出了基于改进迟滞阻尼理论的混合结构抗震分析SRSS法。算例分析表明,改进迟滞阻尼模型计算的地震作用效应比粘性阻尼模型计算的地震作用效应更大,其增大幅度约为15%~20%。     

基础隔震结构基于设计反应谱的地震作用取值

首先建立了基础隔震结构的运动方程.由于所得运动方程为非对称质量与非经典阻尼矩阵的情况,因此用复模态法解耦,得到了结构地震响应的时域表达式;然后引用欧拉变换,获得了响应关于一系列等效单自由度体系位移和速度响应的线性组合,根据振型分解反应谱理论就可以求解基础隔震结构基于设计反应谱的地震响应和地震作用.最后,通过一个例子来说明该方法的精度和应用,以便为理论研究、工程设计和规范的修正提供参考.     

隔震结构抗震设计反应谱取值探讨

应用振型分解反应谱法对某一真实高层隔震结构进行了地震反应的计算和对比分析,计算发现现行抗震设计规范中的长周期反应谱部分应用于高层隔震结构过于保守,不能准确地反应隔震后结构的真实抗震性能。     

滑移隔震结构基于能量分析的简化计算方法研究

采用能量法对多自由度剪切型结构隔震体系进行非线性地震反应分析时,其计算量大、分析复杂,难以用于工程实际.针对上述问题,将对其多自由度振动方程进行求解分析,找到一种等代体系来简化隔震体系的求解过程,并简要分析了近断层地震动三要素对滑移隔振结构总输入能的影响.最后,对一五层框架隔震结构模型分别采用能量分析法和简化后的能量法进行计算,将其结果进行对比,说明了本文提出的计算方法是偏于安全的,为工程的抗震设计提供参考.     

天津永定新河特大桥南引桥隔震效果理论分析研究

本文针对天津永定新河特大桥南引桥的抗震问题,采用了铅芯隔震橡胶支座隔震技术,依靠隔震支座延长桥梁的自振周期,增加桥梁结构的附加阻尼,从而降低桥梁的地震力,提高桥梁的安全性.在研究中,应用Ansys有限元分析软件对南引桥在隔震、非隔震两种状态下的地震反应进行了时程分析,同时对支座的参数进行了优化,通过对比分析结果,从理论上验证了铅芯隔震橡胶支座的隔震效果.     

改进阻尼谱修正迭代法在病态线性方程组中的应用

为提高阻尼谱修正迭代法求解病态线性方程组的性能,提出了一种较佳阻尼因子的新确定方法,并对其迭代方式进行了改进.通过采用两个经典算例,采用新确定方法和改进的迭代方式对算法求解病态线性方程组的影响进行了分析.结果表明,两者都可提高病态线性方程组求解的精度.     

咸阳渭河大桥斜拉桥结构地震反应分析

在合理选取计算模型的基础上,对咸阳渭河大桥的主桥结构进行了多条地震波输入下的时程反应分析,分析计算结果,得出了初步结论。     

城市地下供水管道的地震反应分析

在埋地管道抗震规范法的基础上提出改进,考虑了管土之间的弹塑性滑移,并推导了埋地管道在地震作用下最大反应的解析表达式.运用ANSYS建立了地下管线在地震作用下的有限元模型,合理运用接触单元真实地模拟了管土之间的相互作用,并计算了埋地管道在给定地震作用下的响应时程,从而得到管道的最大轴向应力.通过工程实例比较了抗震规范法、改进的抗震规范法以及有限元法计算埋地管道最大地震响应的优缺点.研究结果表明,改进的规范法的计算结果与相对精确的有限元法的计算结果相近,说明改进的规范法简单实用,且能满足一定的精度要求.     

土-高层建筑、高耸结构相互作用地震反应分析

土-结构相互作用(SSI)体系是非正交阻尼体系,本文采用作者在文献[3]中提出的非经典振型分解反应谱方法(NMSM) 及“计算阻尼”经典振型分解法(CDCMM) 分析了土-高层建筑、高耸结构相互作用(STBI、SHSI) 地震反应。并且,本文还采用wilson-θ直接积分法和目前对SSI地震反应分析应用较多的“修正阻尼”经典振型分解法(MDCMM) 进行了计算。结果表明:(1)CDCMM能较好地估计STBI、SHSI水平地震反应,但该法大大低估了竖向地震反应:(2)NMSM仅在截取少数儿对复振型时就能对水平和竖向地震反应均做出较好的估计;(3)MDCMM所得结果误差较大;(4)NMSM不但在理论上严谨,且计算简便,易于应用。     

连体结构行波效应的反应谱分析方法

从振型分解反应谱方法的原理出发,提出了一种考虑双塔连体结构行波效应影响的反应谱简化分析方法,其目的旨在通过对振型分解反应谱方法中参与系数的调整,在分析中合理的引入行波效应的影响.根据提出的方法,在算例分析中对比了反应谱简化分析与直接动力分析,从所得出的结果可以证明,作者所建立的简化谱该方法是一种行之有效的分析手段.     

混凝土结构上轻钢结构加层抗震性能的反应谱分析

在原有结构上加层轻钢结构会导致结构的振型、刚度、周期和阻尼比发生显著的变化,由于单独分析加层结构的计算可靠性较低,因此,有必要对结构的整体进行分析计算。本文利用大型有限元软件SAP2000分析结构整体的抗震性能,为实际加层结构的抗震设计提供理论参考。     

胶带通廊空间地震反应分析

本文将胶带通廊作为具有两层有限刚度剪切梁的多质点空间体系,用子结构法进行地震反应分析。通过实例,分析了结构的空间振动形式及各振型在地震反应中的影响,并按本文方法编制了PDL结构分析程序。     

线性结构地震反应分析模型研究

对线性结构地震反应分析所使用的有限元分析模型的计算精度进行了详细的讨论,通过数值算例对比研究了使用不同的有限元质量矩阵对线性结构地震反应计算结果的影响,得出了一些有益的结论,可供计算参考。     

斜入射地震波作用下地下管线的地震反应分析

基于ABAQUS软件平台进行了地下管线-土体动力相互作用的有限元建模与分析。模型中采用粘弹性人工边界来模拟无限域介质对计算区域的影响,利用等效荷载波动输入方法来实现斜入射地震波作用下人工边界上的波动输入,采用主从接触面单元来模拟管线-土体之间的动力相互作用。在此基础上对地下管线进行了计算分析,并研究了斜入射角度、地震波峰值、管径、埋深和接触面摩擦系数等多方面因素对地下管线地震反应的影响。     

用ANSYS分析某高层建筑的非线性地震反应

运用大型有限元分析软件ANSYS对某高层建筑进行振型分析,得到了该建筑物的自振特性;并采用时程分析法进行非线性地震反应分析,计算输入3种地震波时顶层水平位移时程曲线、顶层加速度时程曲线、水平位移沿楼高的分布曲线以及层间变位角沿楼高的变化曲线.结果表明,利用ANSYS软件建立三维模型,进行非线性地震反应分析是可行的,并能得到较高的精度.