渡槽结构考虑流固耦合地震响应及求解敛散性

基于所建立的考虑流固耦合渡槽梁段单元动力分析模型,对渡槽结构在多务地震波下的地震响应进行计算分析.该模型综合考虑了渡槽横向、竖向、纵向、自由扭转和约束扭转变形,以及槽内水体与渡槽槽身的流固动力相互作用的影响.结合工程算例探讨了大型渡槽结构考虑流固耦合地震时程响应解答的敛散性,结果表明:计算是收敛的、可靠的.说明该模型是考虑渡槽内水体流固耦合作用实用的地震响应模型,计算结果可为大型渡槽抗震设计提供参考.     

衬砌厚度对地下交叉隧道地震响应的影响

以某地下立体交叉隧道结构为例,探讨了不同方向相同地震波分别激励下衬砌厚度对该类结构动力响应的影响。依据土与结构动力相互作用理论,针对切片的二维计算模型对地下隧道结构进行抗震分析不能完整体现结构地震响应规律的不足,应用有限元软件ADINA建立了土-地下立体交叉隧道群三维整体有限元计算模型,对该地下结构进行了地震时程分析。计算结果表明:衬砌厚度增加,结构位移与应力响应有所减小,加速度响应有所增加,且影响程度不一。计算结果可为类似结构抗震设计提供必要依据。     

脉冲效应对地下管廊地震响应的影响

考虑行波效应、地基的辐射阻尼和地震波在地基中的反射得到应用于无限单元的垂直入射等 效荷载输入方式,建立了结构地基相互作用的三维无限元－有限元耦合分析模型。选取三组脉冲地震, 并根据其反应谱合成对应的非脉冲地震,将脉冲地震和非脉冲地震作用下结构产生的动力响应作比较。 结果表明:在相同加速度峰值情况下,结构在脉冲地震作用下的动力响应大于非脉冲地震,脉冲效应会 放大地震对结构的动力反应;而从管廊的应力及损伤因子结果看,管廊顶部容易发生塑性屈服,为抗震 薄弱环节。因此在进行管廊结构设计时应考虑脉冲效应的影响,且应重点关注廊道顶部位置。     

软基上半埋式泵站地震反应分析

基于南水北调东线工程皂河泵站软基上建站特点,建立了结构～桩～地基的三维有限元动力分析模型,研究了软基上半埋式泵站动力分析方法,分析了泵站结构的动力特性和8度地震下结构的动力响应.研究成果为工程设计与施工提供了科学依据,并为同类结构的抗震设计提供了有益的参考.     

大型渡槽结构非线性地震响应可靠性分析

运用渡槽薄壁结构弹塑性动力分析模型,开展了渡槽非线性地震响应可靠性分析计算。渡槽薄壁结构弹塑性动力分析模型是集渡槽薄壁结构线弹性模型和非线性多弹簧模型为一体,可用其进行结构弹塑性地震响应分析。采用人工地震波生成方法并将地震波作用于实际渡槽结构进行时程分析,将得到的地震内力响应样本值建立可靠度功能函数并进行统计分析,运用矩法分析计算结构失效概率密度函数和对应的结构失效概率值。     

官地水电站进水塔结构静动力分析

使用三维有限元对官地水电站进水塔进行了动、静力分析。静力分析中考虑了复杂地基的影响,并进行施工仿真分析;动力分析中,建立了结构-地基-水体相互作用模型,采用振型分解反应谱法计算结构在地震中的响应。并对结构的抗滑稳定性和抗倾覆稳定性进行了验算,结果表明结构满足稳定性要求。。     

基于矩法的渡槽结构抗震可靠性分析

基于考虑流固耦合作用的渡槽薄壁结构动力分析模型,开展了渡槽结构地震动力响应的可靠性研究,根据场地条件生成若干条人工地震波施加于结构,得到地震内力响应样本值,通过所建立的可靠度功能函数进行统计分析,运用矩法计算得到结构失效概率密度函数和对应的结构失效概率.     

水工隧洞衬砌结构非线性地震响应分析

为了合理描述水工隧洞衬砌混凝土的非线性力学特性,采用塑性损伤模型模拟了混凝土材料在地震荷载作用下的本构关系。在此基础上,通过将混凝土刚度与钢筋材料刚度叠加来考虑衬砌中钢筋结构对衬砌刚度的强化作用,并基于此建立了衬砌结构非线性有限元分析模型。结合动力时程法模拟衬砌结构地震响应全过程,建立了完整的衬砌结构地震响应分析模型。通过将该模型应用于某水工隧洞地震响应数值计算中,分析了衬砌结构非线性地震响应特征。结果显示:地震过程中衬砌结构腰部的位移响应较大,衬砌结构整体产生了较为明显的结构变形,导致衬砌腰部最大拉应力达到了1.3MPa左右并超过了混凝土抗拉强度;震后衬砌结构内侧受到附加动水压力的影响,导致其损伤程度较大,损伤最为严重的区域主要分布在衬砌腰部,最大损伤系数达到了0.7左右。     

考虑碰撞效应的渡槽结构耗能减震控制

通过建立考虑碰撞效应的渡槽结构动力分析模型,利用铅芯橡胶支座对双边碰撞下的渡槽结构地震响应进行减震控制,研究一致地震动激励下基于铅芯橡胶支座的渡槽结构耗能减震性能特点。计算结果表明:采用铅芯橡胶支座可以有效地抑制渡槽结构在地震激励下的响应,减小碰撞效应的不利影响。     

输水隧道在行波激励下的二维地震反应分析

考虑流-固相互作用时的地上或地下结构地震反应运动方程,对输水隧道二维平面应变进行行波作用下的地震响应分析,比较不同地震动的传播速度对输水隧道地震反应的影响.结果表明:与地震动一致输入相比,行波效应将对输水隧道的地震响应产生有利影响,只是影响不大;随着地震动传播速度的下降,其地震响应的有利影响增大,即其地震响应减弱.     

水闸加固地震响应分析

利用有限元软件ＡＤＩＮＡ对加固后的某水闸进行三维有限元地震响应分析,计算加固后水闸结构的振型和自振频率及动位移和动应力,以验证水闸加固措施的合理性并对水闸加固后的整体抗震性能进行评价。     

近海风电筒型基础风机结构地震 动力响应分析

为研究近海风电筒型基础风机结构的地震动力响应,基于ABAQUS软件的UMAT平台嵌入了能够反映土体非线性与滞后性的等效线性动本构模型,考虑土—结构相互作用（soil-structure interaction, SSI）,针对国内某近海风力发电系统构建“桨叶—塔架—筒型基础—土体”的有限元—无限元耦合分析模型,在静力分析的基础上采用时域分析法对其进行动力响应分析。研究表明,SSI效应会降低结构的自振频率;在地震动作用下,该风机高塔结构水平向加速度响应在塔架2/3高度附近处最大,竖向加速度响应则沿塔架高程一直增大,且其放大效应强于水平向。     

某大型泵站枢纽结构抗震动力分析

阐述了对位于八度烈度地震区的某大型泵站枢纽因其抗震设防等级较高,急需开展安全分析以保障其正常运行进行的研究。构建了考虑地基-基础-填土-结构-荷载相互作用的三维有限元模型,基于模态分析并采用反应谱法研究了八度地震区完建蓄水工况与运行叠加工况下该类型整体结构的抗震动力性能,以此获得其位移、应力等动力参数指标,为泵站结构技施设计复核提供了参考依据。     

高土石坝的地震动力响应分析方法研究与应用

基于现有的土石料动力本构关系,综合分析了土石料非线性弹性模型和动弹塑性模型的优缺点,以及对高土石坝动力响应分析的适用性。应用等效线性粘弹性本构模型建立动力方程,根据总应力法进行地震反应分析,基于动力反应结果利用Newmark法或等效应变势法进行永久变形分析,依据不排水动力试验结果进行关键曲线的液化判断是最为合适的高效高土石坝地震动力响应计算途径。利用该途径,依据糯扎渡水电站高土石坝坝料特性,对该坝的动力响应进行了人工合成地震波下的动力响应分析,得出该坝的加速度放大系数都小于2,但是"鞭梢"效应明显,坝顶加速度反应较大,可在坝顶附近采取局部抗震加固措施,该情况与坝体抗震结构设计一致。     

某水电站开挖岩质边坡稳定分析及加固措施优化

某水电站泄洪洞进水口边坡为典型的岩质高陡开挖边坡,其稳定性对水电站的安全施工及运行影响重大。为此,建立了泄洪洞所在开挖高边坡的三维有限元模型,并运用有限差分软件进行稳定性分析计算;综合考虑边坡在天然、开挖、卸荷、暴雨蓄水、地震工况下的应力、应变的大小及分布状况,同时结合典型剖面边坡二维极限平衡计算,计算结果中的安全系数大小,综合分析判断泄洪洞进口边坡的稳定性状况;最后结合稳定性分析结果对边坡的加固措施进行了优化分析。成果为工程施工提供参考依据。     

围岩类型及衬砌厚度对水工隧洞地震动力响应的影响分析

以分析水工隧洞在地震激励作用下的变形破坏机制为目标,针对不同围岩类型和衬砌厚度条件下水工隧洞位移变化,根据地下结构抗震计算理论,选取合理的材料参数和模型边界条件,使用ANSYS建立了某水工隧洞的三维有限元模型,对其施加水平和竖向地震激励,应用瞬态分析法计算了隧洞结构模型在不同围岩类型和衬砌厚度下的水工隧洞动力响应。结果表明,在相同衬砌厚度下,随着隧洞围岩强度的降低,水平位移和竖向位移受影响的程度有明显的区别,即水平位移越来越大,竖直位移无明显规律可循;在相同的围岩强度下,水工隧洞并不会随着衬砌厚度的增加而趋于稳定,在Ⅲ类围岩的情况下,水工隧洞的位移随着衬砌厚度的增加而越来越大,Ⅴ类围岩下改变衬砌厚度对水工隧洞的位移几乎没有影响。因此,合理的设计围岩类型和衬砌厚度,可以既满足水工隧洞抗震性能要求,又能够降低工程造价。研究结果对合理设计隧洞衬砌厚度、增强抗震性能具有参考价值。     

波流作用下悬浮隧道的动态响应分析

悬浮隧道直接处于波流作用的自然环境中,结构的动态响应是关注的焦点。本文将悬浮隧道和支撑结构简化为空间梁系有限单元模型,采用梁元的CR描述法,在考虑波流与结构相互作用的条件下,概述了波流作用下悬浮隧道系统的动态响应计算方法。计算分析了波浪入射角、表面流速、隧道断面形式和支撑形式对悬浮隧道动态响应的影响。     

水力式升船机塔柱结构耦联体系流固耦合地震动响应分析

为了探究水力式升船机塔柱结构耦联体系流固耦合地震动响应规律,基于ADINA有限元分析软件,建立了三维水力式升船机塔柱结构耦联体系概化模型,探究了竖井内水深、承船厢所处位置以及流固耦合作用等因素对塔柱结构耦联体系地震动响应的影响规律,提出了水力式升船机塔柱结构耦联体系流固耦合地震动响应分析方法,并结合景洪水电站工程实例,...