博物馆结构隔震前后楼层反应谱及设计谱

为得到博物馆隔震前后的楼层反应谱及设计谱以进行附属结构的防震设计,首先建立了非隔震、隔震两种博物馆结构有限元模型,并通过环境振动测试验证模型的准确性.然后选取了7条罕遇地震波进行时程分析,通过加速度峰值、频谱两参数进行隔震前后的楼层波及其与地震波的差异分析.进而将楼层波作为输入,通过MATLAB程序计算非隔震、隔震结构对应的楼层加速度反应谱,并根据地震抗震设计谱理论拟合用于附属结构设计的楼层设计谱.研究结果表明:有限元模型的动力特性与振动实测结果吻合较好;隔震后楼层加速度峰值较非隔震峰值降低约75%,楼层波卓越频率均与两种结构对应的自振频率相吻合,结构起主控作用;楼层反应谱是地震波与主结构共同作用的结果,反映二者的特性;最后得到了加速度标准化设计谱曲线及数学表达,隔震前、后设计谱划分区段不同,非隔震楼层设计谱有1个平台段,隔震楼层设计谱有2个平台段,设计谱研究成果可用于不同结构内部展陈等附属结构的防震设计.     

厚板转换层设置高度对结构抗震性能的影响

为了分析厚板转换层设置高度对结构抗震性能的影响,根据建筑结构抗震设计规范,系统研究了地震作用下结构的破坏机理及计算方法,建立了地震作用下结构的运动方程,采用自振周期、楼层位移及层间位移角作为结构抗震性能指标,基于振型分解反应谱法对各指标进行了研究。结果表明:随着厚板转换层设置高度的增加,结构低阶振型的自振周期增大;楼层位移变大,层间位移角增大,结构整体抗震性能下降。     

脉冲型地震动下建筑非结构构件加速度响应估计

基于前向性效应脉冲型地震动的三角函数近似模型,推导了脉冲地震动作用下无阻尼和有阻尼单自由度结构的位移和加速度响应的解析式。选取25条脉冲型地震动,开展了地震响应时程分析,回归拟合了楼层反应谱相对于楼层加速度峰值的放大关系。基于脉冲作用下的主结构加速度响应峰值和楼面反应谱相对于楼面加速度峰值的放大因子,建立了脉冲型地震动下的楼层反应谱的预测方法。数值计算结果的对比表明,文中方法可以较好地用于脉冲型地震动引起的楼面反应谱的预测,可用于建筑非结构构件的地震响应计算。     

附加改进肘型斜撑阻尼器体系结构的简化设计与分析

介绍了阻尼器直接与梁柱节点相连的改进肘型斜撑阻尼器的安装方式,引入了这种阻尼器位移和力的放大系数表达式。为了便于工程应用,基于中国抗震规范设计反应谱提出了附加改进肘型斜撑阻尼器结构的简化设计和分析方法。在该设计方法中,阻尼器的阻尼系数按正比于其所在楼层层间模态位移的原则进行分配,以满足给定的性能水平要求。使用与设计反应谱相匹配的人工波对采用3种阻尼器安装方式的结构进行了时程分析,验证该方法的有效性。结果表明：与传统肘型斜撑阻尼器体系和对角斜撑阻尼器相比,改进阻尼器安装方式不仅能显著减少楼层位移反应,而且能降低楼层剪力需求。     

在双向水平地震作用下建筑楼层反应谱法

本文以地面反应谱做为输入,提出了建筑的楼层反应谱法。其中特别考虑了以下问题:(1)以双向水平地震地面反应谱同时输入;(2)结构振动在质量(或刚度)不对称时的扭转效应;(3)设备(振子)与结构的相互作用;(4)振子阻尼与结构阻尼构成非正交阻尼系统。鉴于这些因素,文中采用了非经典振型分解法使运动方程解耦。本文还以自噪声做为地震动形式,详细推导了楼层反应谱的具体计算公式,计算时可直接采用。     

底层大开间框剪封底砌块组合墙房屋抗震性能分析

目的应用振型分解反应谱法及弹塑性动力时程分析方法评价底层大开间框剪封底砌块组合墙房屋的抗震性能以及在地震区的应用可能性.方法以试设计的七度区6层房屋为例,采用分离化处理各抗侧单元的简化串并联动力分析模型,应用基于规范的振型分解反应谱法和以地震动记录作为输入的弹塑性动力时程分析方法进行结构的抗震计算,分析结构的薄弱楼层和变形集中问题,在概率统计的基础上分析结构的抗震性能,失效概率和可靠指标.结果过渡楼层为相对薄弱的楼层,强震下未见明显薄弱的楼层和变形集中问题,房屋结构具备良好的抗震性能和合适的抗震可靠指标.结论在七度区建造该类6层房屋是可行的.     

剪切型结构基于损伤的抗震设计方法研究

提出一种剪切型结构基于损伤的新型抗震设计方法.鉴于以往针对结构最大位移模式的研究没有考虑低周疲劳累积损伤的影响,对若干典型剪切型多自由度体系进行大量弹塑性时程分析,探讨了当最大层间损伤达到某一确定值时结构沿竖向楼层的最大位移分布模式,提出了不同周期结构的最大位移分布计算公式;结合规范设计反应谱建立了等延性屈服点谱,提出了基于最不利楼层容许损伤和结构整体目标延性的抗震设计方法和步骤.算例分析表明,按该方法进行结构设计,能有效控制结构最不利楼层的损伤和结构整体延性,确保实现"大震不倒"的抗震设计目标.     

某超高层结构PUSHOVER抗震性能分析

结合工程实例建立MIDAS有限元模型,分别对模型进行反应谱和Pushover这两种计算方法分析,分析其在大震下和多遇地震下的抗震性能,对计算结果进行对比研究。利用结构在Pushover分析下得到的静力弹塑性曲线求取性能点,分析此时刻的塑性铰出现情况。同时,对两种情况下的楼层位移、层间位移、层间位移角等进行对比分析,说明该模型能很好的响应地震作用下的反应等。     

反应谱法与时程分析法抗震分析对比

为了研究反应谱法与时程分析法的地震响应对比分析,采用ABAQUS有限元分析软件对多层钢框架结构中的一榀钢框架建立计算模型,比较反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的结构顶层位移、最大层间位移、层间位移角和Mises应力值等地震响应.通过计算及模拟可知,由反应谱法得到的结构顶层位移是时程分析法的1.09倍,前者的最大层间位移及层间位移角是后者的1.07倍.结果表明,反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的地震响应均符合规范要求,反应谱法计算的地震响应比时程分析法的地震响应大,反应谱法得到的地震响应偏于安全.分析结果为多层钢框架的抗震方法提供了理论支持.     

带加强层的框架-核心筒结构受力性能分析

本文利用有限元分析软件Midas building结合工程实例建立不同模型,并对不同方案的模型进行多遇地震下的振型分解反应谱计算,研究不同数量、不同位置加强层对结构受力性能的影响,通过在结构的自振周期、楼层位移、层间位移角与地震剪力等方面的模型数据对比,选出最佳的加强层设置方案。本文可为相关类似布置带加强层的框架-核心筒结构的设计和施工提供一定的参考。     

层间隔震结构的随机振动响应分析

首先推导出层间隔震结构的结构动力模型,采用将地震学中低频模拟方法和工程学中高频模拟方法相结合的综合功率谱模型,来模拟地震地面运动功率谱。其次用虚拟激励法进行层间隔震结构的随机响应分析。文末对一个20层的层间隔震框架作数值模拟,探讨了隔震层设置在不同层时,对结构层间位移随机响应的影响,通过各种综合因素的比较,而获得隔震层设置的最佳位置。     

结构-土相互作用体系的地震作用取值——基于规范-非平稳地震动模型的复模态频域法

为了求解结构-土相互作用体系的地震作用,对基于规范-非平稳地震动模型的复模态频域法进行了系统研究.首先,建立了结构-土相互作用体系的运动方程,根据上部结构的地震响应以第一阶振型为主的特点,将其按第一振型展开;然后,针对所得运动方程为非对称质量与非经典阻尼矩阵的情况,用复模态法解耦;最后,采用与抗震规范设计反应谱的地震动参数一致的Clough-Penzien-三段式非平稳地震动随机模型在频域内进行了体系的随机地震响应分析,进而得到了结构的地震作用取值.通过一个例子来说明本文方法在结构-土相互作用体系地震作用取值的应用,同时分别给出了基础固定结构基于地震动模型和规范设计反应谱的地震作用取值来进行比较.     

地震激励下主次结构的非线性隔振与动力吸振分析

对一个主次结构简化模型在Niigata地震激励下的演变随机响应进行了分析。计算结果表明：融动力吸振与非线性隔振为一体的抗振设计可取得良好的减振效果，使主结构响应大幅降低。这一被动抗振方案以及分析中所采用的，与统计线性化法相结合的演变随机响应问题的统一解法，可推广用于更复杂的实际工程振动问题。     

Comparative analysis of seismic response characteristics of pile-supported structure

In order to analyze the seismic response characteristics of pile-supported structure, a computational model considering pile-soil-structure interaction effect was established by finite element method. Then, numerical implementation was made in time domain. At the same time, a simplified approximation for seismic response analysis of pile-soil-structure system was briefly presented. Furthermore, comparative study was performed for an engineering example. Through comparative analysis, it is shown that the results obtained by the simplified method well agree with those achieved by the finite element method. These results show that spectrum characteristics and intensity of input earthquakes are two important factors that can notablely influence the seismic response characteristics of superstructure. When the input ground motion acceleration amplitude gradually increases from 1 to 4 m/s², the acceleration of pier top will increase, but it will not be simply proportional to the increase of input acceleration amplitude.     

巨-子型控制结构体系风振的半主动控制研究

研究了利用磁流变阻尼器对巨-子型控制结构体系风振反应进行半主动控制的分析方法,建立了随机脉动风荷载下结构体系的振动控制方程,利用随机振动理论对脉动风荷载进行了计算机模拟,并采用基于经典最优控制理论的限界Hrovat最优半主动控制算法对结构体系风振反应的控制进行了研究.算例分析表明:采用磁流变阻尼器对巨～子型控制结构体系进行半主动控制后,主结构顶层的位移和加速度控制的减振率VAR分别为29.65%和68.09%,第2个子结构和第3个子结构顶层加速度控制的减振率VAR分别为40.18%和70.05%,有效地减小了结构体系的风振反应.     

QPSO算法识别环境激励下结构模态参数

实际工程中,系统的输入一般是未知的或者是不可测量的,识别结构的模态参数只能采用响应信号。并且一般环境激励下结构的输入信号是可以假设为白噪声激励,其信号的功率谱可以视为一常数。笔者利用量子行为粒子群优化（Quantum-behaved Particle Swarm Optimization,QPSO）算法将环境激励下结构模态参数识别问题转化为一个多维优化问题。最后采用一数值模拟的三层框架对该方法进行验证。结果表明,量子粒子群算法可以有效地识别结构模态参数。该研究结果可作为结构损伤识别的基础。     

地震动反演及参数识别的广义统计平均法

针对结构参数未知条件下的地震动反演或基底输入未知时的结构系统参数识别问题进行研究.依据地震作用的力学性质可以转化为一类关于估计输入的修正条件，并考虑到动力方程中的相对量与测量中的绝对量之间的关系，依据统计平均的思想，具体讨论了地震动反演及参数识别的广义统计平均法的实现步骤，形成新的迭代过程.该迭代过程在给出识别参数的同时，也反演得到了地震动时程，其核心意图是将地震动的影响计入测量信息中去.理论分析及算例表明了该算法的可行性、有效性、实用性、稳定的收敛特性和良好的反演效果.     

大跨度密肋楼盖结构的抗震性能分析

以工程为例,分析带有大跨度密肋楼盖结构的受力性能。该建筑结构局部采用密肋梁形成大跨度楼盖,以实现建筑的大空间要求。文中着重分析了结构的地震反应特性,通过振型分解反应谱法和弹性动力时程分析方法进行结构计算和比较。利用MIDAS/GEN软件建立结构整体模型,并对结构分析相应地震作用下的抗震性能。密肋楼盖对整体结构抗震特性有较大影响,层高的变化是影响结构性能的重要因素。