平面不规则结构的弹塑性时程分析

针对平面不规则结构的特点,结合现行规范,参考常用抗震分析方法,提出对平面不规则结构进行多方向弹塑性时程分析的观点.通过对某工程实例的弹塑性时程分析,探讨了该类结构在不同方向罕遇地震作用下的地震反应,分析了塑性铰在不同构件中的发展情况及在整个结构中的分布情况,研究了某些主要承重构件在不同方向的受力性能.     

钢筋混凝土剪力墙弹塑性分析及应用

介绍了PERFORM-3D中各种单元的弹塑性模型,对单片剪力墙和钢筋混凝土核心筒的试验模型进行了分析和对比,结果表明PERFORM-3D能有效模拟钢筋混凝土剪力墙的弹塑性性能.通过对某超高层框架核心筒建筑进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,评价了该结构的抗震性能,并说明了应用PERFORM-3D进行结构抗震分析和评估的过程.     

采用悬臂连廊连接的连体结构抗震性能评价及优化设计研究

针对连体结构在罕遇地震作用下的动力特性及震害机理进行研究,评价其抗震性能。以某高层商务大楼为例,采用ABAQUS有限元软件建立结构计算模型,分析连体结构在7度罕遇地震条件下的弹塑性时程,观察其在罕遇地震作用下的塑性损伤、内力分布及整体变形情况。根据计算结果,为结构抗震优化设计提出相应建议。     

基于性能化设计的超高层钢筋混凝土结构弹塑性时程分析

结构抗震性能化设计已在我国“超限高层建筑工程”的抗震设计中得到广泛应用,其中弹塑性时程分析方法是实现抗震性能化设计的主要途径。结合工程实例,利用PERFORM-3 D软件建立了某超高层钢筋混凝土结构的弹塑性模型。基于ATC-40,FEMA-356规范,结合我国规范定义的性能目标,对关键构件和耗能构件的抗震性能进行了评估,得到整体结构响应、构件的变形及结构能量耗散情况,可用于研究按我国现行规范设计的超高层混凝土结构在罕遇地震作用下的受力特点。     

某超高层住宅结构弹塑性时程对比分析

选取PKPM-Sausage和MIDAS-Building结构分析软件进行大震作用下的弹塑性时程分析,分析结果表明:在罕遇地震作用下,连梁最先出现损伤,框架梁有轻微破环,绝大部分剪力墙处于完好状态,连梁耗能效果显著。构件出铰顺序和损伤位置合理,能够满足结构抗震性能目标的要求。两款软件计算结果表明,结构的整体指标、薄弱部位、构件损伤程度等都基本吻合。建议在超限项目的设计中,为保证计算结果的可靠性,在进行弹塑性时程分析时可选取多种软件。     

超高层钢框架-核心筒结构弹性与弹塑性时程分析结果对比研究

利用通用有限元软件ABAQUS建立了超高层钢框架-钢筋混凝土核心筒混合结构的精细有限元模型,对其进行了罕遇地震作用下的弹性时程分析和弹塑性时程分析,充分比较了时程分析获得的计算结果,包括顶点位移时程曲线、基底剪力时程曲线、楼层位移角包络曲线以及地震作用下整体结构的能量反应规律.结果表明:弹塑性分析模型在结构进入弹塑性阶段之后,结构刚度降低,与弹性分析结果相比,结构的地震反应程度更小且存在滞后现象.有关论述和方法可为同类研究提供参考.     

竖向刚度突变结构弹塑性时程分析

某竖向刚度突变结构采用NosaCAD有限元软件建立整体结构分析模型,在文中分析结构在7度多遇和罕遇地震下的弹塑性时程反应,得到结构在地震作用下的变形、内力和破坏情况的变化过程.并与振动试验台作出相应对比.最后根据构件的受力及损坏情况,给出了设计改进建议.     

体育场挑篷结构抗震性能试验及弹塑性分析

为了了解济南奥林匹克体育中心体育场看台这种超限结构的抗震性能,进行地震模拟振动台试验和精细的有限元模型（FEM)分析.使用通用有限元程序SAP2000对缩尺结构建立有限元分析模型.通过模态分析研究结构的基本动力特性,采用反应谱分析和弹性时程分析挑篷钢结构应力比的情况及结构层刚度分布的均匀程度.通过静力弹塑性推覆(pushover)分析,验证了结构整体在罕遇地震作用下的弹塑性变形能力并分析该结构水平向整体抗震性能.研究表明,有限元计算结果和振动台试验量测值基本一致,计算结果可靠,原型结构布置基本合理,整体抗震性能较好,能够满足该结构在所在地区设防烈度下各水准的水平向抗震要求.     

带转换层退台式高层建筑模型抗震性能分析

近年来转换层在高层建筑中广泛应用,并且由于建筑功能的多样化使得结构体型越来越复杂,因此对复杂高层建筑结构的抗震设计提出了新要求.本文以某新区一大型公共建筑振动台试验模型为例,对其进行了动力时程分析,探究带转换层退台式高层建筑结构体系在各级地震作用下的抗震性能.首先根据相似比换算截面尺寸和材料的属性,用ETABS来模拟振动台模型.通过模态分析和小震时程分析结果跟试验结果对比证明了有限元模型的正确性,分析了该结构模型在地震作用下的动力反应和变形特征,然后对该结构进行了罕遇地震作用下的动力响应分析,具体研究了该结构的最大位移和层间位移角分布,从整体上对该结构的抗震性能做出评价.     

密肋复合墙体的静力弹塑性分析

针对新型密肋壁板结构中的复合墙体建立了Push-over分析简化计算模型，采用Push-over分析方法，利用大型结构分析程序SAP2000n对复合墙体进行了罕遇地震作用下的计算，并与试验结果进行了比较．分析表明Push-over分析是对这种新型复合墙体进行弹塑性分析和性能评估的一种有效的方法，由于复合墙体独特的构造特点，使其承力构件（砌块、框格）能够分阶段释放地震能量，从而可有效提高结构的耗能能力和抗倒塌能力．     

双向偏压钢筋混凝土柱的有限元分析模型

为实现钢筋混凝土柱的高效精确分析，建立了基于纤维积分法的可用于任意截面双向偏压钢
筋混凝土柱材料和几何非线性分析的有限元模型。基于混凝土和钢筋的非线性应力-应变关系，引入
Rodriguez截面分析模型，按边界顶点把混凝土截面划分成若干个梯形单元，通过对纤维直接积分导出截
面切线刚度矩阵，并基于空间非线性杆单元理论建立标准有限元公式。利用该分析模型对双向偏心受压钢
筋混凝土试验柱进行极限承载力分析计算，结果表明所提出的有限元模型具有较高的计算精度；通过采用
纤维积分法来替代传统的截面分块或分条法，显著提高了计算效率。     

基于IDA和纤维模型的高墩大跨连续刚构桥梁地震反应分析

基于纤维模型的有限元方法,建立了典型高墩大跨连续刚构桥的非线性数值分析模型.采用动力增量分析法,即IDA方法对结构进行了非线性动力时程分析,分别探讨了在纵桥向和横桥向地震作用下高墩连续刚构桥梁结构的破坏规律、最大位移和最大曲率的关系,高阶振型效应对高墩大跨连续刚构桥墩身内力和变形的影响及位移和曲率沿墩高变化的规律.     

Push-over分析方法在异形柱结构中的应用

Push-over分析方法近年来在地震工程界引起广泛兴趣,我国新的抗震设计规范已将这种方法作为大震作用下结构弹塑性分析的一种方法。影响Push-over分析结果的准确性有许多因素,其中对结构施加的侧向加载模式至关重要。采用不同的侧向加载模式对一座12层不规则异形柱结构进行Push-over分析,并将分析结果与非线性时程分析的结果进行比较,由此给出该异形柱结构Push-over分析加载模式选取的建议。     

RC框架结构合理破坏机制的实现

为使RC框架结构在强震中有效形成合理的破坏机制,提高其抗震性能,采用OpenSees平台模拟变轴力柱弯曲性能和结构反应下降段的基于柔度法纤维模型,考虑楼板及板筋、结构超强、内力重分布等影响因素,对按现行规范设计的各设防烈度区6层规则框架进行非线性Pushover分析,考察了我国抗震规范中强柱弱梁措施的有效性及控制效果的影响因素,与汶川地震震害现象进行对比,并通过算例分析探讨了实现以梁铰为主的合理破坏机制的有效措施.分析结果表明:大震下6度区框架出铰较少,7度、8度区框架以柱铰为主,并出现了层侧移机构,结构抗震能力不足,与震害现象基本相符9,度区形成了以梁铰为主的梁柱铰机构.现行规范措施除9度区以外均不能实现框架结构预期的破坏机制,提高强柱弱梁系数、减小轴压比和提高小震设计地震力等措施可有效避免柱铰机制.     

楼板对钢筋砼异形柱框架破坏机制的影响分析

采用基于柔度法的纤维模型梁柱单元,对按现行混凝土异形柱结构技术规程设计的异形柱框架结构,分别按考虑和忽略现浇楼板及其钢筋对梁抗弯能力的增强作用2种情况,分别进行了单向水平罕遇地震输入下的空间结构弹塑性动力分析。对比分析结果表明,现浇楼板及其钢筋将提高框架梁的抗弯能力,从而改变罕遇地震作用下混凝土异形柱结构的破坏模式,对于高烈度区混凝土异形柱结构影响尤为明显,因此该类结构在抗震设计中必须考虑现浇楼板及其钢筋的影响。     

传统多高层楼阁式木塔摇摆侧剪行为分析

中国传统多高层楼阁式木塔的结构设计和抗震性能持续受到关注。提出楼阁式木塔建模方法,利用某七层唐风木塔振动台模型试验结果验证其有效性,在此基础上开展结构摇摆分量和侧剪分量的变化对传统多高层楼阁式木塔抗震性能的影响分析。结果表明：增加结构的侧剪分量能增强结构的刚度、减小结构在不同地震强度下的位移反应,但同时增大了结构的加速度放大系数和层间剪力;提高结构的摇摆分量会增强结构在强震作用下的非线性反应,随着地震强度的增加,结构下部楼层层间位移角和层架剪力均增大,上部楼层加速度放大系数呈先增大后减小趋势。     

深孔爆破对房屋结构的非线性动力反应

运用有限元分析软件模拟了岩石深孔爆破过程中，爆破对周边房屋结构的动力响应。建立了岩石深孔爆破的有限元模型，对爆破地震的产生过程进行模拟，获得距爆孔一定距离范围内某区域的加速度时程曲线，即爆破地震波；在此基础上，将所取得的爆破地震波输入地基、基础与框架的协同工作体系，对爆破地震波作用下框架与地基基础协同工作的反应进行了非线性动力时程分析。并与底部刚结的结构模型在爆破地震波作用下的动力反应进行了比较，分析了2种结构模型的特点。     

修正的Giuffre-Menegotto-Pinto钢筋滞回本构模型

针对Giuffre-Menegotto-Pinto钢筋滞回本构模型（MP模型）发生小幅卸载再加载履历（小幅循环）时存在应变和刚度突变、高估材料强度缺陷的问题,通过定义钢筋材料的弹性域半径引入新的小幅循环判别方法,将小幅循环分为2种类型,提出对小幅反转点重新赋值的修正方法,消除不合理的履历;应用修正后的MP模型和Mander混凝土模型,开发基于空间纤维梁单元理论的RC结构弹塑性分析程序;分析含小幅循环的钢筋滞回曲线、模拟RC柱的拟静力试验结果,检验修正方法的有效性.结果表明：修正的MP模型发生小幅循环时履历合理,避免了原模型刚度和应力偏大的问题;修正模型改进了RC结构中钢筋在地震作用下的滞回履历,在弹塑性分析中有较好的计算效率.     

地震动强度指标与高拱坝响应的相关性

为了在高拱坝动力时程分析中采用合适的地震动强度指标选择和调整地震记录,将12种地震动强度指标进行分类,并对其中3种提出改进.以某300 m级高拱坝为例,通过一系列非线性动力时程分析研究这15种地震动强度指标与高拱坝响应的相关性.结果表明,融合结构特征得到的地震动强度指标的相关性明显好于直接由地震动本身得到的指标;考虑一定周期范围的指标的相关性更优于只考虑结构基本周期的指标.改进后的3个强度指标能够更好地反映与结构响应的相关性和地震动表征的准确性,为高拱坝抗震设计中地震动的重构提供理论依据.     

高墩大跨连续刚构桥地震响应需求的模态推倒分析法

基于结构动力学多自由度体系解耦思想,提出适用于高墩大跨连续刚构桥的模态推倒分析法(MPA)。结合现行规范设计反应谱,以某高墩大跨连续刚构桥为工程背景,采用OpenSEES软件建立全桥非线性纤维模型,分别对MPA法和非线性时程法进行对比研究。结果表明:MPA法对高墩剪力的计算误差相对较大,尤其在纵桥向,最大达到34.73%,而横桥向则满足工程应用需求,最大为26.48%;MPA法对高墩弯矩和位移的计算结果在纵、横桥向都非常接近时程结果,计算精度完全满足工程应用要求。总体而言,MPA法可直接用于评估高墩连续刚构桥的横向抗震性能,且精度很高,但用于纵向抗震性能评估时,需考虑剪力的计算误差对评估结果的不利影响。