济南东站大跨拱结构多点输入地震反应分析

济南东站屋盖结构为全覆盖复杂双曲面落地拱结构体系,屋盖纵向长度为406.6m,最大跨度为156m,有必要进行多维多点输入地震反应分析。本文介绍了多点输入地震反应分析的基本原理,对济南东站屋盖结构采用时程分析法,进行了考虑行波效应的水平双向多点输入地震反应分析,将多维多点输入结果与多维单点输入结果进行比较,得出结论为,多点输入的非同步性将增加结构的扭转效应,降低基底总剪力,且随着视波速的减小,扭转效应增大,基底总剪力减小。多点输入对竖向构件的影响较大,对边跨影响大于中间跨。施工图设计中针对不同类型和部位的构件,给出了考虑多点输入影响的地震作用效应调整系数,经验算,全部构件均满足规范要求。研究结果对大型铁路客站的抗震分析有指导意义。     

武汉火车站多点输入地震反应时程分析

武汉火车站支撑结构东西向长度为258m(屋盖长度约300m),南北向长度为476m,南北向超长。对武汉站采用时程分析法,进行了考虑行波效应的多点输入地震反应分析。对多点输入与单点输入情况下的基底总剪力、扭转效应以及重要构件内力均进行了比较,讨论了不同视波速度对分析结果的影响。针对不同类型构件,给出了考虑多点输入影响的地震作用效应调整系数,并对这些构件进行了在多点输入地震组合工况下的截面验算,计算结果表明全部构件均满足规范要求,不必要因多点输入而采取特殊的构造措施。     

超长钢屋盖多维多点输入的地震响应分析

采用时程分析法对某超长钢屋盖进行了考虑行波效应的多维多点输入下的地震响应分析,考察了多维多点输入对结构的基底剪力、扭转效应和构件内力的影响,探讨了结构地震响应规律与地震波传播速度的关系。研究结果表明:随着地震波传播速度的减小,多维多点输入下结构的基底剪力逐渐减小而扭转效应逐渐增大;不同类型的钢屋盖构件受多维多点输入影响程度不同,其中纵向桁架弦杆的响应最大,横向桁架弦杆的响应最小。不同类型构件的行波效应影响系数主要分布在1.17~1.51之间。     

多维多点地震动激励下折线型输电塔线体系反应分析

本文通过数值分析研究多维多点地震对折线型输电塔线体系地震反应的影响。根据实际工程建立折线型输电塔线体系三维有限元模型,依据功率谱密度函数、折线型相干函数和《电力设施抗震设计规范》模拟多维多点地震动时程。分别研究空间变化地震动的行波效应、部分相干效应和局部场地效应对折线型输电塔线体系地震反应的影响。研究结果表明,多维多点地震动对折线型输电塔线体系地震反应影响显著;与一致激励相比,考虑多维多点地震动增大了结构的地震反应,传统的一致地震输入将会低估结构的反应。因此对于折线型输电线路实际工程的抗震设计,需要考虑多维多点地震动的影响。     

航站楼复杂超长结构行波效应分析

以航站楼为背景,建立了下部为3个混凝土结构单元、上部为整体钢屋盖结构的计算模型,对复杂超长结构在地震行波激励下的响应进行了深入分析。选取了5条天然波和2条人工波,分别沿地震传播方向和垂直地震传播方向进行激励,并考虑了不同视波速的影响,分析了航站楼复杂超长结构的行波效应。结果表明:复杂超长结构存在对称和反对称的局部振型,由于局部振型质量参与系数较小,振型分解反应谱法难以准确反映结构的地震响应;与一致地震输入相比,多点地震输入分析时下部楼层地震剪力增幅较大,且地震传播方向影响显著,对称结构也需要分别考虑正、反2个地震传播方向;多点地震输入时结构的最大层间位移角、扭转位移比、框架柱和钢屋盖杆件的内力均有可能大于一致地震输入的计算结果,超载构件分布具有一定规律性;由于沿长轴方向与沿短轴方向进行激励均可能起控制作用,进行复杂超长结构多点分析时应同时考虑双向地震的作用。     

某大型火车站多维多点地震响应时程分析

某大型火车站南北长358m,东西宽178m,属于超长大跨度空间结构,规范要求进行多维多点输入下的地震响应时程分析。考虑建筑规模和场地条件等因素,对该火车站结构进行了考虑行波效应影响的多维多点输入下的地震响应计算,分析了行波效应对结构变形和构件内力的影响。将多维多点地震输入与一致地震激励输入进行了比较,结果表明:行波效应对站房分隔缝附近的竖向构件和角柱的剪力和弯矩影响较大,其中Y向剪力尤为明显,从而使得结构分隔缝附近的局部变形也偏大,在设计中需要采取加强措施。     

不同长度双层柱面网壳多点输入地震反应分析

以某长度为120m的双层柱面网壳工程为例,采用位移输入模型,对其进行多点输入和一致输入下的纵向地震反应分析,分别从纵向杆件、横向杆件和腹杆探讨该结构的地震响应规律,并通过改变模型长度研究了不同部位杆件的多点输入影响系数,得出仅考虑纵向地震作用时,对于文中算例当长度达到60m时应考虑多点地震输入进行设计的结论。     

柱面张弦桁架结构考虑行波效应的多点地震反应分析

为了研究多遇地震下柱面张弦桁架结构多点地震反应规律,采用STCAD软件建立了9个常见尺寸的结构有限元模型,再导入SAP2000中分别进行多点和一致激励时程分析,考虑了行波效应的影响,选取了合理视波速和不同地震波传播方向。通过对比多点和一致激励时程分析结果,得到了多点激励对柱面张弦桁架结构地震响应的影响,以及多点激励效应随结构尺寸参数、地震波传播方向等因素的变化规律。结果表明:多点激励对上部桁架的影响很大,对主索和撑杆的影响一般可以忽略;上部桁架多点激励效应与结构尺寸参数存在相关性;结构形式的差异性导致地震波传播方向对上部桁架多点激励效应影响很大。根据分析结果,给出了上海地区此类柱面张弦桁架结构考虑多点激励效应后的地震作用效应调整系数。     

合肥新桥国际机场航站楼钢结构多点地震输入响应分析北大核心CSCD

地震地面运动的空间效应对大跨结构的动力响应有很大的影响.通过有限元软件ANSYS建立了合肥新桥国际机场航站楼模型,采用ANSYS中的时程分析模块对结构进行多遇地震下多点输入和一致输入的时程分析.选择了合理的视波速来考虑行波效应的影响.将多点地震输入响应分析得到的设计应力与一致输入进行了比较.结果表明,多点输入下设计应力比一致输入下设计应力增大的构件占有很大的比例.因此,在大跨结构的设计过程中,多点输入下的地震分析是必不可少的.应该应用构件的设计应力比来调整一致输入地震响应的结果.     

罕遇地震下大跨张弦桁架结构地震反应分析

为了研究大跨张弦桁架结构在罕遇地震下的抗震性能和地震反应规律,采用STCAD软件建立结构有限元模型再导入SAP 2000中分别进行多维单点和多维多点的地震时程分析,依据工程实际选取三种视波速来考虑行波效应的影响。最终从构件的应力、工作状态及内力时程三个方面对多点和一致输入的计算结果进行了对比分析。结果表明:大跨张弦桁架结构在罕遇地震下的抗震性能良好,但结构存在薄弱部位;多点输入对结构上部桁架和山墙的影响很大,而对索和撑杆的影响较小。建议大跨张弦桁架结构在罕遇地震下的抗震验算应考虑多维多点输入,并选取不同视波速进行验算,取最不利视波速的结果作为参考。     

襄阳东津站多点激励地震响应分析

襄阳东津站站房长度超过300m,属于超长结构。采用时程分析方法,利用ABAQUS软件对结构进行小震弹性和大震弹塑性多点激励与一致激励的对比分析,考察行波效应对结构的影响。分析结果表明,小震弹性阶段,考虑行波效应后结构角柱、边柱及斜撑内力有所加大;大震弹塑性分析阶段,考虑行波效应后结构损伤程度未见明显加重,仅个别构件损伤略微加大。分析结果为结构设计中考虑行波效应的影响提供了依据。     

大尺度空间结构多点输入地震反应分析应用研究

GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》要求对于平面投影尺度很大的空间结构,应进行多点输入地震反应分析。在多点输入地震反应分析的主要方法中,时程分析法的应用最为广泛。在确定多点输入地震波时,主要考虑行波效应和局部场地条件效应。多点输入时程分析在有限元分析程序中的实现方法主要有两种,一是对各支座点施加强制边界条件,二是采用大质量法。据此,提出以超载单元和超载比作为多点输入对结构影响的主要评价指标,并根据多个实际工程多点输入分析的经验,给出了多点输入的一般性结论：多点输入将增加结构的扭转输入,因此对于边角构件的影响较大;多点输入降低输入的同步性,因此结构平动反应减小;在一定视波速范围内,多点输入影响随着视波速的减小逐渐增加;多点输入的影响随着楼层的增高而减小等。     

大跨空间结构在地震部分相干效应与行波效应作用下结构响应分析

基于随机地震动场理论,地震动空间变化考虑部分相干效应与行波效应的组合影响,人工合成与工程条件相一致的空间相关非平稳地震动场,并对其进行了相关分析。在此基础上,对一般大跨空间结构在多点地震激励与一致地震激励两种荷载工况下的反应进行了数值模拟对比分析,考察了大跨空间结构柱子剪力、扭矩和梁弯矩反应的变化规律,并得出一些重要结论。此结果可为大跨空间结构的抗震设计提供参考。     

大跨度斜拉桥多点激励地震反应分析

大跨度斜拉桥各地面支承距离较大 ,一致激励地震输入模式并不符合实际情况 ,应当考虑地震波有限波速传播所引起的行波效应以及部分相干效应和局部场地效应的影响。本文以主跨 1 0 1 8m的某在建大跨度斜拉桥为例 ,数值仿真分析了三种确定性地震波一致激励、行波激励以及随机地震动场多点激励作用下斜拉桥关键部位的地震反应 ,为该斜拉桥的工程设计提供了可靠的理论依据     

空间变化地震激励下大跨度桥梁地震反应分析

强震发生时由于受行波效应、部分相干效应和局部场地效应等因素的影响,大跨度桥梁地面各支承处所受激励并不相同,按多点激励的模式进行地震反应分析较为合理。本文对天津市快速轨道交通工程中1座4跨预应力混凝土连续刚构桥进行了多点激励地震反应分析,并与一致激励下动力时程分析的计算结果进行了比较,对该4跨预应力混凝土连续刚构桥的工程建设具有直接的指导意义。     

基于多点激励的大跨径高墩连续刚构桥行波效应分析

依托跨径布置为(68+128+68)m的某铁路预应力混凝土连续刚构桥,采用通用有限元软件建立空间动力模型研究了该桥的动力特性,对该桥在一致激励和行波效应下的内力和位移进行了对比分析。多点激励作用下的位移结果比一致激励作用下的结果大,并且随着波速的增大而逐渐逼近一致;行波效应对主墩墩顶和墩底截面的弯矩和剪力的影响明显。研究成果可为大跨径高墩铁路连续刚构桥的抗震设计提供参考。     

弦支筒壳结构在多点输入下的地震响应分析

将拉索与柱面网壳相结合,就可以形成新的弦支结构——弦支筒壳结构.以一实际工程为例,本文将分别采用地震波一致输入和考虑行波效应的多点输入分析方法对弦支筒壳进行地震响应分析.结果表明,地震作用下单层筒壳杆件内力和撑杆内力随时间的变化都是在某一数值上下波动,而下弦索内力随时间的变化则是波动着上升.与一致输入相比,多点输入时,单层筒壳杆件内力有些发生了方向改变,有较少一部分内力减小,大部分杆件的内力增大,且随着行波速度的减小,内力增大的杆件增多,幅度加大;一部撑杆的内力增大,也有相当一部分撑杆的内力减小,且随着行波速度的增大,二者对撑杆内力的影响趋于相同;下弦索中拉力或者增大或者趋于与一致输入时相同,且随着行波速度的增大,二者对下弦索中拉力的影响趋于相同.     

超大跨网壳结构在强震作用下的复杂效应影响研究

为准确分析超大跨网壳结构的地震响应，评估结构的抗震性能，采用时程分析法，分析了地震动空间相干性和行波效应、土-结构相互作用以及材料损伤累积效应等多因素对跨度800 m超大跨网壳结构的影响。结果表明：各因素对超大跨网壳结构的抗震性能均有影响；通过对比多点输入和一致输入下结构的地震响应，发现多点输入增大了结构周边杆件的内力，结构中心位置的杆件内力有减小的趋势，这也使结构的失效从其周边位置提前开展，改变了结构的破坏模式，严重削弱了结构的抗震能力；土-结构相互作用和材料损伤累积均会不同程度地增大结构的地震响应，其中土-结构相互作用放大了结构的地震动响应，而材料损伤累积效应在地震动强度较高时结构的地震动响应显著增大。