土-群桩-结构系统动力特性及相互作用地震反应分析

本文根据连续介质力学理论,考虑平面应变假设,按桩-土-桩动力相互作用概念,研究了群桩中每两根桩的关系,并利用等效单桩的原理,将群桩动力问题转化为等效单桩动力问题,使分析得到简化。分析中采用了传递矩阵的方法,可方便而有效地考虑土的分层。在水平摇摆振动的分析中,还考虑了桩的竖向运动对摇摆刚度的贡献。 根据本文的理论和方法,用自编专用程序SPGSIA分析了土-群桩系统的动力特性;并用动力子结构及快速富里叶变换技术分析了土-群柱-结构系统的相互作用地震反应。通过本文的研究,得到了一些规律性的结果。     

随机地震激励下群桩-土-桥墩相互作用分析

考虑地震动的随机性,利用复反应分析技术,采用随机地震反应计算方法对某一特大型桥梁群桩基础与土动力相互作用效应进行了数值试验研究。将土与群桩体系视为一个整体进行有限元离散,采用等效线性化方法考虑土体的动力非线性性能。将桥墩-群桩-土相互作用体系与自由场随机地震反应进行比较,结果表明:相互作用效应的影响与桩土模量差异以及土体与群桩基础距离有关。软土层剪应变水平及分布发生了显著变化,群桩基础两侧附近土域剪应变呈现明显的弧形分布;地表及浅层土体最大地震加速度反应有所减小,但覆盖层中下部土体加速度反应峰值明显增大,增幅达5%~30%左右;此外,地震地面运动的频谱成分存在显著差别。桥梁桩基础抗震设计中应充分考虑桥梁结构-群桩-土相互作用效应。     

土-桩-结构相互作用体系非平稳随机地震反应分析

目前,有关土-结构动力相互作用问题的研究基本上多限于确定性的或平稳随机激励下的响应分析.文中基于某基岩加速度反应谱,利用文献[7]的方法求取基岩非平稳随机地震功率谱密度函数,采用有限元方法建立土-桩-结构相互作用体系的三维分析模型,对在非平稳随机地震激励下土-桩-结构相互作用体系进行了反应分析.首先对三种不同场地条件下的土-桩-结构相互作用体系进行了动力特性分析;然后,对在非平稳随机地震激励下桩基承台的反应和自由场反应进行了比较,给出了结构的位移功率谱响应结果.     

桩-土-结构相互作用对超大跨度斜拉桥随机地震动响应影响研究(Ⅱ)

基于随机振动理论,以苏通长江公路大桥为背景,对超大跨度斜拉桥在随机地震荷载作用下的动力响应展开研究.从计算分析的角度,探讨了桩-土-结构动力相互作用对苏通大桥地震动力响应的变化规律.计算结果表明,建立在柔性地基上的大跨度斜拉桥,应当合理考虑基础刚度效应或桩-土-结构动力相互作用的影响,不能把基础直接考虑为固结模式.     

桩基-结构体系的地震响应分析

通过确定桩间动力相互作用因子的近似方法，建立了群桩基础在水平和转动振动相耦合时的动力阻抗矩阵，并讨论了桩－土－结构系统地震响应分析的简化计算方法。算例表明，这一简化方法具有良好的计算精度。     

软土场地上双柱式桥墩-桩-土相互作用体系地震反应特性的数值分析

以某高速公路桥梁的双柱式桥墩-桩-土相互作用体系为研究对象,采用有限差分软件FLAC3D,通过输入唐山大地震时迁安地震波记录,对双柱式桥墩-桩-土相互作用体系的地震反应进行了三维数值分析,比较了横向与纵向地震时墩柱和桩的地震反应特性,讨论了深厚软土场地上双柱式桥墩-桩-土动力相互作用以及横、纵两个方向的地震波对桥墩地震反应的影响.分析结果表明:不同方向的水平地震时,地面以上墩柱的剪力和水平位移有较大的不同.     

桩-土-结构动力相互作用研究现状与进展

桩-土-结构动力相互作用是地震工程重要的研究方向之一。本文回顾了近年来国内外桩-土-结构动力相互作用的研究历史,同时对该领域的研究现状进行介绍,简述了桩-土-结构动力相互作用解析法、数值分析、试验和原型观测的研究进展,并对该领域今后的研究方向给出了一些建议。     

结构-群桩基础地震响应离心振动台模型试验

为研究桥梁群桩基础的大质量承台和外露桩基对桩-土动力相互作用效应的影响,分别对低承台（与土接触）和高承台群桩基础进行了离心振动台模型试验。试验中地基土采用了黏质粉土,上部结构简化为质点和杆构件,基础形式包括单桩和群桩。为模拟地震剪切波作用下土层运动效应,采用叠环式层状剪切箱实现土体的层状自由剪切,箱内壁设置橡胶膜以消除边界反射效应。在加速度为5.0g的离心环境中,选取Chi-Chi地震波作为基底激励输入,在不同输入峰值加速度下,分析了结构-群桩基础的地震响应。试验结果表明：与低承台群桩基础相比,高承台形成的群桩外露会增加上部结构和承台的惯性效应,改变桩身峰值弯矩的分布,表现为承台与桩接触处的桩身峰值弯矩下降,但桩身最大峰值弯矩改变较小。     

承台对群桩-承台结构水动力特性的影响研究

以往对海上结构物下部结构水动力特性的研究,大多仅针对群桩结构进行分析。对于跨海桥梁而言,实际情况是群桩-承台结构受到波浪力荷载的作用,因此对群桩-承台结构在波浪作用下的水动力特性进行系统研究十分必要。文章首先运用数值模拟的方法分析群桩结构的水动力特性,计算结果与相同工况下的实测数据高度吻合,充分证明所采用数值模拟方法是可靠的。其后通过建立群桩-承台结构三维数值波浪水槽,研究承台结构对桩柱群桩效应的影响,绘出了群桩在横向并列和纵向串列两种布置形式下群桩-承台结构的群桩效应系数KG随KC数的变化曲线,并通过改变承台淹没系数以进一步研究其对群桩-承台结构的水动力特性的影响。     

上部结构刚度改变对桩-土-杆系结构动力相互作用的影响

采用改进的Penzien模型 ,利用研制开发的桩 -土 -杆系结构动力相互作用分析程序DIPSFSA ,对带支撑和不带支撑的钢框架均按刚性基础和考虑桩土参与作用两种情况进行地震反应分析 ,研究上部结构刚度改变对桩 -土 -结构动力相互作用的影响。结果表明 ,在Ⅲ、Ⅳ类场地土条件下 ,无论上部结构是否加设支撑 ,桩土参与共同工作对上部结构地震反应均有不容忽视的影响 ,且上部结构相对于地基的刚度越大 ,桩 -土 -上部结构之间的共同工作效果越明显。从而说明 ,软土地基上结构刚度越大 ,结构不一定越安全。     

点支式玻璃建筑鱼腹式柔性支承体系地震反应分析

以清华大学游泳馆点式玻璃建筑设计为背景 ,对点式玻璃建筑中两种常用的鱼腹式柔性支承体系的动力特性影响进行了研究。选取了适当的地震波 ,在考虑玻璃自重的情况下 ,对柔性支承体系的地震反应进行了时程分析和谱分析 ,研究了地震反应对两种鱼腹式常用柔性支承承载性能的影响。     

橡胶支座隔震技术在灾区重建工程中的应用

隔震结构体系是区别于传统抗震结构体系的一种被动控制体系,通过设置隔震层来吸收并消耗地震能量,减小结构的地震反应,确保结构的安全。本文通过采用橡胶支座隔震技术的四川某灾后重建工程实例,运用时程分析法对隔震结构的地震反应进行了计算分析。分析结果表明,隔震结构在罕遇地震作用下仍处于弹性工作状态,结构具有较好的抗震性能。本文同时介绍了橡胶隔震支座的施工工艺及注意事项,希望对今后类似工程有一定借鉴作用。     

基于WebGIS的供水管网防震减灾信息系统研究

应用WebGIS技术建立供水管网防震减灾信息系统是提高供水管网综合防灾能力的一条有效途径。本文阐述了系统的组成部分及其功能,介绍了基于WebGIS的供水管网地理数据库的形成,建立了地震危险性分析、震害预测专业模型,利用MapX技术和VB＋ArcObject服务器组件开发技术建立供水管防震减灾信息系统,实现了地地震危险性分析、震害预测、应急反应决策等信息网上发布、检索和分析,提高了供水管网的防震减灾能力。     

上海嘉定凯悦酒店超高层结构设计

介绍了上海嘉定凯悦酒店超高层结构的抗震设计与分析.主楼地下2层、地上40层、高184 m,设计采用钢骨混凝土混合框架—钢筋混凝土核心筒结构,使用了三种程序进行整体结构在多遇地震作用下的弹性计算,同时进行了小震作用下的弹性动力时程分析、中震作用下的结构性能分析和罕遇地震作用下弹塑性动力时程分析.各项计算指标均达到了设计的要求,结构设计和分析方法可供今后类似超限高层筑和其他复杂结构设计参考.     

Reliability of an engineering system under a strong earthquake with application to offshore platforms

This paper presents a method developed for the performance evaluation of an engineering system during a strong earthquake. The seismic reliability of the system is evaluated by considering the different possible failure modes, and seismic reliability of the components of the system. The method is applied to the oil production system at the Statfjord Field in the North Sea. The objective of the analysis is to document the reliability of oil production from the field in the event of an exceptionally large earthquake, and to investigate the effect of spatial variation of earthquake loading parameters on the computed system reliability. It is shown that, with a realistic model of the spatial variation of earthquake motion, there is very little correlation between the earthquake loading parameters at different platform locations. The main consequence of this lack of correlation is that the computed failure probability of the oil production system under the design earthquake is about one order of magnitude smaller than the probability of failure of individual platforms at the Statfjord Field.     

概率Pushover分析方法及其在结构体系抗震可靠度评估中的应用

本文结合我国现行的抗震规范 (GBJ 11— 89)和地震作用统计参数 ,提出了结构抗震分析的概率Pushover分析方法。根据结构体系可靠度的特点 ,提出了基于概率Pushover分析的结构体系抗震可靠度评估方法 ,并用重要抽样法检验了所提方法的计算精度。理论分析和算例结果表明 :概率Pushover分析方法是评估结构体系抗震可靠度的简便、实用方法。     

抗震结构总输入能量及其影响因素分析

采用时程分析法综合考虑各种影响因素分析了单自由度弹性和弹塑性体系、多自由度弹性和弹塑性体系剪切型、弯曲型以及剪弯型结构在罕遇地震作用下的总输入能量反应及其受各类因素影响的规律，得出了上述结构的总输入能量谱曲线、提出了多自由度体系及弹塑性能量分析简化分析方法的建议，为寻求基于能量准则的结构抗震设计方法和完善结构抗震双得破坏准则提供了一定的依据。     

弹性地震作用下计算多层建筑扭转耦联振动的一种方法

本文首先简单地回顾了多自由度体系的弹性地震反应,然后根据多自由度体系的弹性地震反应公式和摄动理论,采用将扭转耦联低振型近似地表示为非耦联振型线性组合的方法,来求出扭转耦联振型。在此基础上,可以建立计算多层建筑结构考虑扭转耦联振动的弹性地震作用公式。计算比较精确和方便,可在实际工程中应用。     

框架结构水平和竖向地震耦合作用时程分析

本文建立了平面框架结构体系考虑水平和竖向耦合振动的运动微分方程。运用时程分析法对结构进行了在耦合输入水平和竖向地震波情况下的动力响应计算,并与单维输入竖向地震波的情况进行了对比分析,得到一些有价值的结果。     

抗震设计常见问题浅析

本文通过对南通地区教学楼、底商上住等房屋抗震设计中出现的常见问题进行剖析,提出建筑物抗震设计中建筑平面及竖向规则性设计、结构体系的选择应注意的问题及解决方法。