降雨事件间隔时间对海绵城市规划设计的影响

目前海绵城市规划和设计采用的降雨事件间隔时间(IETD)是根据城市排水管渠设计的5～120 min降雨历时中的上限值,没有考虑到海绵城市的渗滞蓄功能,对海绵城市的规划、设计和工程应用具有一定的局限性。为此,从城市流域角度出发,采用耦合气象特征和流域水文特征的分析方法,将IETD定义为降雨结束到流域径流结束的时间,此定义不仅考虑了城市流域的自然特征,也考虑了海绵城市的功能,因此适用于大多数城市。以长沙市为例,通过1990年—2017年逐分钟降雨资料分析及两个具有代表性的行政区水文模拟,得出以下结果:IETD与汇水区面积显著相关,同时也受下垫面不透水率、坡度等其他因素影响,汇水区的IETD中值为4 h。考虑到海绵城市规划设计大多数以汇水分区为单元,因此,长沙市的IETD取4 h较为合理。最后采用4 h的IETD对暴雨雨型进行设计,其结果与目前使用2 h的IETD暴雨雨型相比,雨峰位置明显提前。     

土-隔震结构相互作用体系动力特性参数的简化分析方法

基于集总参数SR(sway-rocking)模型,建立隔震结构考虑土-结构相互作用(SSI)影响的简化分析模型,并经严格推导得到了模型动力特性参数的计算公式,由此可将常规非隔震结构的简化分析方法延伸到隔震结构的相互作用分析。通过算例分析,与复模态分析方法进行了对比。对比结果表明,该文提出的计算公式对绝大多数工程场地都有很好的适用性,但是相比复模态方法该文方法更加简单实用。算例分析同时表明SSI对于高层隔震结构的影响比中低层结构大。该文提出的简化计算方法是隔震结构初步设计评估SSI效应的简便有效的工具,同时为隔震结构考虑SSI效应的基于反应谱理论的设计方法研究奠定基础。     

不同弹塑性分析软件在超限高层建筑抗震性能分析中的联合应用研究

基于性能的设计方法很难将结构整体与局部关键构件的性能用一种结构分析软件全面把握，联合使用目前成熟的动力弹塑性分析软件PERFORM-3D和ABAQUS，可以利用各自特点对结构的抗震性能进行全面评价。以某超限高层结构为例，首先建立该结构在大震作用下所需达到的抗震性能目标，在PERFORM-3D软件中对整体结构在不同水准下的性能目标直接进行定义，使用ABAQUS软件对关键构件的钢骨、钢筋等局部应力状态进行分析。通过对结构构件性能水准的整体判定和关键构件的局部分析，全面评价了该超限高层结构的抗震性能，从而确定其是否达到预期的抗震性能目标。结果表明，两种软件的联合应用既可以反映结构的整体抗震承载力及抗侧刚度，又能够很好地把握结构关键构件的局部应力状态，可以更为全面且可靠地反映结构的抗震性能。     

软土地基上高层隔震结构模型振动台试验研究

通过对高层隔震结构模型在刚性地基和软土地基条件下进行对比振动台试验,研究软土地基上高层隔震结构的地震反应特性和隔震效果。采用叠层剪切型土箱以减小边界影响,采用粉质黏土作为模型土,考虑基底压力的相似,采用高宽比为4的5层钢框架作为上部隔震结构模型,设计了软土地基上高层隔震结构、非隔震结构以及刚性地基上隔震、非隔震结构的振动台试验模型。试验结果表明：土-结构相互作用（SSI）效应对隔震结构的影响程度较非隔震结构轻;SSI效应显著降低了隔震结构模型的自振频率、增加了体系的阻尼;软土地基上隔震结构能够有效减轻结构的地震反应,但是相对于非隔震结构的加速度反应比值增大,隔震效果降低;SSI效应可能增加也可能减小隔震结构的地震反应,不仅与地震动类型有关还与输入地震动强度相关;软土地基上高层隔震结构基础输入地震动与自由场地震动在反应谱水平上基本一致,采用自由场地震动确定基础输入地震动是可行的,且偏于安全,而非隔震结构基础输入地震动则与地基更深层的地震动接近。     

蒸压轻质加气混凝土外墙板高效连接节点性能研究

蒸压轻质加气混凝土(ALC)外墙板的连接节点有多种,勾头螺栓法应用最为普遍,该连接做法为半刚性节点,限制了ALC外墙板在高层建筑外墙中的应用。提出了一种预埋件式减震摇摆节点,该连接节点解决了主体结构随动变形的适应性难题及墙板的损伤问题,经理论分析、节点静力试验、平面推覆试验、振动台试验,系统地验证了该连接节点的安全性、可靠性、实用性,对蒸压加气混凝土外墙板应用于100m高层建筑外墙提供了可靠的柔性节点做法。该新型高效连接节点经过多个工程的实际应用,进一步验证了其安全性、安装便捷性、容差合理性、传力明确性,促进了外墙系统装配式技术的进步。     

黏滞阻尼器考虑激励频率影响的附加阻尼比简化计算

目前减震结构的附加阻尼比计算都需要先计算出结构的动力反应,并进行复杂的迭代过程,且在计算中一般都仅考虑激励频率等于结构基频的情况.基于非线性黏滞阻尼器,提出了一种不需计算结构动力反应,只根据结构特性、激励频率和阻尼器参数直接求解结构附加阻尼比的计算方法.分析了目前常用的几种附加阻尼比的计算方法,推导出了减震体系在简谐激...     

高耸塔台结构竖向地震模拟振动台试验研究

本文对一机场控制塔台的 1 /30配筋砂浆结构模型进行了模拟竖向地震的振动台试验研究 ,分析了该塔台结构竖向动力特征 ,并就其在竖向地震波作用下的响应规律作了探讨 ,为高耸结构竖向地震作用的深入研究和设计理论提供了试验依据     

黏滞阻尼器的优化布置及其在高层钢结构加固中的应用

阻尼器优化布置是结构减震设计过程中的重要环节,通常需要通过多次动力响应计算来完成。为此,提出了一种通过结构静力分析确定阻尼器合理布置位置的方法,并能够快速计算出优化方案的附加阻尼比。将该方法应用于一栋位于日本东京都新宿区29层钢结构建筑的减震加固设计中,分析了该建筑的强震观测系统在日本“311地震”中采集到的部分楼层加速度时程数据,并基于分析结果验证了所建立的非线性数值分析模型的可靠性。采用所提方法对结构进行减震加固,得到双向共64个阻尼器的优化布置方案及其附加阻尼比,并通过动力方法对结果进行了验证。同时针对长周期及长持时特性的地震波,对减震结构进行动力弹塑性时程分析,评估其抗震性能。分析结果表明：减震优化方案的减震效果明显,结构整体地震反应和构件损伤较非减震方案都大大减小;减震优化方案有效改善了高层钢结构楼层变形不均匀的情况,层间位移角均满足小于1/100的性能要求;通过减震优化后大部分钢支撑和钢梁的塑性率都降低至小于1。     

基于概率密度演化法的隔震结构随机地震响应与可靠度分析

采用简化的两质点隔震结构模型研究随机地震激励下结构设计参数随机性对结构位移响应与可靠度的影响。隔震层和上部结构分别采用Bouc-Wen模型和刚度退化的Bouc-Wen模型来模拟,结合概率密度演化方法和基于极值分布的可靠度理论,求解不同场地条件、阻尼比、周期比与屈重比下隔震层与上部结构的层间位移响应信息与整体可靠度,并对设计参数进行优化。研究结果表明:概率密度演化方法能够有效评估隔震结构的抗震性能;通过对设计参数的适当取值,能使隔震层与上部结构位移响应均最小,从而提高隔震结构整体可靠度。