脉冲型地震动作用下大跨输煤栈桥的动力响应

为研究近断层脉冲效应对火力发电厂钢结构输煤栈桥地震响应的影响,以某典型输煤栈桥结构为研究对象,采用基于能量的脉冲地震动识别方法,选取9条不同脉冲周期的近断层脉冲型地震动,利用标准脉冲数学模型的方法,剔除所选地震动中的脉冲成分,从而获得相应的9条非脉冲地震动。在此基础上,采用动力时程分析方法,对比脉冲地震动与非脉冲地震动对该典型输煤栈桥结构地震响应的影响。研究结果表明：脉冲型地震动会对输煤栈桥的地震响应产生显著影响,特别是脉冲周期与结构自振周期接近时,三向输入时脉冲效应对输煤栈桥结构响应的放大作用最明显,其最大放大系数为2.1;在脉冲型地震作用下,输煤栈桥的柱顶水平位移为弹塑性位移限值的1.36倍,将产生超出预期的严重破坏,其钢桁架跨中挠度为正常使用限值的2.97倍,将会严重影响结构的适用性及附属设备的安全。因此,在对近断层区域内的输煤栈桥结构进行抗震设计时,有必要考虑脉冲效应和地震动多维性对结构地震响应的影响,否则将低估结构的动力响应。     

震源深度对地震动方向性特征的影响

为了定量分析地震震源深度对近断层地震动及其在地表的空间展布特征的影响,本文采用一个典型的走滑地震震源模型,基于离散波数有限元方法计算了5种不同震源深度工况下的地震动及其分布场,对地震动幅值、频谱和持时的方向性特征进行分析,结果表明：随着震源深度的增加,地震动的幅值降低,并且在破裂前方和破裂后方存在明显差异;震源深度不同,地震动的空间分布特征也不同;在地震动场中存在一个明显受到方向性效应影响和控制的区域,此区域的位置和面积随着震源深度变化而改变;在地震工程中预测地震动时,特别是当工程中需要考虑地震的近场效应时,震源深度参数是一个不可忽略的因素.     

沉管隧道沉降控制的计算分析

根据某一沉管隧道长期运营中监测到的沉降 ,对一直被工程技术人员忽视的沉降问题的机理进行了分析 .指出河道的淤积、潮汐的往复荷载和超载情况等都可以引起沉管隧道的沉降 ,提出了定期清淤、管底注浆和桩基加固的沉降控制措施和加固后管体的计算方法 .并针对一个实际工程 ,对加固计算中地基承载力进行了分析 ,提出桩基加固方案 ,通过加固后管体的结构计算 ,分析了管体本身的内力和加固情况 .     

近断层脉冲型地震动强度指标与高耸结构损伤关联性

为了研究近断层脉冲型地震动作用下适用于评价高耸结构抗震性能的地震动强度参数,基于加速度反应谱提出一种同时考虑结构周期延长和高阶振型效应的地震动强度指标。分别以120 m和240 m的钢筋混凝土烟囱结构为研究对象,使用OpenSEES程序,在近断层脉冲型地震动作用下,揭示了高耸混凝土结构的损伤指标(Park-Ang损伤指标、最大层间位移角、最大曲率、最大楼层加速度以及最大顶点位移)与37个地震动强度指标的关联性。研究结果表明：提出的地震动强度指标最适合用于预测高耸混凝土结构在近断层脉冲型地震作用下发生的Park-Ang损伤;与速度相关的地震动强度指标表现出与高耸结构损伤指标的较高的相关性;随着结构周期的增大,位移型的地震动强度指标与损伤的关联性有增长的趋势;此外,地面峰值加速度在表征高耸结构变形破坏方面存在局限性,但是可以用来分析非结构构件的抗震性能。研究结论可为选择合适的地震动强度指标和损伤指标评价高耸混凝土结构在近断层脉冲型地震动作用下的抗震性能提供参考。     

基于矢量地震动强度参数的隧道结构易损性分析

基于矢量地震动强度参数,对软土浅埋隧道进行地震易损性分析。开展大量土体-隧道结构动力非线性有限元计算,利用计算结果,对15个地震动强度参数(IMs)与隧道破坏指标(DI)进行对数线性拟合回归,并采用有效性、实用性和效益性3个指标对不同IMs进行合理性分析。研究发现,峰值加速度(PGA)是最优IM,其次是峰值速度(PGV)和加速度谱强度(ASI)。根据揭示的最优IM(即PGA)建立基于标量IM的隧道地震易损性曲线,利用合理地震动强度参数中PGA和ASI建立基于矢量IMs的隧道地震易损性曲面,并与上述地震易损性曲线进行对比。结果表明：采用标量IM的地震易损性分析不能表达第2个地震动强度参数IM对隧道抗震性能的影响,所建立的基于矢量IMs的易损性曲面能更精准地评价盾构隧道的抗震性能。     

不对称截面沉管隧道三维结构分析

佛山市汾江路南延线沉管隧道工程为我国最大公铁合建隧道, 不同于大多数沉管隧道, 该工程为了同时满足车辆、地铁的通行需要, 隧道横断面设计为不对称截面, 给设计和施工带来了较大的挑战。针对以上问题, 本文对静力作用下的沉管隧道管节进行三维数值模拟分析, 分析并比较管节在不同工况下的应力、变形、沉降, 探究不对称隧道截面与常规对称隧道截面之间受力性态的差异, 得出一些与对称截面沉管隧道不同的结论(不对称隧道管段在横向上产生了不对称的沉降等), 对后续施工和类似工程有一定参考价值。       

地震动时频分析在隧道动力响应分析中的应用

为了了解影响隧道动态内力峰值出现位置的相关因素.利用希尔伯特—黄变换,对E1 Centro等4条天然地震波和某隧道人工波(简称LBG地震波)进行了时频分析,结果表明:1)地震波各频段内所含能量的大小是影响隧道动态响应的主要因素;2)地震波中所包含的瞬时能量和总能量在时域上的分布决定了隧道内力及塑性应变最大峰值的出现时间;3)隧道内力峰值及最大塑性应变出现的位置与隧道断面形状及周围介质对衬砌的约束状态有关,与地震波的类型无关.     

超高层混合结构增量动力分析的地震动强度指标

在进行超高层结构设计时,地震动强度指标是指导结构抗震设计的重要依据,对结构的安全至关重要,但目前并没有统一的结论,因此,对超高层结构进行地震动强度指标的研究具有重要意义.在综述建筑结构增量动力分析地震动强度指标有效性研究现状的基础上,提出适用于超高层建筑结构增量动力分析的地震动强度指标(S)a％,地震动强度指标(S)a...     

基于三维有限元模型的沉管隧道格形地墙护岸变形模式及方案比选分析

格形地墙作为一种新型支护结构形式,其受力变形性质相比传统支护结构存在明显的差异,相关理论研究滞后于工程实践.介绍了如意坊沉管隧道护岸工程中黄沙端格形地墙的设计方案,其依据基槽边坡开挖深度的差异,在不同区段采用了不同的格构形式和地墙长度.通过建立大型三维有限元模型,研究了护岸地墙变形的空间分布特征.计算结果表明,基槽边坡开挖引起的护岸地墙侧移模式具有刚性平移、整体转动和不同区段之间相对变形的特征.这种变形模式主要是由不均匀的土体开挖卸荷造成的,同时也受地墙格构形式分布特性的影响.最后,对既有设计方案中采用的格构形式和地墙长度进行了比选分析,论证了该方案是能同时兼顾安全性和经济性的优选方案.本文介绍的格形地墙护岸设计方案和得到的三维变形模式,对相关工程具有很好的参考借鉴价值.     

地震动荷载作用下尾矿坝动力分析

为了研究拟修建的某尾矿坝的动力响应,本文结合该尾矿坝的勘察资料,对其进行两种地震动输入下的动力特性进行分析。综合分析了有效应力、动位移、永久位移、应力水平、水平加速度放大系数等物理量的分布及变化规律,对尾矿坝在两种地震动作用下的抗液化能力进行了评价。结果表明,该尾矿坝在上述动荷载作用下应力水平较低,具有较大安全储备,且坝内孔隙水压力维持在合理范围,坝内土单元不会发生液化。     

地面转动分量的标准反应谱

利用美国圣．费尔南多地震时７６个台站记录的２２８条地面平动加速度记录，按照转动分量与平动分量之间的关系，合成了相应的地面扭转及摇摆分量加速度时程；同时将实际场地分为硬场地和软场地两类，研究了两类场地的地面转动分量标准反应谱，其结果可望在工程抗震实践中应用。     

黄土场地的地面地震反应分析

本文根据黄土地区部分场地的实际情况和条件,建立了综合考虑土层的波速、深度和土性相互间关系的非均质场地土层模型。并通过由地基下部基岩处输入实际地震记录,运用层状介质体系地震反应分析法,对所建立的黄土地层中存在不同深度软弱夹层的情况进行地震反应模拟分析,从中归纳出软弱夹层处于不同深度及相邻土层刚度变化时,对地面地震反应影响的有关规律性。     

地铁车站结构的地震能量反应

将地基土-地铁车站结构体系视为平面应变问题,采用Davidenkov动力本构模型和动塑性损伤模型,分别模拟土体和车站结构混凝土的动力特性,研究了中远场地震动和近断层地震动作用下地铁车站结构的能量反应特征.结果表明,地铁车站结构的阻尼耗能和滞回耗能随地震动作用时间单调增加,输入地震动特性对地铁车站结构的能量反应特征有显著影响;中柱的滞回耗能分布沿结构层间自下向上依次减少;侧墙的滞回耗能主要分布在顶层和底层;梁板的滞回耗能分布较为均匀,但顶板的耗能相对较多;中柱的滞回能量耗散最为集中,在地铁车站结构的抗震设计中应加强中柱的抗震措施.     

多维相关地震动作用下结构反应的反应谱法

根据地震动主轴模型的概念和转动分量与平动分量的关系,提出了多维地震动作用下结构的反应谱分析法。该方法可以考虑各分量的相关性和转动分量对结构反应的影响。结果表明:这种影响随结构轴线与地震动主轴方向之间的方位而变化;转动分量对结构角部构件的反应影响较大;当两正交水平方向地震动强度相同时,可不考虑各分量相关性的影响,各分量的反应可按平方和开平方根(SRSS)法进行组合     

单层厂房弹塑性地震反应分析

本文分析研究了单层等高非对称厂房在地震作用下考虑屋盖变形的平——扭耦联的弹塑性反应.得到的结果与震害现象更加相符.     

地震动幅值影响因素分析

从强地面运动方面考虑,地震动的特性可以通过其三要素来描述,即地震动的振幅、频谱和持时．而振幅,即幅值是地震动特性中的一个非常重要的因素,由于对其的影响因素较多,虽然许多的研究者在这方面做了大量的工作,但仍然有许多不确定因素．本文系统的分析了地震动幅值的影响因素和研究现状,指出了需要进一步研究的问题．     

软土地基隧道地震反应特性初步分析

以南京河西地区某软弱场地为背景,选用EI-Centro地震波,用有限元软件ABAQUS对土与隧道结构的地震反应进行数值模拟,得出了隧道周围场地加速度反应峰值的变化情况、隧道的最大地震剪应力的位置,及其对场地地震动的影响,对研究软弱地基上隧道的抗震性能具有一定的参考价值。     

地震动功率谱实用模型的低频段合理性分析

由规范反应谱合成的地震动功率谱实用模型具有较高的工程应用价值.提出从功率谱零频含量特征和地面最大位移2个方面判断地震动功率谱实用模型低频段的合理性.以多国规范反应谱为目标谱合成地震动功率谱,对比分析各功率谱低频段的合理性.分析结果表明,由加速度反应谱合成的功率谱的合理性取决于反应谱的合理性,而合理的加速度反应谱在长周期(低频)段应随周期(T)的增长以T^-2的速度下降.据此修正GB50011—2010反应谱,引入T^-2下降段,并将起始下降周期初步定为2 s.     

震中矩对水平向能量持时的影响分析

详细的分析了震中矩对持时的影响,其中持时是以70%能量持时为研究对象.利用美国强震记录,在Ⅱ类场地上,对震级和震中矩进行分组,研究在每一组内的平均能量持时,进而得出持时与震中矩之间的关系.通过研究发现,随着震中矩的增大,持时相应的变长,但是当震级较大时（7级）,持时有变短的趋势;同时震中矩对持时的影响在两水平方向上都是非常明显的,总体而言东西向的值要大于南北向的值,表现出较强的方向性.