火电厂直接空冷结构体系抗震计算分析

火力发电厂直接空冷结构体系是随着空冷工艺出现而形成的新型工业建筑,结构组成及其受力性能复杂,其抗震计算分析是结构设计的关键问题。建立了直接空冷结构体系有限元计算模型,通过模态计算分析了结构的动力特性。按照抗震规范要求进行了单向地震作用反应谱分析和双向地震作用结构响应计算,并采用时程分析计算了结构的地震内力和变形。进行了非线性时程分析,分析了结构的破坏过程和破坏模式。抗震计算分析表明,直接空冷结构体系扭转效应突出,大震作用下易形成柱铰破坏机制。     

结构动力反应分析方法综述

论述了结构动力反应分析方法的发展过程,介绍了结构确定性地震反应分析和随机地震反应分析的基本方法,归纳了各种方法的基本思路、地震动输入特性以及适用范围,有助于结构设计人员选择合适的结构计算分析方法。     

点支式玻璃幕墙单层索网实用抗震计算方法

点支式玻璃幕墙单层索网的地震反应由于受几何非线性和主体结构的影响,其抗震计算更加复杂。目前抗震规范采用简单的等效静力法计算,地震影响系数亦取线性体系地震影响系数的最大值,未能考虑几何非线性体系结构动力反应的特点,同时也未考虑主体结构的影响,与实际情况严重不符。对点支式玻璃幕墙单层索网地震反应的模态参与特性研究表明,其地震反应以第1阶模态为主,且考虑其质量刚度的均匀分布特性,参考抗震规范中的底部剪力法提出了改进等效静力法,并通过对一组典型索网模型的计算分析验证了此方法的合理性。提出相应的地震影响系数可由线性周期和几何非线性因子控制的单自由度体系求得。大量的分析计算结果表明,主体结构动力影响系数反映主体结构二次输入的影响,其值可通过二者的基本频率比值求得。     

对结构静力弹塑性分析方法的几点改进

探讨了结构静力弹塑性分析方法的基本原理，指出了该方法目前存在的缺陷，基于模态Pushover法（MPA）提出了根据振型参与重量来确定对结构地震反应起主要影响的振型数以及两阶段的侧向力加载模式，并对确定结构目标位移的方法作了一些改进。采用动力时程分析法和改进的静力弹塑性方法，对一个优化钢框架结构的地震反应进行了数值模拟分析，其结果表明，采用本文改进的静力弹塑性分析方法对结构进行推覆分析，能较准确地模拟结构的地震反应，具有易操作、计算精度高的优点。     

非对称剪力墙-简体超高层结构的振动台试验研究

为了研究复杂体型高层建筑结构在地震作用下的特性与反应，对一个l：50比例的非对称剪力墙一双筒体复式超高层住宅模型进行了振动台模拟地震试验。根据试验结果，通过相似关系得到原型结构在地震作用下的动力特性与反应，与有限元分析结果进行了比较，指出了结构的薄弱部位，并对结构设计提出了若干建议。     

悬索结构动力分析理论及参数研究

本文充分考虑了悬索结构大挠度变形几何非线性反应特征,在动力反应有限元理论分析中完善了索单元刚度和拟荷载项表达式,优化了计算方法.对与动力分析直接相关的索网阻尼特性及其对地震反应影响做了深入研究,并给出了常见索网屋盖结构地震反应及主要参数影响规律.在以上研究基础上,对悬索结构地震反应分析与设计提出几点新建议.     

模态分析的损伤诊断在桅杆结构中的应用

研究了桅杆结构的破坏原因和破坏机理,针对桅杆结构本身的结构动力特性和损伤后的动力特性改变,对应用模态分析方法在桅杆结构的损伤诊断的应用问题进行了分析,指出了模态分析的损伤诊断方法在桅杆结构中的应用方向。     

联桥及大悬挑区域的结构舒适度研究

介绍了控制楼面振动的临界阻尼和振动限值的取值方法,通过结构模态分析计算得到了用于踏步激励的结构动力特性,并对其在踏步激励下的动力反应进行了评估,证明了商场内大跨连桥的结构舒适度能够满足顾客的要求。     

结构-设备耦合体系地震响应振动台试验研究

工业建筑中设备与结构存在复杂的动力相互作用,不同动力特性的结构与设备组成的耦合体系其地震响应也会发生变化。为了研究结构-设备耦合体系在参数变化时的地震响应和破坏过程,进行了三个耦合体系模型的振动台试验。模型由钢筋混凝土框架结构和钢结构单自由度振子组成。试验得到了结构-设备耦合体系在地震波作用下的动力特性、位移反应、动力放大系数、动应变和层间滞回耗能。分析了质量比和频率比参数变化对耦合体系地震响应的影响。研究表明,随着质量比的增大,结构地震反应增大,设备地震反应减小;随着频率比的减小,结构地震反应减小,设备地震反应增大。研究结果可为支承设备的结构动力设计提供参考。     

空间网格结构抗震薄弱区识别的静力推覆方法

空间网格结构在强震下出现薄弱区的原因是该区域杆件的地震内力与决定其截面配置的非抗震设计内力差异较大,且该内力差异主要来自于少数模态的贡献。为此,利用非抗震设计和多遇地震验算的最不利内力,提出了一种疑似薄弱区杆件的简便判别方法。基于多遇地震下由振型分解反应谱法计算得到的结构响应,可以确定疑似薄弱区杆件地震内力的主要贡献模态。考虑这些主要贡献模态并参考振型质量参与系数,构造了能够近似反映最不利单向地震响应的综合模态,并基于结构应变能相等的原则确定了罕遇地震水平的等效静力推覆荷载。给出了一种能够计入三向地震动贡献的静力推覆方法,并对一个三心圆柱面双层网壳算例进行了推覆分析。通过与动力弹塑性时程分析结果对比发现,只要在建立推覆荷载时组合模态包括了疑似薄弱区杆件地震内力的主要贡献模态,并且所有组合模态的振型质量参与系数之和大于90%,则该静力推覆方法可以有效识别到该结构在罕遇地震下可能形成的薄弱区。     

大跨度张弦桁架结构自振特性和地震响应分析

为了研究大跨度张弦桁架结构的自振特性及其地震响应,首先应用有限元方法对结构的振型进行分析,然后通过时程分析法讨论张弦桁架结构在地震作用下的动力响应,主要研究了不同预应力、撑杆数、拉索横截面积及约束条件对其自振特性和地震响应的影响以及不同地震波对结构响应的影响。分析结果表明,张弦桁架结构的低阶振型以竖向振动为主,预应力、撑杆数、拉索横截面积对低阶振型影响很小,对结构的地震响应影响也很小;但约束条件对结构的低阶振型影响很大,对结构的地震响应影响也很大;结构的响应还与地震波有很大关系。     

非规则房屋结构的动力性能计算研究

分析了非规则房屋结构的动力计算原理,结合实例计算了U型结构和L型结构的动力特性并做了比较分析,研究了平面非规则布置房屋结构的地震反应,从而为抗震或减震方案提供依据。     

Shaking table test of super high-rise structure on liquefied ground

为了研究液化地基上超高层结构在地震作用下的动力特性和动力响应,设计了液化场地超高层结构模型,并对其进行振动台试验。分析了超高层结构的自振频率、阻尼比、振型、加速度响应、位移反应、结构顶层加速度响应组成和地基孔隙水压力。结果表明：随着加速度峰值的增大,结构的自振频率下降,阻尼比增大;由于结构刚度变化不大,结构振型曲线的形状变化不明显;结构的动力响应不仅与输入地震波的加速度峰值有关,还与地震波的频谱特性有关;结构顶层的加速度反应主要由结构弹塑性变形加速度分量组成,其次是基础转动引起的摆动加速度分量和平动加速度分量;当地震波加速度到达第1个峰值时,砂土层的超孔隙水压力存在负值。     

某平面不规则框架结构的地震响应分析

以某平面不规则框架结构为例,通过建立有限元模型,分析了结构的动力特性,采用阵型分解反应谱法对结构进行了地震响应分析,以期为结构的抗震性能评估和合理设计积累一定经验。     

基于模式搜索算法的大跨机库柱间消能支撑参数优化研究

大跨维修机库动力特性复杂,针对该类结构的减震研究则刚刚起步。本文结合大跨机库的地震响应特点,采用布置柱间消能支撑来进行机库结构地震响应的被动控制。结合减震结构优化模型特点与主要优化算法的数学原理,选取模式搜索算法作为结构减震装置参数优化分析工具,通过目标函数程序的编制实现了模式搜索算法在结构被动控制系统参数优化分析中的应用。最后针对机库基底剪力设置了适应度函数,进行了机库结构柱间耗能支撑阻尼系数的优化分析,并给出了机库减震效果随减震装置参数的变化规律。分析表明,模式搜索算法以及相应的优化程序可以有效地实现机库结构减震参数优化分析。     

双塔连体结构的模拟地震振动台模型试验研究

双塔连体结构是在两塔楼上部设置连体而形成的一种复杂的高层建筑结构形式,在我国实际工程中的应用越来越多,但目前对此类结构的抗震性能研究还不够全面和深入。针对一双塔连体高层建筑,进行了模拟地震振动台模型试验,并利用大型通用有限元分析软件ANSYS进行了结构动力特性和动力反应分析。结果表明,连体刚性连接节点及墙体采取的内设型钢的加强措施可以满足结构抗震要求;连体结构的连体部分对竖向振动效应的放大十分明显;应进一步加强连体桁架构件的整体和局部稳定性;开有较大洞口的楼层应采取改善延性的措施。     

Dynamic characteristics and seismic response of frame–core tube structures,considering soil–structure interactions

In order to study the dynamic characteristics and seismic response of high‐rise buildings with a frame–core tube structure, while considering the effect of soil–structure interactions (SSIs), a series of shaking table tests were conducted on test models with two foundation types: fixed‐base (FB), in which the superstructure was directly affixed to the shaking table, and SSI, consisting of a superstructure, pile foundation, and soil. To increase the applicability of the model to the dynamic characteristics of real‐world tall buildings, the superstructure of test models was built at a scale of 1/50. This simulated a 41‐floor high‐rise building with a frame–core tube structure. The mode shape, natural frequency, damping ratio, acceleration and displacement response, story shear, and dynamic strain were determined in each of the test models under the excitation of simulated minor, moderate, and large earthquakes. The SSI effect on frame–core tubes was analyzed by comparing the results of the two test models. The results show that the dynamic characteristics and seismic response of the two systems were significantly different. Finally, these results were verified by performing a numerical analysis on the differences in the seismic responses of the FB and SSI numerical models under various simulated seismic conditions.     

城市高架桥动力特性研究

桥梁结构的动力特性就是结构振动的基本特性,是对桥梁结构进行地震反应分析的基础.因此,对高烈度地区城市高架桥动力特性进行试验和理论研究很有必要.本文以高架桥常见的结构形式桥面连续简支梁结构为例,建立三维有限元模型,进行了模态分析并与试验结果进行对比分析.其结论可为同类型桥梁结构进行设计和分析作为参考.     

大跨高层连接体建筑结构动力分析

本文以上地工贸楼为例对大跨高层连接体建筑进行结构动力分析。连体部分结构由于跨度大,其两侧和主体结构的连接采用主体结构柱上设牛腿的连接方式,其中一侧为铰支座,另一侧为有限值的单向滑动支座,以有效降低温度荷载的影响。本文采用地震反应谱分析和时程分析方法,分析了主体和高位连接体结构的动力特性及结构变形特点。同时对在主体和连接体结构间设置夹层钢板橡胶垫方案进行了计算分析,结果表明采用刚度适宜的夹层钢板橡胶垫,可有效降低结构的动力反应,提高结构的整体性。     

基于ANSYS的支撑框架结构地震反应谱分析

利用ANSYS对一斜支撑框架结构建立有限元模型并分析该结构的动力特性和地震荷载作用下的弹性响应。对该结构进行模态分析,求出前5阶的频率和模态振型,分析得出支撑框架结构的动力特性。进行结构地震反应谱分析考察地震作用下各个构件受力特点。为斜撑框架结构设计提出一些建议和结论。