基于长周期作用的大底盘基础隔震 结构地震响应分析

收集了２７３条地震动信息并进行滤波处理,筛选了近场普通、近场脉冲、远场普通和远场谐和４类地震动,利用ＥＴＡＢＳ软件建立了一个大底盘基础隔震结构的有限元模型,进行隔震和抗震模型在双向地震动作用下的时程分析。结果表明:长周期作用下基础隔震结构减震效果比普通地震动差;大底盘楼层的减震效果在长周期地震动下,较塔楼明显降低,设防烈度下层间位移角超限,罕遇烈度下隔震层位移超限;普通地震动下,隔震结构能够降低大底盘结构的平－扭耦合效应,但长周期地震动下,扭转响应增大,尤其在大底盘顶层;隔震结构与长周期地震动产生共振,导致隔震结构响应的增长幅度大于抗震结构。     

大底盘单塔楼层间隔震结构地震响应分析

设计塔楼缩进比例为1∶3、缩尺比例为1∶7的8层大底盘单塔楼层隔结构,隔震层位于塔楼底部,运用有限元分析软件ＥＴＡＢＳ对该结构模型进行数值模拟,对比相应的抗震模型并总结地震响应规律,为工程设计提供参考。分析结果表明:层间隔震结构相比非隔震结构自振周期显著延长;上部塔楼在楼层加速度、层间位移和层间剪力等地震响应方面减震效果明显,下部底盘在层间位移和层间剪力响应方面减震效果不明显,且加速度响应相比非隔震结构略有放大;进一步分析得到,层间隔震结构在0．6ｇ加速度峰值地震作用下仍为弹性状态,安全度较高。     

地铁上盖大底盘多塔层间隔震结构的抗倒塌性能分析

为了深入研究在强震作用下层间隔震结构的抗倒塌能力，使用ＥＴＡＢＳ有限元分析软件对大底盘多塔层间隔震结构进行增量动力时程分析，基于增量动力时程分析结果，按照ＦＥＭＡＰ695和《建筑结构抗倒塌设计规范》的评价标准，结合倒塌储备系数，定量地评价了地铁上盖大底盘多塔层间隔震结构的抗倒塌能力。研究结果表明:在强震作用下，大底盘多塔层间隔震结构中的上部结构、下部结构及隔震支座均满足两种规范对结构抗倒塌能力的要求；相比于上部结构和大底盘，大底盘多塔层间隔震结构的隔震支座倒塌概率最大；根据上述分析结果，得出隔震支座是大底盘多塔层间隔震结构的薄弱点，然后提出使用高阻尼橡胶支座来减小大底盘多塔层间隔震结构的倒塌概率，并对使用高阻尼橡胶支座结构与原叠层橡胶支座结构进行隔震性能的对比分析；相较于铅芯橡胶支座，高阻尼橡胶支座在减小隔震层位移、上部结构的位移角、楼层加速度和楼层扭矩具有明显的优势。     

景洪水力式升船机高耸薄壁混凝土塔楼结构动力特性研究

采用动力模型试验和有限元动力分析两种手段,对景洪水电站水力式升船机塔楼结构的动力特性和动力响应进行分析研究,在此基础上对水力升船机塔楼这种新型结构抗震安全性进行综合评价。结果表明:动力模型试验和有限元数值计算的结果基本一致,塔楼结构形式合理,但由于结构较为单薄,其动力响应较为复杂,许多部位出现较大的动应力,需要采取工程措施来改善这些部位的应力状况。     

向家坝升船机的抗震计算

在论证向家坝升船机抗震设防标准的基础上，分别用《水工建筑物抗震设计规范》的标准谱、柯依那(Koyna)地震波和帕柯以玛(Pacoima)震波计算反应谱对向家坝一级全平衡重垂直升船机塔楼结构进行了振型叠加的动力反应分析和相应的静力计算．结果表明，升船机塔楼结构的动位移、动应力和静动综合反应满足设计要求．     

景洪水电站升船机塔楼结构地震响应分析

以景洪水电站升船机塔楼结构为工程背景,采用大型有限元程序ANSYS为数值模拟工具,当浮筒里充满水时〔H1〕,计算分析得到塔楼结构的自振特性,在此基础上,通过振型反应谱法,分别计算了塔楼在水平和竖向地震作用下的动位移、动应力和加速度谱值。最后,用Tecplot软件显示ANSYS得到的动力与静力叠加结果等值线图,即塔楼结构在地震工况下的变形与应力,为结构抗震设计提供了重要的依据。     

基于新型压电摩擦阻尼器的大底盘隔震结构智能混合控制研究

利用SAP2000大型有限元软件对某大底盘隔振结构进行了地震响应分析 ,结果表明橡胶支座能够有效降低结构的地震响应 ,但在El Centro波罕遇地震作用下 ,橡胶支座由于相对位移过大而发生受拉破坏 ,导致隔震效果失效.为解决此类问题 ,利用所提出的新型压电摩擦阻尼器 ,结合SIMULINK所编制的模糊控制系统 ,对该大底盘隔振结构进行了有效的混合控制 ,其中在El Centro波8度罕遇地震作用下 ,隔震层处位移最大降幅为0 .173 m ,满足规范对于隔震层相对位移小于0 .150 m的要求 ,避免了橡胶支座由于受拉而导致破坏的问题 ,从而有效的提高了此类结构的抗震安全及可靠性.     

混凝土结构桥梁加固技术的应用

一、桥梁加固性质 通过对桥梁病害的研究分析,可将桥梁加固分为抗震加固、耐久性加固、使用功能加固和承载能力加固四种类型。抗震加固指使用加固技术对在地震中遭受破坏的桥梁结构进行修复,增强桥梁整体性能,从而达到提高其抗震性能的目的;耐久性加固针对桥梁薄弱结构进行加强和修复,防止桥梁病害的进一步蔓延,提高桥梁结构的可靠性;     

长周期地震动下考虑SSI效应的层间隔震结构地震响应试验研究

隔震结构在长周期地震动下地震响应强烈,考虑土-结构相互作用(SSI效应)改变了结构的动力特性,导致刚性地基假定设计的隔震结构减震效果与理论结果存在偏差。为此,选取了一栋上部和下部子结构平面和布置相同的的层间隔震建筑,通过振动台试验,探究其在长周期地震动与土-结构相互作用下的动力特性和地震响应规律。结果表明：考虑SSI效应后,塔楼加速度响应有所减小,但随着PGA的增加,长周期地震动下加速度响应的削弱较普通地震动小;楼层位移响应有所放大,隔震层转普通地震动下层间剪力明显减小。双向输入普通地震动会增大刚性地基上底盘的加速度响应,而软土地基上加速度响应可能增大或减小。双向输入长周期地震动会减小软土地基上塔楼的加速度响应,增大刚性地基上底盘的加速度响应,增大楼层层间剪力。     

国内外高桩码头抗震性能和设计方法研究进展Ⅲ:斜桩和桩-上部结构连接的抗震性能

通过对高桩码头震害的分析,弄清了高桩码头破坏的主要原因。在此基础上,从高桩码头抗震设计方法、桩-土相互作用、斜桩和桩-上部结构连接的抗震性能等方面,介绍了国内外高桩码头抗震研究的进展,总结了这些研究成果在高桩码头抗震设计规范中的应用,指出了高桩码头抗震性能研究的不足及需要深入研究的问题,并就如何吸收国外高桩码头抗震的研究成果及修订抗震设计规范提出了建议。本文为系列论文第3部分,主要论述了斜桩和桩-上部结构连接的抗震性能。研究表明,斜桩的抗震性能存在较大争议,国外在桩-上部结构连接形式及隔震技术方面进行了大量理论和试验研究并在码头抗震设计中得到应用,我国在斜桩使用和桩-上部结构连接等方面还需要继续深入研究。     

中、小高层短肢剪力墙结构的抗震性能研究

为了研究短肢剪力墙结构的抗震性能,通过PKPM系列软件建立了一幢10层短肢剪力墙结构的计算模型,并将其与普通剪力墙结构和异形柱剪力墙结构的地震反应作比较。从结构的动力特性、变形特性和内力特性三方面表明,短肢剪力墙结构具有良好的抗震性能。     

大型升船机塔柱简化结构的抗倾覆稳定性分析

鉴于齿轮齿条式升船机过坝速度快、运行安全可靠,已在我国的大型水利水电工程中得到广泛应用。由于升船机支承塔柱高宽比通常大于6,在水平地震荷载作用下,受到很大的倾覆力矩,使得基础的一侧发生破坏,当结构倾覆力矩超过由结构自重产生的恢复力矩时,结构将发生转动,当转角大于临界倾覆角时结构将会发生倾覆。因此需要评价升船机塔柱结构在强震作用下的转动稳定性。本文基于MATLAB 7.0,编制了摇摆反应控制方程求解程序,利用该程序对大型升船机塔柱简化结构进行了抗倾覆稳定性分析。研究表明:地震波的频谱特性、高宽比、结构尺寸对结构抗倾覆能力有很大影响。应重点关注升船机塔柱结构底部拉应力集中区以防止应力过大引起底部脱开而发生摇摆失稳。     

水电站进水塔动水压力研究和探讨

基于理想流体,将进水塔简化成水中悬臂梁体系,推导了其受迫振动时的动力响应方程,给出了进水塔内外表面动水压力的解析表达式。与有限元法、水工抗震规范公式计算结果进行了对比,分析验证了该方法在进水塔结构上的适用性及准确性。结果表明:动水压力表达式与结构振型密切相关。该方法的动水压力曲线趋势与有限元方法相似,均在水面以下某深度处迅速变大及达到最大值后曲线值减小弯回,两者最终在塔体底部收于相近的值;最大值大于有限元法,其最大值处曲线折回明显,幅度较大。弹性模量和进水塔高度对动水压力的曲线形态和数值有重要影响。同时,输入激励荷载的频率对动水压力影响巨大,尤其频率与进水塔某阶频率相近时会导致动水压力的异常增大。该方法对分析进水塔动水压力具有参考价值。     

百色水利枢纽进水塔结构抗震分析研究

用空间三维有限元方法对百色水利枢纽进水塔结构进行抗震分析研究，用直接滤频法按顺河向和横河向分别求出了进水塔前六阶自振频率和振型。在此基础上，采用完全二次型组合法对进水塔结构的地震响应进行了详细的分析研究，研究中考虑了塔架，底板与地基的动力相互作用，并考虑了水体的动力影响，最后对进水塔结构考虑动荷载，静荷载共同作用下的底板的地基承载力和整体抗倾覆稳定性进行了分析研究，结果表明，按目前设计方案进水塔结构的底板的地基承载力和整体抗倾覆稳定性均满足规范要求。     

塔侧混凝土回填高度对长拦污栅墩进水塔的动力影响分析

为了研究侧面混凝土回填高度对长拦污栅墩进水塔结构动力响应的影响规律,提高拦污栅框架结构的抗震性能,针对高耸进水塔结构建立不同塔侧回填高度的三维有限元模型进行动力计算,系统分析了侧面混凝土回填高度对进水塔自振特性、位移和应力的影响规律。结果表明：过高的塔侧回填会导致拦污栅墩部分连系梁的压应力超出混凝土抗压强度而发生断裂;无塔侧回填则会造成塔体横河向位移较大,同时连系梁的拉应力均比较大;合理的塔侧回填高度能够有效降低长拦污栅框架结构的应力,限制进水塔横河向位移,并且提高结构整体抗震性能。提出了长拦污栅墩进水塔侧面回填高度的合理范围,可供类似工程借鉴。     

浅谈输电铁塔结构优化设计

以广西某220 kV输电线路铁塔设计为基础,就影响铁塔结构的档距、布材、坡度等关键影响因素进行优化设计,通过对这些控制因素的优化进而使铁塔结构得到优化.经过优化设计的新铁塔安全性能好、地形适应性强、土石方开挖少、材料较省.     

白鹤滩水电站升船机塔柱结构抗震性能分析

采用ABAQUS有限元软件建立了白鹤滩水电站升船机塔柱结构有限元模型,研究塔柱结构在地震荷载作用下的位移、加速度和应力响应。计算结果表明：在单独水平地震作用以及水平、竖向地震共同作用下,塔柱顶部的水平位移最大值分别为30.59 cm和31.84 cm,均小于水平位移限值,满足规范要求。为研究塔柱结构的P-Δ效应影响,对水平和竖向地震作用下的塔柱结构进行考虑非线性的动力时程分析。结果表明：考虑P-Δ效应后,结构的动力响应总体呈现放大效果,位移最大值、加速度最大值和应力最大值增幅在10%左右,说明P-Δ效应会在一定程度上削弱结构的抗震性能,因此在此类高耸结构的抗震性能研究中,P-Δ效应的影响不可忽略。     

浸水条件下膨胀性红层砂岩地基扩底桩抗拔承载特性

红层砂岩在我国中西部地区分布广泛,浸水条件下其力学特性变化大,因而合理确定红层砂岩地基中抗拔桩承载力是工程设计关注的问题。通过引入温度场比拟湿度场的三维弹塑性有限元数值分析方法,开展了浸水条件下扩底抗拔桩基础承载特性模拟,研究了不同桩长扩底桩浸水前后承载力变化以及塑性区分布特征。模拟结果表明: 浸水将导致红层砂岩扩底桩的抗拔极限承载力降低,浸水前后桩基抗拔极限承载力均随桩长增加而增加,但浸水后承载力随桩长的增加值有一定减小。抗拔极限状态下,桩周土体塑性区分布在空间上呈楔形体加四棱柱体的组合形式,浸水将导致塑性区缩小,但随着桩长增加,塑性区面积有一定扩大。     

小浪底工程进水口引渠导墙设计

小浪底工程进水口引渠导墙跨越Ｆ２３６、Ｆ２３８两大断层及其间的小断层所在的冲沟，其作用是同进水塔建筑物协调运用，引导水沙在进水塔前缘形成逆时针大回流，产生大的冲刷漏斗，以有效地防止进水口被泥沙淤堵和顺利地排污排漂。基础处理采用了混凝土塞与固结灌浆相结合的方法，并针对不同区段的地基优劣，采用了轻型混凝土结构、重力式挡土墙和混凝土基座堆石体等不同的结构型式，以适应复杂的地质条件。     

基于非接触测量技术的进水塔动力模型破坏试验研究

高耸进水塔的抗震安全一直是水利水电工程建设中倍受关注的关键技术问题.本文通过破坏性动力模型试验基于非接触测量技术对地震作用下进水塔主-附结构体系的抗震性能和震损模式进行研究,将3D-DIC与OC非接触测量技术相结合并引入水工进水塔的破坏性动力模型试验中,全程测量进水塔模型从弹性阶段到破坏性阶段的动应变场,实时测量模型关...