水平双向地震作用下基础隔震结构支座位移的确定

对不同场地条件下,不同周期的基础隔震结构在水平双向和单向地震作用下的隔震支座位移进行了对比分析,表明水平双向地震作用下隔震支座的总位移均明显大于水平单向地震作用下的支座位移,其比值的平均值为1.187,因而,在简化设计中确定基础隔震结构隔震支座位移时,可将水平单向地震作用下的隔震支座位移增大20%,以考虑水平双向地震作用对基础隔震结构隔震支座位移的影响。     

滑移隔震结构的地震反应分析

本文提出了既能正确反映摩擦力特性又便于编程的连续型指数摩擦力模型。基于此模型 ,利用高精度的精细时程积分法 ,计算滑移隔震结构的地震响应 ,绘制了上部结构动力系数反应谱和基底最大滑移量反应谱。通过对计算实例的分析发现 ,地震作用下滑移隔震结构的层间最大剪力和最大绝对加速度反应分布较一般传统结构有很大区别     

基础滑移隔震体系的地震反应谱

本文在分析建筑物基础滑移隔震体系动力学特性的基础上 ,研究了滑移隔震结构反应谱的一般特征。对大量地震反应谱进行了统计 ,探讨了滑移隔震结构反应谱的统计特征。并通过工程算例 ,验证了滑移隔震结构采用反应谱分析的可行性与可靠性。     

水平双向地震作用对摩擦摆基础隔震结构隔震支座位移的影响

对不同场地条件下、不同周期的摩擦摆基础隔震结构在水平双向和单向地震作用下的隔震支座位移进行了对比分析,表明水平双向地震作用下隔震支座的总位移均明显大于水平单向地震作用下的支座位移。因而,在简化设计中确定摩擦摆基础隔震结构隔震支座位移时,可将水平单向地震作用下的隔震支座位移增大30%,以考虑水平双向地震作用对摩擦摆基础隔震结构隔震支座位移的影响。     

滑移摩擦型隔震结构考虑竖向地震作用影响的分析

摩擦滑移型隔震支座具有较好的减震效果和经济性能,越来越多地应用于结构隔震.这种支座屈服力取决于滑动摩擦力,与摩擦系数和支座竖向压力有关.地震动是多维的,本文考虑双向地震动,分析了采用摩擦滑移型支座隔震的质量块、基础隔震结构和顶层隔震结构,在不同摩擦系数和地震烈度情况下竖向地震作用对结构水平地震反应的影响.计算表明,在大摩擦系数、高烈度情况下,竖向地震作用对基础隔震和设备隔震有一定影响,建议考虑竖向地震作用的影响;而在小摩擦系数时则可忽略.并且,适当的屈服后刚度可以减小竖向地震作用的影响.     

隔震支座主要参数对基础隔震结构双向地震响应的影响

为研究不同场地类型隔震支座主要参数(等效水平刚度Kf、屈服前刚度K1和屈服力Qd)对基础隔震结构双向地震响应的影响,设计Kf、K1或Qd不同的18栋基础隔震结构,基于SAP2000软件,对各隔震结构分别在不同场地类型的4组地震动作用下的双向地震响应进行分析。结果表明,隔震支座参数对不同场地类型的基础隔震结构在双向地震作用下的加速度最大值和基底剪力最大值均有显著影响,但其对基础隔震结构隔震层位移最大值的影响需根据场地类型具体考虑;在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类场地上,随着Kf、K1和Qd增大,基础隔震结构的加速度最大值和基底剪力最大值均呈明显的上升趋势,但对隔震层位移最大值的变化影响较小;在Ⅳ类场地上,不同隔震支座参数对隔震层位移最大值的影响较大,且有明显的规律性,即随着Kf、K1、Qd的增大,隔震层的位移峰值迅速减小,最大减幅达80%以上。     

基础隔震结构水平地震作用分布规律研究

对中国和美国相关规范中基础隔震结构水平地震作用的分布规律进行了阐述和分析,并将其与基础隔震结构时程地震反应分析的结果进行了对比.分析表明,基础隔震结构水平地震作用接近于均匀分布,采用倒三角形分布是不恰当的;同时,在确定基础隔震结构水平地震作用分布规律时,应考虑上部结构动力特性的影响.     

基础隔震结构水平地震作用改进算法

对中国和美国相关规范中基础隔震结构水平地震作用的分布规律进行了分析,根据基础隔震结构的地震反应特点,给出了基础隔震结构水平地震作用改进算法。与基础隔震结构时程反应的对比分析表明,该改进算法既能较好地描述基础隔震结构水平地震作用的分布形态,又能满足结构层间剪力的要求,是合理有效的。     

滑移隔震结构的动力特性及地震反应

提出了既能正确反映摩擦力特性又便于编程的连续型指数摩擦力模型;利用Poincare映射法研究地面谐运动下滑移隔震结构的周期响应,并发现结构将表现为对称性破裂分叉、振幅跳跃、基底爬行等非线性特征;利用高精度的精细时程积分法,计算滑移隔震结构的地震响应,绘制了上部结构动力系数反应谱和基底最大滑移量反应谱;对计算实例的分析发现,地震作用下滑移隔震结构的层间最大剪力和最大绝对加速度反应分布较一般传统结构有很大区别.     

双向水平地震下轴力组合对结构设计的影响

主要针对现行规范规定的平面扭转规则结构，在前期初步分析的基础上，进一步考查双向水平地震作用下轴力组合对结构设计的影响，对规则结构考虑双向地震作用的必要性进行讨论。     

Shaking table tests of bridge model with friction sliding bearings under bi-directional earthquake excitations

Abstract

The widespread use of seismic isolation to protect structures from damage has already been proven as an effective and economical method. In order to investigate the seismic performance and isolation effect of isolated bridge with the traditional friction pendulum bearing (FPB) and the novel triple friction pendulum bearing (TFPB), the force–displacement hysteretic relationships of FPB and TFPB were validated by the displacement-controlled tests, and the shaking table tests were carried out on a 1/10 scaled simple-supported bridge model with FPBs and TFPBs under bi-directional earthquake excitations. The effects of the friction coefficients and the radius of the TFPB on the seismic responses were analysed using the extensive experimental results. The experimental data and the numerical results show that the TFPB can be reliably used for the passive device to control the seismic response of the bridge, which could satisfy the demand of performance-based seismic design philosophy in high seismicity regions. In addition, the results illustrate that the bi-directional interaction of the TFPB has effects on the dynamic responses of the bridge. If the bi-directional interaction is ignored, the deck displacements are underestimated, which can be crucial from the design point of view.     

双向地震下高铁客站抗震性能的振动台试验研究

“房桥合一”新型混合结构体系作为高速铁路大型客站典型结构形式,其结构特征复杂,抗震性能并不明确,理论和数值分析之外尚缺少试验论证。以天津西站典型结构为例,进行缩尺比为1/35的振动台模型试验,研究其在多级双向典型地震波激励下的抗震性能,通过试验分析并与有限元计算结果比较,获得了客站典型结构在不同水准双向地震下的动力响应特性和结构损伤情况,指出当前所设计客站结构的抗震性能良好、设计偏于保守、薄弱环节主要集中于上部屋盖结构。     

盒式房屋层间摩擦隔震体系地震反应的研究

针对一种装配式钢筋混凝土盒式结构房屋，研究了其在各层之间均设置摩擦隔震部件时的地震反应分析模型和理论。在该体系中，除基础部位允许产生摩擦滑动外，上部各层也采用了摩擦滑动隔震构造，这种体系将房屋结构沿竖向在每层之间的隔震缝处断开，从而由下至上反复多次改变了地震反应动力分析的结构模型，并重点对层间摩擦隔震的力学机制作了理论研究，建立了地震反应时程分析的有关公式，为该结构的动力计算分析奠定了基础。     

盒式房屋层间摩擦隔震体系地震反应的过程分析

在建立模型和理论研究的基础上，通过计算机程序编制，应用典型工程实例，进行了地震反应的动力时程计算，并分析了这种减震体系的动力反应特点和规律，得出了具有实际工程意义的结论和建议，从理论分析方面为进一步改进，完善及推广该结构体系提供了依据。     

双向地震作用下我国“强柱弱梁”措施的有效性评估

以往研究柱端弯矩增大系数时一般基于平面分析模型,双向水平地震作用对框架强柱弱梁屈服机制的影响未引起重视。严格按中国规范设计出5个不同地震烈度分区的规则空间框架,在OpenSees平台上,采用基于柔度法的纤维模型从而更加真实地模拟柱在双向弯曲和变化轴力作用下的非线性反应,对五个框架进行了罕遇地震下的非线性反应分析。结果表明,7度0.1g区三级抗震空间框架形成了柱铰为主的混合耗能机制,7度0.15g区三级抗震空间框架少量楼层发生了层侧移反应,8度0.2g区、0.3g区二级抗震空间框架均是部分楼层出现明显层侧移反应的典型柱铰机制,9度0.4g区一级抗震空间框架则形成了梁铰、柱铰均较严重的梁柱铰混合机制。五个空间框架在双向地震下的塑性铰分布特征均比相应平面框架更不利。我国不同烈度区、不同抗震等级的空间框架结构在罕遇地震下形成了不同的的塑性铰耗能机制。     

一种推拉式防火门

分析我国规范对推拉式防火门的限制,介绍其他国家的规范要求.介绍一种新型的推拉式防火门,能克服悬挂砝码、电动驱动方式的缺陷,采用机械方式驱动滑轮.钟摆式悬吊系统所需开启力较小,可防止受挤压时的滑轨变形,可靠性较高.减速制动装置可以避免失速造成夹伤人员.关闭时引拉装置将门扇推向边框,防烟性能强.该门占地少、避免门扇对楼梯内人员的二次伤害,适用于竖井分隔和有无障碍要求的场所.     

双向地震作用对框架柱端弯矩增大系数的影响分析

在世界各主要多地震国家的建筑抗震设计规范中,普遍采用的柱端弯矩增强措施一般在与柱正交的两个主轴方向上的各平面框架内施行,仅新西兰NZS3101规范采用简化方法考虑了双向地震作用对柱端弯矩增大系数的影响.在OpenSees平台上,以钢筋混凝土6层三维框架为例,采用基于柔度法的纤维模型从而更加真实地模拟柱在双向弯曲和变化轴力作用下的非线性反应.对比双向、单向地震输入下柱端滞回反应的差异及其对框架塑性铰耗能机构的影响.考察双向地震作用下柱端弯矩时程在两个正交主轴方向的相关性,着重研究同一节点处两正交方向的各梁端弯矩时程相关性的定量方法.研究表明,双向地震下柱的强度退化、屈服后变形均明显比单向受力更大,双向地震下X向、Y向柱端弯矩时程,以及同一节点处两正交方向的各梁端弯矩时程的相关性皆极大地依赖于双向水平地震动的输入方式.     

考虑竖向地震影响的滑移隔震结构及其参数优化

对水平-竖向耦合地震作用下滑移隔震结构模型理论进行研究,建立其运动微分方程和滑移隔震结构参数优化设计模型。针对滑移隔震结构的特点,提出标准遗传算法的改进措施,并采用直接搜索算法与遗传算法相结合构成改进混合遗传算法。采用改进混合遗传算法对6层滑移隔震结构进行参数优化设计,可以很好地分析竖向地震作用对隔震层的影响。表明优化设计模型与优化设计算法对于滑移隔震结构的参数优化是有效的。