高层建筑设计反应谱和设计地震波的确定

为使高层建筑的抗震设计建立在可靠的设计地震动基础上,本文介绍了几种简便实用的确定高层建筑设计反应谱和设计地震波的方法。同时,在以上方法的基础上,编制了一套“高层建筑设计地震动选择系统”软件,供设计人员选用。     

地震反应谱、功率谱以及傅立叶谱关系探讨

时程分析法作为目前结构地震响应分析中最为精准的方法,其准确性在很大程度上依赖于地震波的选取。然而,目前可用的地震记录较少,此时人工合成地震动不失为一个合理的选择。人工地震波的合成有一个基本的要求:模拟结果能与目标反应谱符合得较好,这就要求对地震动的功率谱、傅立叶谱以及反应谱等有较清楚的认识。本文详细地阐述了地震动模拟中涉及到的反应谱、功率谱和傅立叶谱的概念以及三者之间的关系,并初步讨论了目前地震动模拟中存在的一些缺陷,展望了未来地震动模型的发展方向。     

地震波峰值包络曲线对结构地震反应的影响

根据目标地震反应谱,采用三角级数叠加法生成有效峰值和持续时间均相同,但峰值包络曲线不相同的一系列人工地震波,运用Midas Building软件对一个6层钢筋混凝土框架结构进行地震波反应弹性时程分析。计算结果表明:地震波峰值包络曲线是影响结构地震波反应的主要因素。     

规范反应谱理论介绍

近年计算机辅助建筑结构设计的能力不断加强,新的结构抗震计算方法使得结构地震反应的精确计算成为可能．结构设计规范中已明确提出一般高层建筑都应采用振型分解反应谱法进行分析,文中从规范的要求出发详细介绍反应谱分析的基本理论及其计算方法。     

结构地震反应分析中的反应谱理论

介绍了结构地震反应分析中的地震反应谱、设计反应谱等三种反应谱理论,并阐述了他们之间的相互联系和功能区别,论述了几种多自由度体系线性动力反应分析方法,为工程抗震设计提供了便捷、有效地分析手段。     

反应谱及反应谱的局限性

在肯定反应谱理论明确而又简单的反映了地震动特性和结构反应特性双重含义同时，指出由于反应谱的建立过程中采取了一系列基本假定和地震本身的随机性使得反应谱不可避免的存在一些局限性。     

反应谱理论及其应用

简述了反应谱的概念内容,通过分析反应谱的基本理论,研究探讨了反应谱的特点,并结合实际算例进行了计算,指出反应谱法计算简便,值得广泛应用。     

地震反应谱理论在建筑抗震设计中的应用

剖析了目前在建筑抗震设计中广泛采用的地震反应谱法的基本概念及理论方法,并通过与国外抗震规范中设计反应谱的比较,对我国抗震规范中的一些问题进行了讨论。     

基于随机反应谱的结构动力可靠性分析

基于随机振动理论,详细介绍了随机反应谱的生成过程,并将随机反应谱应用于结构动力可靠性的分析;对于结构动力响应量则采用了级数拟合法,使得动力可靠性分析问题转化为拟合结构响应的静力可靠度问题,从而为结构动力可靠度的计算提供了一种实用方法。     

爆破地震波作用下变截面大跨径连续梁桥的动力响应研究

在阐述爆破地震波基本理论的基础上,就爆破地震波激励下多自由度结构反应谱理论和动力响应进行了探讨;采用反应谱分析方法和SRSS振型叠加方法,对不同跨径组合的连续梁桥在抗爆地震设计反应谱下的位移响应差异进行了研究。结果表明,在合理的边中跨比取值范围内,适当减小边中跨比,可以提高连续梁桥的抗爆性能;桥梁孔数多的其抗爆安全性能优于孔数少的;固结约束设置在中跨,其动力响应峰值有所减小且分布更加均匀。     

时问相关的行波反应谱

通过对地震行波效应的研究，推导了时间相关的行波反应谱，并对行波反应谱的应用前景进行了展望，指出行波反应谱比传统的做法更为合理、经济，值得推广应用。     

长周期隔震结构基于反应谱理论的地震响应预测研究

在长周期基础隔震结构的地震响应计算或设计的某些阶段(如初步设计阶段或设计完成后的评估阶段),有必要建立一种地震响应实用计算方法,通过简单计算即能体现地震动长周期分量作用,提高隔震结构的地震安全性。通过选用合适的强震记录建立适合一定阻尼比和周期范围的、相应于规范设防烈度的相对位移、相对速度和绝对加速度反应谱,给出实用算式及地震动位移峰值和速度峰值;基于周期等效等准则,建立基础隔震结构的双质点系简化计算模型,推导简化计算模型参数、动力特性及地震响应的简化算式。建立基础隔震结构地震响应预测方法。利用建立的反应谱实用算式及两质点系计算模型的参数和动力特性的简化算式,可快速预测大阻尼比、长周期隔震结构地震响应。     

单跨飞机库结构在多向地震下的反应谱分析

对某单跨飞机库采用振型分解反应谱法进行了考虑多向输入的地震反应分析,沿结构单向、双向和三向输入的不同情况,从结构柱列内力和屋盖杆件内力等方面进行了比较和分析,分析结果表明:与单向地震作用相比,考虑多向地震作用后,结构柱列的次方向内力增幅显著,三向输入的影响应该考虑。     

中国建筑抗震设计规范与欧洲规范Eurocode 8关于抗震设计反应谱的比较

通过比较GB50011-2001《建筑抗震设计规范》、GB50011-2010《建筑抗震设计规范》和欧洲Eurocode8规范,说明GB50011-2010《建筑抗震设计规范》地震影响系数曲线更符合理论意义和统计规律。并按三种规范的规定绘制了不同条件下地震影响系数曲线,利用图形直观地分析了新规范的一些新特点及不足之处。     

地震波斜入射时水平层状场地的非线性地震反应

利用土层和半空间的精确动力刚度矩阵,可求解地震波斜入射,水平层状场地的动力响应,并可得到各土层的位移、应力及应变结果。结合等效线性化算法,可分析斜入射地震波(SH,SV,P)时场地的非线性地震反应。研究表明:入射角对地表的加速度峰值有重要影响,未必在波垂直入射时最大,可能有多个峰值;实际地震波入射角平均在60°左右,与斜入射SV波时峰值放大倍数最大值出现的角度基本一致,按垂直入射计算得到的结果可能不安全,表明了在场地非线性地震反应中研究斜入射的必要性。     

土层地震行波反应分析中侧向人工边界的影响

假定土层为线性粘弹性介质,主要探讨了行波地震输入作用下采用有限元法分析均匀土层时有限土域的取值范围对计算精度的影响。在频域内分析了土层地震反应随不同侧向人工边界、迫振频率、阻尼、土层长深比和地震波传播速度的变化规律,以及水平方向和垂直方向土层地震反应的特点。应用所得的计算成果对一河谷地形的土层进行地震反应分析,计算结果表明采用本文土层范围取值来确定土域的计算范围可以得到满意的结果。     

某超高层建筑场地地震设计反应谱研究

场地地震设计反应谱是超高层结构抗震设计的重要依据,关系着结构设计的安全性和成本。结合某超高层设计案例,分析了不同超越概率对场地地震设计反应谱和水平加速度峰值的地震危险性概率贡献分布的影响,比较了场地地震设计反应谱与天然波平均反应谱的取值,验证了场地地震设计反应谱的可靠性。结果表明,对于超高层结构的抗震设计除考虑近场地震影响外,还应考虑远场大震影响,利用本文所述方法获得的天然波反应谱可用于结构抗震设计验算并能提高结构设计安全性。