基于能量分析的抗震设计与工程应用研究

基于工程实例进行了结构大震弹塑性时程分析,并对地震输入结构的总能量、结构构件滞回耗能、阻尼器耗能以及系统阻尼耗能进行分析。三个工程实例为无减震设计的某超高层建筑、采用防屈曲支撑设计的某大跨钢结构和采用粘滞阻尼器减震设计的某复杂连体结构。该研究方法不同于以往研究仅针对单自由度或简单多自由度系统的理论分析。分析结果表明,地震输入结构的总能量受地震波特性影响非常显著,要合理估计总输入能量是困难的,但各部分耗散能量占总输入能量的比值具有稳定性。     

基于SDOF体系考虑地震动持时的强度指标分析

文中从PEER地震动数据库选取60条具有不同持时的地震动记录,并将峰值加速度(PGA)统一调整为0.1g。基于OpenSees分析软件建立了周期分别为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0s的SDOF体系,并采用时程分析法研究了其加速度、速度、及位移响应。对基于这些响应的D_(s5-95%)与CAV、AI的相关性进行了分析。结果表明对于不同周期的SDOF体系,基于加速度峰值响应的D_(s5-95%)与CAV或AI之间的相关性最好,速度响应次之,位移响应最差,且相较于AI强度指标,D_(s5-95%)与CAV之间的整体相关性明显较好。表明在进行与结构地震动持时特性的相关研究时,可采用CAV强度指标。此外,建立长周期结构模型会更有利于考虑地震动持时特性的相关研究。     

基于能量抗震设计简介

基于能量抗震设计是以能量平衡为基础,通过结构的能量方程,分析地震能量输入、转化和耗散,从而控制能量转化途径。本文主要介绍了基于能量抗震设计中结构总输入能量、能量分配、阻尼耗能、滞回耗能的计算方法等。探讨了基于能量抗震设计方法存在的不足以及未来发展趋势。     

基础隔震结构的能量分析

通过建立有隔震和无隔震的七层框架结构的分析模型,对其分别输入两条典型的地震波进行地震能量反应分析,结果表明隔震结构能较好地满足能量方程,最后以能量分析方法为基础,建立了基础隔震结构体系的能量设计方法。     

结构地震总输入能量的分配

综合考虑各种因素，讨论了地震作用下结构总输入能量在滞回耗能和阻尼耗能之间的分配规律及各种因素对分配规律的影响。所得结果对抗震设计的能量法以及抗震破坏准则研究中能量的分析和计算提供一定的依据，理论上有一定的参考价值。     

基础隔震结构的能量分析与设计

近几十年来,基础隔震技术逐渐被重视,得到了广泛的应用,并被纳入国家建筑抗震设计规范。通过建立有隔震和无隔震的6层框架结构的分析模型,对其分别输入2条典型的地震波进行地震能量反应分析,结果表明,隔震结构能较好地满足能量方程;最后以能量分析方法为基础,建立了基础隔震结构体系的能量设计方法。     

钢筋混凝土框架结构耗能分布特征分析

本文从能量的观点,利用CANNY程序对普通钢筋混凝土框架结构进行了分析。通过对四层和八层框架结构的能量分析,初步探讨了滞回耗能在楼层、梁柱间的分布特点。研究发现,钢筋混凝土框架结构滞回耗能反应在结构内部的分布特征与结构特性及地震输入有很大关系。     

日本《基于能量抗震设计规程》介绍

本文介绍了日本《基于能量结构抗震设计规程》的主要内容,该规程推荐的基于能量结构抗震设计方法,综合考虑了结构的承载力、位移和累积耗能的影响,对结构抗震性能的评价更为合理。该规程中采用两阶段设计法,要求结构的耗能能力不小于各阶段相应的耗能需求。该规程的方法对我国基于能量抗震设计方法的研究具有重要借鉴意义。     

设计用地震动总输入能量谱研究

地震动总输入能量的确定是基于能量的设计方法首先要解决的关键问题。本文以单自由度弹性系统为研究对象,分析了地震动三要素和结构自身参数对输入能量谱因素的影响。结果表明,地震动幅值、频谱特性和强震持时都对能量谱值有较大影响,其中频谱特性还影响能量谱峰值出现的结构周期段;结构阻尼比的增大能有效降低能量谱峰值。通过输入160条国内外历次地震中不同场地上的地震动记录,总结能量谱曲线形状规律,提出了设计用三段式简化能量谱曲线。给出了地震动记录所属场地类型的划分标准,建议了确定能量谱峰值的不同场地条件地震动频谱特性V/A和强震持时tD的取值,采用标准化方法提出了4类场地条件的设计用能量谱曲线峰值及其它参数的计算式,给出了结构设计总输入能量计算过程。算例分析结果表明,该输入能量谱形式简单、计算方便,结果安全可靠。     

基于能量反应谱的抗弯钢框架结构能量计算

基于能量的抗震性态设计方法需要合理估计实际结构的地震动输入能量及滞回耗能,以近场、远场地震动记录各6条作为输入,建立两组地震动总输入能及滞回耗能的等效速度谱,提出根据能量反应谱估计多自由度体系能量的计算方法。采用弹塑性时程分析法对3个不同层数的钢框架算例评估能量计算方法的合理性。结果表明:基于能量反应谱计算多自由度体系总输入能及滞回耗能的方法精度良好,结果可靠。对高层结构或结构遭受对高阶振型敏感的地震波,建议按该方法考虑高阶振型所携带能量。     

地震动输入能量谱的研究

现有的抗震设计理论,大多是基于承载力或强度的设计方法,与其相应的反应谱理论最大的缺陷是无法反映地震动持时的影响,而以地震动能量作为设计参数时,就能弥补现有抗震理论的不足。本文按照反应谱理论的思路建立了线性单自由度体系的地震动输入能量谱。研究发现,输入能量谱对体系的阻尼比不敏感,地震波峰值速度与峰值加速度比值(V/A)和强震持时(Δt)对谱形的影响较大,体系的输入能量与地震波的峰值平方成正比,根据分析结果,本文提出了线性单自由度体系输入能量谱的简化计算方法,方法较为简便,计算结果偏安全。     

Estimation of Frequency-Dependent Strong Motion Duration Via Wavelets and Its Influence on Nonlinear Seismic Response

Abstract:   A procedure for estimation of frequency-dependent strong motion duration (FDSMD) is developed. The proposed procedure utilizes the continuous wavelet transform and is based on the decomposition of the earthquake record into a number of component time histories (named "pseudo-details") with frequency content in a selected range. The "significant" strong motion duration of each pseudo-detail is calculated based on the accumulation of the Arias intensity (AI). Finally, the FDSMD of the earthquake record in different frequency ranges is defined as the strong motion duration of the corresponding pseudo-detail scaled by a weight factor that depends on the AI of each pseudo-detail. The efficiency of this new strong motion definition as an intensity measure is evaluated using incremental dynamic analysis (IDA). The results obtained show that the proposed FDSMD influence the peak response of short-period structures with stiffness and strength degradation .     

隔震结构的强震观测及数值响应分析效果

将隔震结构的强震观测基于结构类型和隔震层类型进行分类,介绍了近几年国外隔震结构的强震观测结果,确认了隔震结构较传统结构具有更加优越的抗震效果.同时还统计了隔震结构数值分析的模型,给出了数值分析解析与强震观测实测的比较结果,对现有隔震结构的理论分析手段进行了评价.     

青岛市城市能源结构分析与供热能源选择

通过对青岛市能源结构状况和供热采暖能源消费结构的调查分析,结合对能源结构变化趋势的预测,提出在青岛市建立多元化、综合性的供热采暖能源体系的建议．     

住宅建筑节能产品选用的成本-能效分析

住宅建筑节能作为建筑节能的重头戏,其意义和地位举足轻重。如何有效地选用同时满足节能要求和节省成本的产品已成为备受关注的问题。以典型住宅单元作为载体,分别对目前市场上常见的16种节能产品进行了成本-能效分析,并根据分析结果对这些产品的能效成本比进行了排名。这些产品的能效分析借助REM／Rate软件获得,成本价格结合全国定额水平和市场调查获得。结合开发商和业主所在地区的节能产品价格,本研究所提供的分析方法可用于优化节能产品的选用。     

地震动瞬时能量与结构最大位移反应关系研究

本文研究了不同周期的单自由度弹性和弹塑性结构模型在不同能量分布的地震波作用下, 瞬时输入能量最大值与结构最大位移反应的对应关系,在频域上讨论了瞬时输入能量的弹性反应 谱特性。     

基于负荷分析的分布式能源站发电技术的选择

通过对某大型工业园的冷、热、电负荷的分析,选择在分布式能源站中采用天然气燃气内燃机,为了更好地实现能源的梯级利用,在后置循环中选择采用蒸汽轮机循环,形成了燃气内燃机一蒸汽轮机联合循环的运行方案,介绍了燃气内燃机一蒸汽轮机联合循环的特点,并简述了天然气燃气内燃机一蒸汽轮机联合循环在冷热电三联供分布式能源系统项目中应用推广前景。     

公共建筑能效指标及评价方法现状分析

分析现行公共建筑能效指标及评价方法,按其对建筑用能效率的分析深度划分为全楼宇层面和系统层面,又将评估全楼宇能效的指标按照数据来源分为基于统计数据和基于模拟数据两大来源,而系统层面主要是针对暖通空调系统和照明动力系统的评价。随机选取上海4栋大型公建的实际数据来测评全楼宇能效定额评估法,结果显示其并不能理想地为挖掘节能潜力提供指导。如今国内公建能效评估体系较为不统一,应从各地区能效标准逐步修改、扩展,建立完善的评估体系。     

户型空调能源选择与节能

分析了户型空调的优势及在计量收费中的重大作用；给高级、一般，原始能源进行了定义；探讨了户型空调原能源选择及节能优势。