场地土随机地震反应分析及动力可靠度计算

根据随机振动理论,研究了土层随机地震反应动力分析方法,介绍了场地土在动剪模量的变化分别为线性和指数时动力方程的求解问题,分别给出了基岩输人地震加速度为白噪声和过滤白噪声时土层反应及各阶振型反应的统计参数,从而建立了可靠性分析的计算方法,并且对同一场地土采用两种动剪模量变化形式进行了自振频率的对比计算和动力可靠度计算.     

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。     

非线性土层随机地震反应的概率平均等价线性化法

本文在总结现有计算土层平稳随机地震反应等价线性化法的基础之上,提出了新的概率平均等价线性化法,以单层土、单自由度水平剪切振动系统为例,用Monte-Carlo数值模拟法对本文方法及其它方法进行了统计检验。结果表明,概率平均法概念明确,精度较其它方法更高,计算也不复杂,是一种较好的方法。     

具有随机参数的场地地震反应分析

具有随机参数的场地地震反应分析李天，李杰（郑州工学院土建系，４５０００２）１引言工程场地地震反应分析主要存在着三方面的不确定性因素：其一是地震动输入的不确定性。它主要由于震源机制、传播途径等因素的复杂性，具体表现为地震动参数的随机性；其二是计算模型的...     

新一代土层地震反应分析方法

剖析了当今国际上频域等效线性化和时域非线性求解土层地震反应分析方法的典型代表SHAKE2000与DEEPSOIL,对目前其他学者FDM改进方式的可行性进行评判,采用新的直频法动剪模量阻尼比求解技术,提出新一代一维土层地震反应计算方法和程序SOILQUAKE,并用四种类别和巨厚场地实际记录检验了新程序。结果表明：SHAKE2000与DEEPSOIL在一类、二类场地上基本一致且结果可靠,三类和四类场地上两程序计算反应谱“矮粗胖”现象严重,与实际情况相差甚远;现有考虑频率相关性的FDM改进方式,其基本出发点存在定性错误;对硬场地和中硬场地,SOILQUAKE与SHAKE2000和DEEPSOIL结果大致相似,但在高频部分表现比SHAKE2000更加合理,与DEEPSOIL基本一致;对软场地和巨厚场地,SOILQUAKE克服了SHAKE2000和DEEPSOIL严重低估场地放大效应的缺点,模拟结果与实测记录较为接近,在软场地上优势显著,在巨厚软场地上优势十分显著。SOILQUAKE首先攻克现有软土层地震动计算结果“矮粗胖”和硬土中等效线性化方法缺少高频分量求解难点,具备了作为新一代一维土层地震反应计算方法的能力,将在http://www.soilquake.com或http://www.soilquake.cn上提供共享服务。     

非平稳地震激励下结构随机响应及动力可靠性研究

基于美国西部121条基岩强震加速度记录,采用Hilbert-Huang变换(HHT)生成能真实反映地震记录频率和强度双非平稳特性的非均匀调制演变功率谱,并用经验统计方法建立了根据地震矩震级、震源距预测演变谱的统计模型。运用虚拟激励法得到具有特定震级、震源距的演变功率谱作用下结构的非平稳随机响应特性,同时结合首次超越理论,分析了结构的动力可靠度问题,并且与仅具有强度非平稳特性的均匀调制地震随机激励作用进行比较,结果表明,在总能量相同的情况下,双非平稳功率谱的激励会使结构的响应更大,结构更容易失效。     

水平土层地震反应分析考虑频率相关性的等效线性化方法

工程场地非线性地震反应分析中,等效线性化方法因原理相对简单、参数获取方便而得到广泛应用。但这种方法算得的地面最大加速度值以及高频段的频响放大倍率与实测结果有较大差异。首先对比分析了几种考虑频率相关性等效线性化方法的原理,对频率相关性的实质进行了初步探讨。在分析具有竖向钻孔地震记录的场地土层应变频谱特征基础上,采用谱平滑化方法进行标准化应变谱曲线拟合,从而得到考虑频率相关性的新方法。通过改造DYNEQ程序得到各种方法的计算程序,并用新方法与其他方法分析了有竖向钻孔地震记录场地的非线性地震反应。分析结果表明:考虑频率相关性后的计算方法比传统方法均有所改善,本文新方法表现出良好的适用性。     

加荷频率对土体动力特性影响的试验分析

通过在不同的振动频率情况下,试验场地土的应力-应变曲线、动模量曲线和阻尼比曲线与振动频率的关系,讨论了振动频率对粘性土的动力特性的影响。结果表明:在这4种频率作用下,粘性土的动本构关系均服从双曲线模型;振动频率在应变较小时对土的动模量影响较小、在应变较大时影响较大;振动频率对于粘性土的阻尼比则具有较大的影响。     

一实际结构的随机地震反应分析

本文应用随机振动理论，对一实际非对称结构进行了多方面的地震反应分析，所得结果对工程设计有重要的参考价值。     

波浪形网架结构的地震反应实例分析

珠海市金鼎小学馆屋盖网架,根据其使用功能设计成波浪形,造型独特、新颖,很好地满足了建筑外观的要求。本文在对该波浪形网架进行设计的同时,采用振型分解反应谱法对其进行了竖向及水平地震反应分析,并与平板网架的地震反应进行比较。     

土与结构相互作用下的动力可靠性分析

在室内软土动力试验和有限元有效应力动力分析方法的基础上 ,引进了可靠度理论 ,提出了考虑土 -结构相互作用的软土地层中地下建筑物抗震稳定可靠性分析的方法 ,考虑 7度地震烈度时不同软弱土层对地下建筑物抗震稳定的影响 ,选用多条基岩强震地震记录曲线对典型上海地铁车站进行分析。计算内容涉及车站结构和周围土体的动应力 ,周围土体的孔隙水压力、震陷及车站结构和周围土体的动力可靠度 ,所得到的计算与分析结果在理论上提高了对软土地层中地下建筑物抗震稳定性分析的水平 ,为上海软土地层中地铁车站抗震设计提供了依据。     

基于弹塑性动力分析的结构非线性响应及抗震设计

回顾与总结了结构在大震作用下的非线性动力反应分析成果 ,包括结构整体分析模型 ,构件单元模型 ,恢复力模型以及运动方程的求解等问题。基于平面杆系模型 ,针对结构在多遇及罕遇地震下的弹塑性时程响应计算结果及其与现行规范设计结果的对照 ,对今后结构非线性抗震设计提出了建议     

张掖地区季节冻土场地上的地震动效应

针对季节冻土地区一场地,进行了现场地脉动观测,并在观测点采集原状土样。采用动三轴试验,取得了融土和冻土的动力学参数,如土层的剪切模量比和阻尼比等。讨论了具有季节冻土层的场地上地震动反应分析的输入问题,包括边界条件、地震动时程和土层参数。利用这些参数和场地地震危险性分析结果,应用一维剪切梁模型,计算得到场地在季节冻土层消融前后的地面强震地震动参数。进一步假定不同的冻土层厚度,计算得到地震动峰值参数和反应谱随冻层厚度变化的规律,以此分析了冻土层对地震动效应的影响。对场地所做的地震动计算结果表明:地表的冻土层对强震有一定的抑制作用,冻土层对地震安全性有正面影响,此效应随冻结深度的增加而加大;而场地的卓越周期随冻土层厚度的增大而减小。对于季节冻土地区的抗震设计具有一定的意义。     

地下结构随机地震响应分析及其动力可靠度研究

应用随机振动理论,采用概率分析方法初步研究了地下结构线弹性工作状态的地震随机响应及其地震动力可靠度,为地下结构抗振设计方法研究提供一定的理论参考。为此主要做了如下工作: (1) 将现有地下结构抗振计算原理和结构动力分析的脉冲响应函数原理结合起来,提出了地下结构地震动力响应计算的加速度脉冲函数法,推导了利用脉冲响应函数计算地下结构随机地震响应数字特征的数学表达式,提出了利用脉冲响应函数计算地下结构随机地震响应数字特征的分析方法。比较分析表明,脉冲函数法用于地下结构动力分析,具有计算精度高、计算简单的特点。 (2) 将日本田村重四郎-冈本舜三提出的沉埋隧道地震反应分析的数学模型应用于地下结构随机地震反应分析,利用数值分析方法建立了隧道整体随机地震反应分析的数学模型,得到了地下结构整体随机地震动力响应数字特征的数学表达式,为地下结构整体随机地震反应分析及动力可靠度的研究提供了一种分析途径。以南京长江隧道为例,计算了高斯平稳随机过程的地震荷载作用下该隧道整个长度上的动力反应均方根值。 (3) 利用Davenport公式计算了3种地震动模型的地下结构响应最大值的统计参数。计算结果表明,由弹簧质量模型算得的地下结构在地震作用下纵向振动和横向振动产生的纵向和弯     

软土地层中盾构隧道地震反应分析

采用动力有限元──双渐近多向透射边界方法计算了软土地层中盾构隧道的地震响应,分析了洞体参数（包括洞径、埋深及衬砌弹模）对盾构隧道地震响应的影响,得出的规律可为地铁抗震分析提供依据。     

铁路隧道地震动力响应数值分析

基于某铁路隧道工程实例,运用有限元软件对其横断面采用二维平面应变模型进行模拟,模型采用粘弹性动力人工边界,引入水平和竖直地震波加速度激振,以数值模拟的方法分析了地震工况下隧道的稳定性及动应力、位移、应变变化规律。     

钢筋混凝土框筒结构的动力特性及地震反应分析

针对某 32层钢筋混凝土框筒结构 ,运用ANSYS软件 ,建立三维有限元模型进行了振型分析 ,得出了该结构的自振特性 ;分别采用振型分解反应谱法和非线性时程分析法进行了结构在罕遇地震作用下的地震反应分析。求出了该结构的楼层位移、剪力、轴力以及位移、速度和加速度时程曲线 ,并对计算结果以及剪力滞后效应对框筒结构受力和变形的影响等进行了分析和讨论。     

非线性串联体系的随机地震可靠性分析

对非线性串联体系进行了随机地震反应分析,地震动随机过程模型采用常用的非平稳过滤白噪声模型,非线性主要考虑其材料的非线性,滞变恢复力模型采用Bouc-Wen模型,获得了结构地震随机反应的反应样本,利用Monte Carlo模拟方法,统计分析了结构在不同限值水平下的失效概率,分析了串联体系与其单元失效概率的关系。