结构竖向地震作用的计算方法

本文主要介绍了竖向地震作用的三种计算方法:时程分析法、反应谱法以及规范(GBJ11—89)规定的静力计算方法,并对其各自的特点进行了初步探讨,指出在高烈度区重要工程、复杂工程的抗震设计中,除应按规范规定的静力方法计算竖向地震作用外,在有条件的情况下还应尽可能采用时程分析法进行计算,以便合理选用竖向地震作用下结构构件的内力。     

地震作用下高层建筑静动力特性分析

依据抗震设计规范,采用有限元分析软件SAP2000,对15层钢筋混凝土框架结构动力特性和地震时程反应进行分析,通过计算得到了该类建筑物的自振特性以及在地震作用下的位移和加速度反应,以提取建筑的薄弱环节,为结构的合理设计提供参考。     

结构三维弹塑性分析方法及其在建筑物震害研究中的应用

介绍了作者研究开发的结构三维弹塑性分析方法及其在建筑物震害研究中的应用。采用杆系模型 ,包括梁、柱、墙单元、拉压杆单元、弹簧单元和阻尼单元 ,可建立各种结构计算模型 (质点系模型、平面或空间框架模型 )。对柱和墙单元等压弯杆件 ,采用了“多弹簧模型”和“纤维模型”来考虑变动轴力和双向弯曲荷载之间的耦合作用 ,能够表达压弯杆件在多轴荷载作用下的力学特性 ,从而比较真实地模拟结构弹塑性地震反应。为了表达各种荷载作用下杆件或弹簧的力和变形关系 ,作者开发和引进了多种材料恢复力模型 ,这些恢复力模型模拟了材料的非线性。在结构分析过程中也采用近似方法考虑了几何非线性。采用以上计算模型 ,作者开发了结构三维弹塑性分析计算机程序 ,用于分析遭受地震作用的建筑物 ,其结果与实际的地震破坏吻合较好 ,能够说明结构的破坏机制。     

时程分析的应用

时程分析法是模拟实际地震作用的方法,是反映建筑结构地震响应的最直接的方法。时程分析法分为弹性动力时程分析法和弹塑性动力时程分析法。弹性动力时程分析法是多遇地震作用下振型分解反应谱法的一种补充计算方法,是结构设计的一种辅助计算方法;弹塑性动力时程分析法是考虑了结构的弹塑性性能的计算方法,是罕遇地震作用下模拟实际地震作用响应的计算方法。通过时程分析,可以了解各种地震作用下结构的振动特性,判断结构薄弱部位,控制结构破坏模式。在工程设计中时程分析有实际意义,结构设计人员应很好地理解并掌握时程分析的应用。     

某高层建筑隔震设计计算及分析

对某12层的框架剪力墙结构工程实例进行了隔震设计计算分析.利用ETABS模型运用时程分析法对隔震结构进行了计算,由结果分析可知,隔震装置在多遇地震作用下能够延长结构的周期、减小结构的层间位移角,有效地减小结构的地震反应;在罕遇地震作用下楼层层间位移角能满足大震不倒的要求,隔震支座的位移和轴力均能满足现行抗震设计规范要求.     

高层建筑的结构时程分析

随着世界各国经济的发展和科学技术的进步,高层及超高层建筑应运而生。由于建筑物高度的不断增加,水平荷载(地震作用、风荷载等)已经成为结构设计考虑的重要因素。时程分析法作为一种动态的新兴的计算方法,被国内外广泛地应用。     

从5·12汶川特大地震谈中小学教学楼结构设计

通过青川县黄平乡中心小学教学楼的设计，阐述高烈度区教学楼设计的主要决定因素，即在较大的地震水平力作用下，最终决定建筑物结构的因素是结构的位移最大值和合理提高建筑物抗侧刚度，以降低结构的位移及位移比是高烈度区教学楼设计的关键。     

竖向地震作用下混凝土框架结构抗震性能研究

一般认为水平地震作用是引起结构破坏的主要因素，然而据震害现象和地震记录显示，在一些地震中竖向地震作用很大也会导致结构或构件的破坏。文中应用弹塑性时程分析程序对两个框架结构进行了分析，一个是单层单跨，另一个是八层双跨。混凝土框架分析模型采用杆系模型，其中柱采用多弹簧模型，柱端的混凝土和钢筋作为弹簧考虑以便反映柱轴力与弯矩一曲率的耦合关系，弹簧的滞回关系根据材料特性确定，柱截面的转动符合平截面假定，梁截面弯矩一转角关系采用三折线滞回关系模型。分析时采用输入横向振动的地震波和同时输入横、竖向振动的地震波两种形式，通过两种情况下结构动力响应的对比，分析研究了竖向地震动对框架结构的影响。     

某高层建筑物结构动力特性和地震反应分析

某市中心地段的一栋钢混剪力墙高层建筑,采用Etabs分析软件,对此建筑的结构动力特性进行分析,来推导阵型分解法中的合理振型数量,并采用非线性时程分析,分析该建筑物在多遇地震和罕遇地震作用下该结构的地震反应。     

索穹顶结构地震作用计算方法的对比分析

由于结构的几何非线性，我国GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中并未对以索穹顶为代表的柔性大跨屋盖结构的地震作用计算方法作出明确规定。为此，以重力荷载代表值作用下的平衡构型为考察对象，通过与时程分析法计算结果进行对比，考察振型分解反应谱法用于索穹顶结构地震作用计算的适用性。为保证地震动输入的一致性，时程分析时使用由设计反应谱生成的人工地震波。基于振型参与质量系数，提出了一种判别屋盖索穹顶结构地震作用主要贡献振型的指标，并指出应采用对屋盖索穹顶结构的地震作用提供主要贡献的振型确定瑞利阻尼系数，否则时程分析时将显著高估结构阻尼效应并造成结构地震响应的计算结果偏小。采用两种方法计算索穹顶结构在不同挠跨比限值(预应力水平)下的多遇地震响应。结果表明，对于满足非抗震设计验算的Geiger型和Levy型索穹顶算例，振型分解反应谱法计算得到的结构地震响应与时程分析法的结果匹配良好，验证了该方法进行此类柔性屋盖结构地震作用计算的适用性。     

多层混凝土建筑结构地震作用的计算

结合规范对地震作用计算的规定，从建筑结构的规则性判断，时程分析选波的方法等方面，提出了多层混凝土建筑结构设计在地震作用计算时应注意的问题。     

建筑防震减灾安全问答

1、地震为什么会造成房屋的破坏？ 答：据统计，世界上130次巨大的地震灾害中，90％-95％的伤亡是由于建筑物倒塌造成的。地震时造成房屋破坏的“元凶”是地震力。什么是地震力？简单地说，这是一种惯性力，行驶的汽车紧急刹车时，车上的人会向前倾刨，就是惯性力的作用。地震时地震波引起地面震动产生的地震力作用于建筑物，如果房屋经受不住地震力的作用，轻者损坏，重者就会倒塌；地震越强。房屋所受到的地震力越大。破坏就越严重。     

南通熔盛大厦办公楼弹塑性时程分析

通过对南通熔盛大厦办公楼进行罕遇地震下的弹塑性分析,验证结构是否满足大震下的抗震性能目标,寻找结构薄弱部位和薄弱构件,提出相应的加强措施;同时,评价结构在大震下的力学性能,研究罕遇地震作用下主要构件的损伤和屈服情况,并对损伤程度做出性能评价,以指导结构设计。此分析过程分为施工过程计算、振型及周期计算、弹塑性时程分析三部分。计算结果表明,在给定地震波的罕遇地震作用下,结构整体受力性能良好,能满足罕遇地震下的抗震性能目标。     

悬挂结构竖向地震作用动力性能分析

悬挂结构主要包括受压构件与受拉构件，受竖向荷载影响较大。将悬挂结构简化为考虑节点转动的串并联模型，通过计算得到结构的竖向刚度矩阵和相应的质量矩阵，并运用时程分析的方法，进行竖向地震作用下的动力反应分析，从中得出了悬挂结构竖向地震作用下的一些动力特性。最后，从结构可靠度等方面，对悬挂结构的设计提出了一些建议。     

结构多维弹塑性地震反应的时程分析研究

针对地震动的多维性，建立了结构在多维地震动下的动力平衡方程，并引用Prager随动强化准则模拟了结构的开裂与屈服后的性能，得出了结构在考虑多维地震作用下和只考虑单向水平地震作用下计算结果的一些差异，而且使得计算过程也大为简化。     

徐州某建筑结构的动力特性及地震反应分析

本文运用有限元分析软件对一高层建筑进行结构动力特性分析,建立高层建筑结构的三维计算模型,计算了该建筑物的固有特性;并采用时程分析法进行了地震反应分析,分别计算了四种地震波作用下顶层水平位移的时程曲线、水平位移沿楼高的分布曲线以及顶层加速度的时程曲线。计算结果表明,利用ANSYS软件建立三维模型,能较好的进行结构的抗震分析,并且为抗震设计人员提供可靠的依据。     

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.     

预张力钢结构屋盖的抗震反应方法研究

分别采用振型分解反应谱法和时程分析法,考虑结构的几何非线性和预应力效应,计入阻尼比和前50阶振型的贡献,以郑州国际会展中心展厅钢屋盖为例计算了预张力钢结构屋盖在水平地震作用以及竖向地震作用下的动力反应。结果表明:抗震分析必须计算竖向地震作用;振型分解反应谱法能够反映出结构的地震响应规律;有必要对大跨空间结构进行时程分析;桅杆是主要受力构件。分析结果为抗震设计提供了参考依据,可以进一步了解和掌握此类新型结构。     

厦门市海峡交流中心二期2号塔楼结构设计与研究

厦门市海峡交流中心二期2号塔楼建筑物主体高度215m,高宽比为4.8,属超B级高层建筑,采用了钢管混凝土框架-核心筒结构体系。本文对该工程的结构荷载取值和地震作用取值、自振特性、风和地震作用下的计算结果等内容进行了介绍,并且对中震不屈服分析和动力弹塑性分析等方面也进行了较为深入的探讨。通过对计算结果的分析比较,证明结构设计成功解决了结构超限问题,结构设计是安全可靠的。文章最后介绍了针对本塔楼进行的新型钢管混凝土梁柱节点试验研究成果。本文的有关方法和结论可为相关工程提供参考。     

建筑结构抗震的几种计算方法

随着建筑物高度的增加,高宽比的加大,建筑结构的抗震日趋成为关注的焦点,介绍了常用的地震作用分析方法,及其各自特点。