地下结构抗震设计中的静力弹塑性分析方法

首先介绍目前地下结构抗震分析方法存在的主要问题,在借鉴地上结构静力弹塑性分析方法思想的基础上,提出一种适用于地铁等地下结构抗震分析与设计使用的静力弹塑性方法。详细介绍该方法的实施步骤与特点,给出水平等效惯性加速度的求解方法。该方法概念清晰、操作简单,能够在不需要计算相互作用系数的情况下较好地模拟土-结构之间的动力相互作用;能够进行结构在地震作用下的全过程分析,给出地下结构在输入地震波作用下的峰值变形与内力,避免对土-结构整体模型进行复杂的动力相互作用分析。结合实际工程与基于黏弹性静-动力统一人工边界的静-动力联合分析方法进行对比研究,验证地下结构静力弹塑性分析方法的可靠性及良好的模拟精度,可以应用于地下结构的抗震分析与设计中。     

地下结构横截面抗震设计分析方法综述

地下结构抗震是当今地震工程界重要的研究方向,目前国内外学者在地下结构横向地震反应领域提出了多种简化计算方法.在有关理论和方法的基础上,对目前常见的地下结构抗震简化计算方法进行了比较详细的介绍,包括地震系数法、自由场变形法、土-结构相互作用系数法、反应位移法、反应加速度法、地下结构Pushover分析方法等简化方法.根据方法的原理,分析各方法采用的简化假设条件以及误差来源,对常见简化方法进行了初步的比较分析.     

SSI体系Pushover分析方法的研究

刚性假定的结构体系的Pushover分析方法已日趋成熟,但对于考虑土与结构动力相互作用(SSI)体系的研究和应用还很少。由于土与结构动力相互作用的复杂性,使得其非线性动力分析难于应用于工程实践,尚处于科学研究阶段。寻求一种相对简单的土与结构相互作用体系的非线性地震反应分析方法是目前需要解决的课题之一,基于能力谱法的Pushover分析方法为此问题的解决提供一条有效的途径。本文根据土与结构相互作用体系的经典模型,推导了一种等价的单自由度体系,基于这种等价体系提出了一种基于能力谱法的土与结构相互作用体系的Pushover分析方法,并与时程分析结果进行了比较,结果表明这种方法可以很好地预测土与结构相互作用体系的地震反应。     

地铁地下结构抗震设计方法差异性规律研究

详细介绍动力时程分析方法、反应位移法、整体式反应位移法、强制反应位移法、张建民地震土压力方法、简化地震土压力方法、反应加速度法、地下结构Pushover分析方法等地铁地下结构抗震设计方法。结合以上各种抗震设计方法,计算不同地质条件以及不同埋深条件下北京地下直径线单层框架结构侧墙变形(顶底板位移差值)及结构内力,并对其结果进行比较分析,为探讨各种设计方法计算结果的差异性规律提供一定的依据。结果表明,不同土层条件时,反应加速度法、地下结构Pushover分析方法与动力时程分析方法计算值基本一致;不同埋深条件时,基于日本铁路抗震设计规范动弹簧系数的反应位移法、张建民地震土压力方法与动力时程分析方法计算值更为接近。     

复杂断面地下结构地震反应分析的整体式反应位移法

介绍地下结构抗震分析中常用的反应位移法存在的局限性,在借鉴反应位移法基本原理的基础上,提出一种适用于复杂断面地下结构地震反应分析的整体式反应位移法。从理论上论证该方法与反应位移法基本原理的一致性,详细介绍该方法的实施步骤与特点,给出地震作用的求解方法。该方法采用土-结构相互作用模型来直接反映土体与结构间的相互作用,避免了引入地基弹簧带来的计算量和计算误差。采用连续自由场土层模型来计算等效输入地震动荷载,概念明确、操作简单,能较好地适用于复杂断面地下结构的地震反应分析。结合实际工程与动力时程方法进行对比研究,结果表明,文中提出的整体式反应位移法是一个精度较高、计算简便、适用性很强的拟静力计算方法,可以用于地下结构的抗震分析与设计中。     

桩-土-结构相互作用下的Pushover分析

利用SAP2000有限元软件,对考虑桩-土-结构相互作用的高层框架结构进行了Pushover分析。分析计算过程中建立了考虑桩-土-结构相互作用的有限元模型和文克尔梁模型。研究结果表明:考虑桩-土-结构相互作用的Pushover分析方法可以简便、有效地预测桩-土-结构体系的地震反应;文克尔梁模型更方便实际工程应用。     

地铁地下结构抗震分析及设计中的几个关键问题

针对我国尚缺少完善的地铁地下结构抗震分析方法和专门的地铁结构抗震设计规范的现状,在分析目前我国地铁等地下结构抗震研究及设计方法的基础上,重点阐述了需要迫切解决的五个关键问题:合理的地下结构动力分析模型,高效的地下结构-地基系统动力相互作用问题分析方法,合理而实用的地铁地下结构地震破坏模式和抗震性能评估方法,地铁地下结构抗震构造措施,地铁区间隧道穿越地震断层的设计方案及工程措施。这些问题的研究和解决将为地铁地下结构抗震设计规范或规程的制定奠定坚实的基础。     

地下结构与土动力相互作用试验研究

本文介绍了地下结构与土动力相互作用的振动台试验，通过试验对拟定结构的加速度放大系数，压力与位移响应进行分析，并讨论了地下结构对竖向地震激励的响应，以及在不同埋深下，土与地下结构的相互作用对地下结构抗震性能的影响。     

隔震框架结构的Pushover方法分析

Pushover分析作为结构抗震性能评估的静力非线性分析方法,可有效评估结构罕遇地震作用下的抗震性能。目前国内Pushover分析应用于抗震结构的研究较多,但用于隔震结构相对较少。本文先对高烈度区的5层和7层的框架结构,进行了分别采用倒三角和均匀加载方式的Pushover分析,并与非线性时程分析结果进行对比。针对相应的5层和7层隔震模型,进行了同样的对比分析。结果表明:对于抗震结构,Pushover方法的倒三角加载方式更合适;对于隔震结构,Pushover方法的均匀分布加载方式具有更高的精度。采用隔震设计后,结构层间位移和剪力大大降低,大震下上部结构基本弹性。对于隔震框架结构,采用均匀加载模式的Pushover分析在层间位移、隔震层位移等指标与非线性动力时程分析结果基本一致。推荐采用Pushover分析方法进行隔震框架结构抗震性能评估和优化设计。     

考虑水平及竖向地震影响的盾构隧道动力分析及Pushover方法研究北大核心

为了研究竖向地震对盾构隧道的影响,并得到考虑竖向地震影响的简化静力计算方法,基于静动力统一粘弹性人工边界单元,分别建立了包含周围地基土-盾构隧道结构体系的二维非线性有限元动力和静力模型,研究了地铁隧道结构的地震反应特性,对比了仅考虑水平地震和同时考虑竖向地震输入情况下,盾构隧道的动力反应,分析了竖向地震对盾构隧道的动力性能的影响,可以看出,竖向地震对地下盾构隧道影响较大,应考虑竖向地震影响,并提出一些抗震措施建议.通过静力计算模型,基于一维动力模型输入水平地震和竖向地震波作用,获得土层的分布形式,得到一维场地反应计算目标位移,研究了考虑水平及竖向输入的静力推倒的弹塑性方法(Pushover分析)的加载模式,并采用竖向均布的体力模拟竖向地震动,与动力时程计算结果进行对比研究,讨论了考虑竖向Pushover方法的适用性,提出了考虑竖向地震荷载的静力简化方法,采用倾斜度作为抗震性能指标,并讨论了隧道结构的地震破坏准则。     

有限元软件在抗爆分析中的应用

介绍了建筑物抗爆的基本理论并提出如何运用有限元软件MIDAS进行单层抗爆控制室的弹塑性时程分析,解决了图表法和等效静力法无法将时程反力向屋面板、次梁等构件传递的问题,相比传统的计算方式,其对工程的适用性更强,便于设计人使用。     

基于因子分析法的火灾形势分析

以2019年31个省、自治区、直辖市的火灾统计数据为例,选取了火灾起数、死亡人数、受伤人数、直接经济损失、烧毁面积、受灾户数6项统计指标,利用因子分析方法对指标进行分析,提取得到2个能够反映火灾形势的公共因子。基于因子分析的结果对火灾发生概率、火灾后果进行探讨,并提出消防监督管理的建议。     

环境监理的问题分析和对策解析

随着国家对环境的重视,在工程建设过程当中合理地设置环境监理不但能够提高工程建设的整体质量并减少对环境的污染,同时也能够通过环境监理这一方式加强对工程建设的有效监督,避免工程建设出现环境污染问题。但是从目前环境监理的设置和运行来看,受到多种因素的影响还存在一定的问题。为此,应制定具体的策略,保证环境监理工作能够得到有效的开展。     

混凝土裂缝成因分析及防治措施研究

从混凝土的内部组成成分和外部条件两大类因素入手,分析了混凝土裂缝的成因,归纳总结了施工中常用的预防和治理混凝土裂缝的措施,以避免或减少裂缝的出现,从而保证施工质量。     

Rehabilitation analysis

Architect and Research Scientist Yrjö Tuppurainen of the Building Laboratory of the Technical Research Centre of Finland, VTT, at Oulu describes in his CIB Paris ‘89 paper the well defined steps required to establish the viability of renovating existing buildings. Useful tables assist in determining which method to adopt in the various construction elements and categories listed for analysis.     

Attribute analysis

Attribute analysis is a tool that is being used to apply national fire incident data to the development of fire protection codes and standards.     

位移反分析法的理论分析及工程应用

从分析岩体初始地应力场和进行地应力回归计算两方面探讨了位移反分析法的理论,通过工程算例说明了位移反分析法在工程中的应用,研究了位移反分析法的工程应用前景,以推广位移反分析法的应用。     

Thermodynamic analysis of a building using exergy analysis method

This study deals with exergetic assessment of an educational building heated by a conventional boiler in a heating center. The heating system is examined from the generation stage to the envelope of the building. In general the heat loss calculations are made using both energy and exergy analysis methods. The energy and exergy flows between the stages are obtained using a pre-design tool for an optimized building design. Energy and exergy losses are obtained to evaluate the performance of the system. A conventional boiler in the heating center and a fan coil unit in a room are considered in the analysis. Total exergy input rate is calculated to be 694.5 kW, while the largest exergy loss rate is obtained to be 333 kW. Exergetic efficiencies of the conventional boiler and the fan coil unit are also found to be 13.4% and 37.6%, respectively.     

弦支穹顶结构的形态分析问题及其实用分析方法

寻找弦支穹顶在零状态下的几何构形与计算时所需施加的初应变值是其形态分析的主要目的。基于零状态下所需求解参数的不同,将其形态分析问题分为:找力、找形、找力 找形三类。这三类问题基本覆盖弦支穹顶结构中所有可能出现的形态分析问题。利用较为成熟的数值分析理论针对找力与找形这两类问题,进行计算公式的推导,并通过找力与找形的组合成功地解决了找力 找形问题,最后给出求解这三类问题的计算流程。按计算流程对同一结构模型分别进行找力与找力 找形分析。计算结果表明:由结构在零状态下施加的初应变值换算而来的内力,经内力重分布后与初始态下内力在数值大小与分布上均有较大差别,所以弦支穹顶结构的找力分析是必需的。结构经找形后在零状态下的单元下料长度与结构在已知几何构形下的单元长度相差甚微,但部分节点坐标值在两个状态下却有较大差别,建议结构在建造时可直接按已知几何构形来进行下料,但应按找形后的计算结果进行放样安装。     

悬臂梁的静力分析及自由振动分析

大跨度及高层空间结构是目前发展最快的结构类型。大跨度建筑及作为其核心的高层空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。本文主要研究变截面均质悬臂梁的结构体系在水平均布荷载作用下的静力分析,以及EULER悬臂梁的自由振动分析。根据哈密顿原理推导出控制方程和边界条件,然后用常微分求解器COLSYS进行求解。