基于变形修正的反应位移法改进研究

对目前地下结构抗震分析中的土-结相互作用系数法和反应位移法进行了分析,结合二者的优点,提出了一种基于变形修正的改进反应位移法。改进反应位移法是在传统反应位移法的基础上,通过土-结相互作用系数法中的结构变形,对反应位移法中的结构变形进行修正,从而对结构内力进行调整,减小了传统反应位移法的误差。为验证改进方法的有效性,通过改变结构的截面尺寸、土体刚度和结构埋深,分别用传统反应位移法、改进反应位移法和动力时程分析方法进行对比计算。结果表明:改进反应位移法的计算结果要好于传统反应位移法;改进反应位移法只是整体地放大或缩小传统反应位移法的计算结果,并不能改变结构内力的分布形式;传统反应位移法仍存在较大的误差。     

某框剪结构的弹性时程分析

文章使用结构分析软件SATWE和PMSAP对某框剪结构进行结构计算分析,其结果表明动力时程反应值5项指标均小于《规范》反应谱法的计算值,说明该结构体系无薄弱层,与振型分解反应谱法得出的结论相同。     

基于薄层分析的反应位移法研究

介绍薄层单元分析法结合容积法求解半无限空间层状地层中地下结构水平、回转、垂直及轴向的地层阻抗函数过程,并将地层阻抗函数运用到地下结构抗震设计方法-反应位移法中,综合考虑地下结构水平、回转、垂直运动特性,较大程度上提高了反应位移法的计算精度.在北京地区典型地质条件下的典型地铁车站结构模型振动台试验的基础上,进行一般反应位移法及基于薄层分析的反应位移法的计算分析,并将其内力及变形值与一般反应位移法及振动台试验结果进行比对.结果表明,该方法与地铁车站结构振动台的试验结果符合良好,验证了这种基于薄层分析的反应位移法的适用性.     

古建筑高台基对地反应的影响

高台基是许多古建筑重要的组成部分,为了探讨高台基对结构地震反应的影响,本文以西安钟楼为研究对象,建立了台基与上部木结构共同作用的三维有限元模型,采用振型分解反应谱法进行了地震反应分析,得到了对结构进行地震反应分析时应取的振型数目,与不考虑高台基时的动力特性和地震反应做了对比,并对不同侧移刚度高台基的影响进行了分析.结果表明,古建筑高台基使其上部结构的地震反应放大,地震反应分析必须考虑高台基的影响.     

多点输入下门式桁架结构的抗震分析

以大跨度门式桁架结构为研究对象，用时程分析法考察了多点输入对不同跨度结构地震反应的影响.时程分析结果表明，行波效应与部分相干效应对结构地震反应的影响基本一致；水平多点输入的考虑将提高跨中杆件的地震反应.结合门式桁架结构的具体结构形式，介绍了基于振型组合理论的平均反应谱法(ARSM法)，类似于传统的反应谱法，ARSM法的优点在于通过简单的振型组合可计算出多点输入下门式桁架结构的最大地震反应.时程分析结果和ARSM法计算结果的比较验证了ARSM法的正确性.基于ARSM法对多点输入下门式桁架结构的地震反应作了更深入地分析，并对这类结构的多点输入抗震设计提出了具体建议     

非线性体系动力可靠性分析的等效Duffing体系法

等效线性化法是非线性结构体系的随机反应分析最常用的方法,但使用等效线性化法给出的反应结果进行结构动力可靠性分析会带来很大的误差.将一般非线性体系通过均方最小误差原则等效为Duffing非线性体系来进行结构动力可靠性分析.Duffing非线性体系可以通过FPK方程求得其稳态精确解析解,所以使用该等效非线性法进行结构动力可靠性分析不仅计算上方便可行而且精度较高.算例分析表明了等效非线性法分析结果可靠,且比等效线性化法的计算精度有明显提高.     

大跨薄壁墩连续刚构桥抗震性能分析

以武汉在建的天兴洲大桥南岸引桥大跨度连续刚构桥为研究对象,运用AN SY S对其动力特性进行了分析.得到了成桥状态下结构的自振特性及有效振型参与质量,确定了运用反应谱法对地震作用进行振型组合时所必须的振型阶数,并结合反应谱法和时程分析法对该桥进行了地震反应分析,分别得到各概率地震作用下结构的反应最大值,同时比较了两种方法的分析结果.根据“三水准”设防原则,分析评价了该桥的综合抗震性能,为该桥的建设和抗震设计提供了参考,也为进一步研究该类桥型的抗震性能提供了分析基础.分析结果表明,该桥具有足够的抗震能力,能够满足预期的设计性能.     

基于MPA的单向偏心结构性态评估方法

为研究水平单向偏心结构的性态评估问题,在对偏心结构模态分析的基础上,建立了等效二自由度(EDDOF)简化模型,并用其计算包含平扭耦联效应的单向非对称结构地震反应.通过弹性反应分析,验证了EDDOF模型的正确性.将MPA方法用于单向偏心结构,提出了基于MPA的单向偏心结构性态评估方法.通过一个偏心钢框架结构算例验证了方法的正确性.结果表明:简化模型结合MPA方法,可以精确地描述单向非对称结构的弹性地震反应,对非弹性反应的计算精度也很好,且计算效率较高.     

不同宽度楼梯对钢筋混凝土框架结构地震反应的影响分析

为研究楼梯对结构地震反应的影响,利用大型结构软件ETABS设计了1个不包含楼梯的钢筋混凝土纯框架模型和2个包含不同宽度梯段板楼梯的钢筋混凝土框架模型,并分别采用振型分解反应谱法和底部剪力法对几种模型进行了弹性地震反应对比计算分析。结果显示：楼梯对结构的抗侧刚度大小及分布、振动模态、梯间框架柱内力分配等有明显改变,顺梯段板布置方向起到类似K形支撑作用,垂直梯段板布置方向起到类似剪力墙的作用;梯段板宽度的变化将显著改变结构在垂直于楼梯梯段方向的地震反应,而对顺梯段板方向结构地震反应改变不明显;建议设计时采用振型分解反应谱法对包含楼梯结构进行抗震分析计算。     

开放系统非线性动力反应分析的一种算法

由于考虑非线性因素影响,动力荷载作用下地下结构反应分析中需将静力反应作为其初始条件．由于透射人工边界、黏性人工边界等局部人工边界条件存在零频限制问题,不能将静力反应的初始条件直接用于这类人工边界条件模拟的动力系统分析中．以往求解静力问题时采用固定边界,再将由此产生的反力作为边界约束力用于动力分析,造成了静、动力分析模型的边界条件不统一．本文将无零频限制的黏弹性人工边界用于动力荷载作用下的地下结构非线性动力反应分析,实现了此类问题在静、动力分析时边界条件的统一性,并以爆炸荷载作用下地下结构的反应分析为例在大型通用显式有限元程序LS-DYNA中实现了这一算法．     

结构分析中的随机有限元方法

随机有限元法是一种利用常规的确定性有限元法和概率分析技术求解随机系统的数值方法．主要涉及随机场的离散和随机控制方程的求解等．本文简要介绍和评述随机有限元法的研究及工程应用情况     

基于随机有限元-一次二阶矩法的汽轮机叶片可靠度计算

针对汽轮机叶片在工作中诸多参数的不确定性,通过建立叶片的力学模型,将随机有限元和一次二阶矩法相结合,对其进行了可靠度计算,并将随机有限元法的计算结果与解析法和 Monte Carlo 法进行了比较,证明了随机有限元法的正确性。对叶片的可靠度分析表明:当不能用解析法得到载荷响应,且载荷响应的概率密度函数无法得到时,采用随机有限元— 一次二阶矩法对结构进行可靠性分析是一种便捷方法。     

钢筋混凝土随机有限元基本理论的研究（二）

在已建立的钢筋混凝土随机有限元理论的基础上进一步提出了可考虑各基本随机变量的实际概型分布的计算方法，使得可靠指标的计算更为准确；以钢筋混凝土适筋梁为例，导出了钢筋混凝土非线性随机有限元的计算步骤．     

基于三参数可靠性分析模型的随机有限元法

以三参数可靠性分析模型为基础，建立了一种新的随机有限元模型并导出了全部方程．这一模型全面考虑了载荷、材料性能参数、几何形状等随机因素对结构可靠性的影响。最后以一悬臂梁的可靠度计算为例进行了说明，并与ｏｎｔｅＣａｒｌｏ有限元法以及常规的二参数可靠性分析模型进行了对比。     

基于累进法的钢筋混凝土非线性随机有限元方法研究

在普通钢筋混凝土非线性随机有限元基础上,分析了随机变量之间的相互关系,提出累进法的概念,推导了基于累进法的钢筋混凝土非线性随机有限元公式,并将之与常用的简化法作了对比,从机理上分析出累进法比简化法具有更高的精度,对更精确求解荷载效应统计特征值具有重要意义.     

弹塑性随机有限元方法在链传动铰链磨损中的应用

针对复杂的交变载荷，推导了交变载荷下弹塑性随机有限元的迭代格式，迭代格式中，采用运动强化模型反映塑性变形引起的各向异性和包辛格效应，运用Jhansale模型描述材料的瞬态应力应变关系，由于链传动的随机因素，将随机有限元方法引入到交变载荷下弹塑性有限元的迭代格式中，得到局部应力应变的随机响应，为链传动铰链磨损分析提供了更精确的依据．     

一次逼近随机有限元对堤坝模糊失效概率的分析

为了科学合理地分析防护堤坝工程中具有模糊性和随机性相互交叉的复杂双重不确定性工程安全问题，在协调元基础上，用一次逼近理论，对随机有限元模型引入了安全储备的模糊数学模型, 实现了对堤坝与基础系统工作状态的模糊随机有限元软化处理.安全储备模糊模型分别考虑为降半正态分布、降半梯形分布和降半Г分布，通过对具有这3种模糊特性的随机变量概率积分数值分析方法的研究，以及对有诸多复杂不确定因素的荆南长江干堤局部破坏失效机理进行的模糊因素下随机有限元的可靠性分析，发现堤身中部是局部破坏的失效集中区域,堤身外壳有局部剪切破坏，这和实际工程情况吻合.该方法为解决复杂的多重不确定性工程安全的分析提供了参考.     

水厂铁矿边坡稳定性随机有限元法分析

利用随机有限元分析法,考虑边坡岩土体的非均质、不确定性,把岩土体的物理力学参数分别看作正态分布函数来研究水厂铁矿的稳定性,分别给出岩土层的参数取值,并给出计算中函数取值的分布概率及其对边坡应力应变场的影响程度;得到该铁矿的应力和位移分布特征和边坡大于最大位移值的失效概率及影响最大位移的敏感性因素,从概率方面给出边坡的稳定程度.     

钢筋混凝土随机有限元在非杆系结构可靠性分析中的应用

将随机有限元与钢筋混凝土非线性特性相结合,讨论了随机有限元在钢筋混凝土非杆系结构可靠性分析的应用中所涉及到的基本理论,钢筋混凝土结构可靠指标的计算方法及其计算公式.同时利用所编制的相应计算软件RCPA,结合工程实例对钢筋混凝土非杆系结构进行了可靠指标的计算,并分析其可靠性,从而为判断结构的尺寸、配筋是否合理提供可靠度依据.     

加强纤维复合材料板结构的可靠性分析

采用正规化处理技术而使量纲统一的方法,推导了一种计算复合材料层合板应力效应的方法,利用这种方法直接建立了外载荷和各单层板应力之间的关系,减免了中间繁琐的计算过程。而各单层板的应力是通过摄动随机有限元（ＳＦＥＭ）得到的,ＳＦＥＭ能够比较精度地反映载荷的不确定性和材料性的不均匀性对结构的影响,而这种影响是通过单元应力的均值及其协方差来反映的的,这后,再把这些应力效应应用到结构可靠性的分析计算中,以结构