工程结构抗震设计理论研究与探讨

全面系统地总结了国内外结构抗震设计研究的内容、特点和现状。重点从结构地震反应理论和土一结构共同作用两方面指出了目前研究中存在的缺陷和不足;从静力分析、反应谱法和动力分析方法探讨了现阶段的结构地震反应理论;此外,还探讨了现阶段土．结构相互作用的研究方法和研究方向。最后,本文针对我国颁布的多部行业抗震设计规范进行了比较,提出了统一抗震设计方法和参数取值的观点,为今后新的抗震设计规范的编制工作提供理论依据。     

时频联合分析方法在土木工程中的研究现状

时频联合分析方法因能同时提供信号的局部时频特征,适于分析非平稳信号而在土木工程领域得到了极大应用。线性变换、双线性变换和Hilbert-Huang变换是土木工程中常用的时频联合分析方法。根据时频分析方法的理论,将其应用于人工地震波模拟、结构动力反应分析和可靠性估计、结构参数识别及损伤检测等领域。通过对其在土木工程中的应用进行总结,提出了存在的问题,探讨了进一步研究的方向。     

空间网格结构多维地震反应分析方法研究现状

空间网格结构应用广泛,但其动力特性复杂,在地震作用下多维耦合效应显著。在总结现有研究成果的基础上,阐明了目前关于多维地震动输入和结构抗震性能参数研究的不足和存在的问题;在性能化抗震设计和多维地震反应分析的视角下,分析了振型分解反应谱方法、时程分析方法、增量动力分析方法、推覆分析方法以及随机方法的研究现状,指出了不同方法在多维化和实用化过程中面临的关键问题;介绍了空间网格结构抗震性能水准划分方法和相关指标,指出了现有指标的局限性,提供了可行的研究思路。最后,论述了发展多维推覆分析方法的必要性。     

某超高层住宅剪力墙结构的弹性动力时程分析

在总结已有研究成果及设计工程的基础上,以某一超高层剪力墙住宅建筑为依托,结合国家相关规范及规定,对本超限结构进行了抗震性能化设计及对结构进行了弹性动力时程分析,并根据时程分析结构对反应谱结果进行了修正调整,为相关高层住宅剪力墙弹性时程设计与研究提供了设计分析方法参考及依据。     

高层建筑结构静力弹塑性分析方法的研究现状与改进策略

本文主要对高层建筑结构静力弹塑性分析方法的研究现状进行了分析与探讨,文中讨论了这个研究领域存在的问题,并提出了该分析方法改进的策略。     

浅述结构多点输入抗震分析方法

本文介绍了结构地震反应分析的时程分析法、反应谱法和随机分析方法,对三种分析方法的原理、特点及应用进行了对比研究。同时对各个方法的优缺点加以说明,并指出这三种分析方法的使用范围。     

型钢混凝土结构的研究现状及发展趋势

简要总结了型钢混凝土组合结构的发展过程、研究现状，介绍了国内外不同的设计分析方法，重点分析比较了JGJ 138-2001和YB9082-97中计算型钢混凝土结构时存在的异同点，以便为此类结构的设计施工提供参考。     

铁路大跨梁拱组合桥粘滞阻尼器减震研究

采用不同分析方法和计算理论对设有粘滞阻尼器的兰渝铁路(82+172+82)m连续梁—拱组合桥进行了地震反应分析,并对其减震性能进行了研究,通过计算分析,得出设粘滞阻尼器后,桥梁结构地震反应时所受水平力比单墩时明显减小。     

结构抗连续倒塌设计分析方法探讨

结构发生连续倒塌将会导致严重的生命和财产损失,造成重大的社会影响,因而日益受到工程设计人员的关注。欧美等国已相继制定了连续倒塌相关的设计规范并提出了相应的设计分析方法,但还不够完善。对现有的结构连续倒塌相关的规范设计及分析方法进行总结和归纳,并指出其中存在的一些问题。提出了在进行多重荷载路径法分析时应通过结构自重的施工模拟来考虑结构初始态的重大影响,以及运用结构动力学理论推导出结构在不同构件失效时间下的动力响应,建议在进行多重荷载动力分析时应考虑不同构件失效时间的影响。最后对动力弹塑性时程分析方法在结构抗连续倒塌设计分析中的应用进行了初步的探讨,阐述了动力弹塑性时程分析的基本方法及其优点和缺点。     

消能减震技术在大型体育场馆中应用的研究

消能减震技术作为建筑抗震的新技术,能有效吸收地震能量,降低建筑物振动反应。本文分别采用等效线性简化算法以及阻尼器与建筑结构的非线性分析方法,针对实际体育馆建筑结构抗震性能现状提出了加固方案,并对加固方案进行了计算分析。分析方法及结果可供现有类似结构的抗震改造加固借鉴参考。     

基于振型遴选与振型构造的空间网格结构动力分析方法

分析总结了传统振型叠加方法应用于空间网格结构动力反应分析难以适用的原因,结合结构固有振型与高效动力分析的LDR振型,提出一种基于振型遴选与振型构造的动力反应分析算法。采用Matlab进行编程,并对两个典型空间网格结构进行数值模拟分析。通过数值结果比较,验证该方法的正确性、有效性及其计算效率。     

折板形网壳结构的设计及研究

以某体育馆钢屋盖结构为实例 ,论述了折板网壳结构的选型、受力特点、水平推力的处理方法和模态分析。研究发现 ,该结构的自振频率呈密集型分布 ,结构的基本振动为水平振动 ,而不象平板网架那样以竖向振动为主 ,结构表现出良好的受力性能和抗震性能     

空间钢结构研究与应用的进展

本评述了近年来空间钢结构在研究和应用方面的进展情况。中首先讨论了空间钢结构不断发展的原因及其分类一在关键研究课题方面，着重阐述了在结构分析和设计理论、网壳结构的稳定性、空间构架的抗震性能以及张拉结构的风振问题等课题中所取得的科研成果，以及需要进一步研究的问题。在工程应用方面，以一些典型的空间钢结构工程为例。总结了当前发展的特点，即形式的多样化、预张力的合理运用、与膜结构的结合：在结语中对今后空间钢结构的发展趋势提出了看法。     

钢－混凝土组合结构体系研究新进展

以钢-混凝土组合框架结构和框架-核心筒混合结构为对象,综述了在钢-混凝土组合结构体系方面的一些研究新进展。针对组合框架中楼盖的空间组合作用进行了试验研究,发展了三种组合结构地震反应分析模型,重点讨论了在杆系模型中考虑楼盖空间组合作用的方法,从而实现组合框架结构体系的大规模计算。通过刚度解析和数值分析,对框架-核心筒混合结构体系中框架与核心筒的刚度匹配、位移限值指标的取值进行探讨,并对不同混合结构体系的位移特性、失效模式以及安全性能进行对比,为框架-核心筒混合结构的体系优化提供参考。最后,对组合结构体系的研究进行了展望,建议进一步完善组合结构体系的计算手段及其优化指标。图13表3参17     

空间网格结构风振计算频域法的参数讨论及数值分析

采用频域法进行空间结构的风振响应分析时,计算参数的合理确定依然存在不同的看法.文中结合对频域法计算过程的阐述,重点指出了直接影响计算结果的主要参数,包括参与组合振型的数量、振型耦合项的取舍、竖向脉动风效应、相关函数的选择和结构尼比等.文中系统回顾了这些参数确定的不同做法,并进行了分析和探讨.最后通过两个典型的空间网格结构(一球面网壳和一柱面网壳)算例分析,从数值的角度来说明这些参数不同取值对结构风振响应计算结果造成的差异.     

大跨空间结构的发展——回顾与展望

大跨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.本文就空间网格结构和张力结构两大类介绍了国内外(但主要是国内)空间结构的发展现状和前景.对这一领域几个重要理论问题,包括空间结构的形态分析理论、大跨柔性屋盖的动力风效应、网壳结构的稳定性和抗震性能等问题的研究提出了看法.     

基于性能的空间结构抗震设计研究现状与关键问题

基于性能的抗震设计是结构抗震设计的发展趋势。以基于性能的结构抗震设计研究内容和发展趋势为背景,从地震危险性分析、结构反应性能参数确定、结构抗震性能水平划分及性能目标确定、基于性能的抗震设计方法等四个方面对国内外基于性能的空间结构抗震设计研究现状进行了总结。依据有效性和充分性原则研究确定适合于不同类型空间结构的标量式、向量式或其它形式的地震动参数,提出了空间结构反应性能参数确定中的关键问题。空间结构抗震性能水平划分研究中需要综合考虑结构及非结构构件因素,通过数值仿真和试验相结合的研究手段确定能够合理划分其性能水平的自定义综合式标量指标、向量式指标或者两者结合的指标,空间结构性能目标确定及抗震设计方法研究应基于可靠度理论及“投资-效益”准则。参58     

脉动风作用下结构基本模态的定义和识别

顾名思义,基本模态应该是结构所有模态中最重要的一阶模态,在动力响应分析中具有不可或缺的作用.传统习惯将第一阶模态作为基本模态,这对于风振响应分析是不恰当的.本文通过对模态应变能公式进行定性分析,归纳出脉动风作用下模态应变能最大的那阶模态的振型所具有的基本特征,并将这阶模态定义为结构在脉动风作用下的基本模态.按照这个定义,脉动风作用下高层、高耸结构的基本模态位于第一阶,这与传统定义相同;而对于平均风荷载全为吸力的小矢跨比穹顶结构,脉动风作用下基本模态位于高阶.脉动风空间相关性的强弱对这两种类型结构的影响正好相反.算例分析表明,模态贡献系数可以准确地识别出基本模态在模态序列中的阶次.     

索承网壳结构截面和预应力的优化设计研究

探讨了以预应力和截面尺寸为设计变量的索承网壳结构截面面积与索力同时优化的设计问题。建立了该结构优化设计的数学模型,采用分层优化算法进行求解。第一层以预应力为设计变量,采用基于连续变量的复形法求解;第二层以截面面积为设计变量,采用改进的离散变量两级优化方法求解。算例表明,方法具有较好的计算效率和收敛性,可供索拱结构、张弦梁结构等空间杂交索结构体系的优化设计借鉴。     

大跨度空间网格结构的损伤定位

本文建立了基于模态曲率法和人工神经网络技术相结合的、适用于大跨度空间网格结构的损伤定位新方法,即首先应用模态曲率法判断结构是否发生损伤并识别发生损伤的局部结构,然后对发生损伤的局部结构利用人工神经网络技术识别损伤的准确位置。通过分析和比较发现,以模态曲率为基础的损伤参数比较适合于大跨度空间网格结构的损伤定位,三种以模态曲率为基础的损伤定位参数按有效性进行排序,从低到高依次为模态曲率、模态曲率差、模态曲率变化率;针对天津奥林匹克中心体育场大跨度悬挑管桁结构进行了不同损伤状况的数值模拟,验证了所建立的损伤定位方法的适用性和有效性。研究结果表明:利用模态曲率变化率识别损伤发生的大致位置,当单榀桁架发生损伤时,识别的准确率达到100%,当多榀桁架同时发生损伤时,识别的准确率达93.7%;采用人工神经网络技术识别损伤桁架的准确损伤位置时,在无测量噪声影响下,损伤定位的准确率达到97.0%,且测量噪声对损伤定位准确率的影响很大。