美国荷载规范下某水电站副厂房抗震分析的简介

为帮助工程设计人员了解美国结构抗震规范,笔者撰写基于美国荷载规范ASCE7-16的某水电站副厂房抗震分析的简介,文章主要是结合设计过程中遇到的问题,对重力荷载代表值、重要性系数、地震作用、隔板、防震缝等几个重要概念进行说明,并给出了抗震设计基本思路。     

Kokhav Hayarden抽水蓄能电站上、下库坝坡抗震稳定分析

参考国际水电工程的相关要求对以色列Kokhav Hayarden抽水蓄能电站上、下库坝坡进行抗震稳定分析。采用以色列英文版抗震设计规范SI 413—2013确定深厚覆盖层上坝体建基面加速度反应的峰值、加速度设计反应谱和时程输入加速度,进而采用美国规范ASCE 7-05和ICOLD等建议的三种常用拟静力法和拟动力法(Newmark滑块位移法)对建立在深厚覆盖层上的上、下库坝坡进行运行地震和最大设计地震下的抗震安全性复核。由不同允许滑动位移下的拟静力安全系数和坝坡地震滑动位移量计算结果可知,Kokhav Hayarden抽水蓄能电站上、下库坝坡均能满足OBE地震下坝坡位移小于5 cm的工程技术安全控制要求,坝坡抗震设计满足规范要求,上、下库坝坡在OBE和MDE地震下具备良好的抗震稳定性。研究成果对国际工程中深厚覆盖层上土石坝坝坡抗震设计和安全评价具有重要的参考价值。     

混凝土坝抗震安全评价指标和方法研究

以提出混凝土坝整体抗震性能评价指标体系和方法框架为目标,分析研究了美国水工建筑物设计规范(EREM)基于性能目标的抗震评价方法、评价标准、定量化性能指标,同时对国内外相关成果进行了对比分析。针对高混凝土坝的最大设计地震(MDE)的设防水准以及最大可信地震(MCE)的安全目标,为了更好地评价地震动作用下结构性态,应注重定量化评估坝体—地基—库水的整体效应,以及应力和变形响应的累积效应,结合现有的高混凝土坝的抗震评估,进行线弹性评价和非线性响应分析。线弹性评价预测应引入USACE评价程序和判别准则中的结构需求能力比、超线弹性累计时间和性能曲线等定量化指标,再结合现行规范从坝体关键部位、横缝等方面进行非线性响应分析修正分步实施,建立混凝土高坝抗震性能定量化评价框架。研究成果为混凝土坝抗震性能评价提供参考。     

基于新、旧规范的混凝土重力坝地震响应对比

大坝的抗震计算是设计人员所关注的重点问题,由于最新行业标准GB 51247—2018《水工建筑物抗震设计标准》对标准设计反应谱曲线进行了修订,为了能够准确对比新旧标准的反应谱对坝体造成的影响程度,文章综合应用反应谱法和时程分析法计算了混凝土重力坝典型坝段的地震响应应力,结果显示新规范下大坝重要部位的应力有所增加,结构抗震安全性降低的概率较大,对已运行的重力坝按照新规范进行抗震强度核算的必要性较大。     

美国建筑消防管路抗震技术浅析

美国建筑消防管路抗震技术起步早,相关规程完善。IBC,ASCE/SEI 7-10,NFPA 13等规程在不同程度对建筑消防管路抗震技术给予了规定。美国在建筑消防管路抗震方面的成果对我国同行业的发展具有借鉴意义。     

地震动参数与反应谱在武汉市高层建筑抗震设计中的作用

本文比较了新抗震规范(修订稿)与老规范关于地震影响系数α值的选取方法,提出武汉市区大部分属Ⅱ类场地,抗震设计应以Ⅱ类近震B谱作为主要依据,并通过长江科学院的测试实例说明,在抗震设计中应用以当地实际地震影响作出的地震反应谱,可以更好地达到安全合理的目的。     

地震动设计反应谱特性对进水塔增量动力分析结果的影响研究

汶川地震后相关部门结合震害调研和抗震经验对水工建筑物抗震设计规范进行了修编,标准设计反应谱曲线下降段指数由0.9调整为0.6,场地类别及其相关的反应谱特征周期有所调整。根据新老抗震设计规范的不同规定,对我国西南某水电站进水塔进行增量动力分析,研究比较新老标准设计反应谱特性的变化对进水塔增量动力分析结果的影响。研究表明,根据旧规范DL 5073—2000,满足最大设计地震要求的进水塔抗震能力为0.299 g,而根据新规范NB 35047—2015,抗震能力为0.192 g,降低了35.8%。因此,标准设计反应谱特性的变化对进水塔增量动力分析结果的影响显著。研究结果可为水工抗震规范的应用和工程抗震设计提供有益的参考。     

复杂地震背景下新疆高土石坝抗震设计与应用实践

汶川地震后,国家颁布了新的地震动参数区划图和水电工程抗震设计相关规范。因此,针对新疆山区水库坝址区抗震设计烈度高、地质条件复杂的问题,为了更好的进行新的地震动参数区划、水电相关规范规定下高震区高土石坝的抗震设计和适应新颁地震区划条件下水电规范对老坝抗震复核的要求,结合近年来新疆高土石坝工程实践及国内外土石坝筑坝先进技术和经验,从高地震区动参数选取、坝体结构型式与坝料分区、防渗体结构、坝体压实与沉降变形控制、大坝抗震措施等方面对新疆高土石坝抗震设计和应用实践现状进行了系统总结,提出复杂地震背景下新疆高土石坝建设应遵循"稳、控、防、排"4字抗震设计理念进行抗震措施设计,并对新的地震动参数区划条件、新规程和规范要求下新疆高土石坝抗震安全评价及老坝抗震复核等工作中存在的问题进行了探讨,给出了相应的建议。对新疆土石坝抗震设计和应用实践的总结以及对新的条件和要求下新疆高土石坝抗震安全面临的问题的探讨和建议可为类似环境条件下的坝工建设提供技术借鉴。     

强震区高拱坝抗震安全研究

从2008年"5.12"汶川大地震到今年"4.14"玉树地震,西部强震区高拱坝的抗震安全问题成为坝工界密切关注的问题。从我国强震区高拱坝抗震研究与工程建设中现存的问题出发,分析并总结了高拱坝地震破坏机理和高拱坝抗震设计理念(包括抗震评价准则、混凝土材料动力特性研究、高拱坝抗震设计分析等)的研究与发展,指出了当前高拱坝抗震较为适用的抗震措施,为今后的研究提供参考。     

大跨度中承式飞鸟拱渡槽抗震设计研究

在高烈度地区,地震作用对特殊结构形式渡槽的影响较大。文章基于引汉济渭二期工程中承式飞鸟拱渡槽进行地震作用下受力特性研究。首先对水工规范与公路规范进行比较,明确了中承式飞鸟拱渡槽抗震设防类别及设防目标。通过有限元模拟,分析了减隔震措施对结构受力特性的影响。抗震分析表明,采用双曲面减隔震支座及阻尼的减隔震措施,可有效地降低下部结构内力,限制上部结构的位移,使渡槽结构满足抗震设防要求,为类似抗震设计研究提供参考。     

国内外高桩码头抗震性能和设计方法研究进展

通过对高桩码头震害的分析,阐明了高桩码头破坏的主要原因。在此基础上,从高桩码头抗震设计方法、桩 土相互作用、斜桩和桩-上部结构连接的抗震性能等方面,论述了国内外高桩码头抗震研究的进展,总结了这些研究成果在高桩码头抗震设计规范中的应用,指出了高桩码头抗震性能研究的不足及需要深入研究的问题。对国内如何吸收国外高桩码头抗震的研究成果及抗震设计规范的修订方向提出了建议。该系列论文分为3部分,此为第1部分,主要介绍了高桩码头的震害和破坏形式以及高桩码头的抗震设计方法。分析表明,基于位移的设计方法是国外高桩码头抗震设计的主要发展方向,我国应开展相关研究,将基于力的抗震设计规范修订为基于位移的抗震设计规范。     

国内外高桩码头抗震性能和设计方法研究进展Ⅱ:桩-土相互作用

通过对高桩码头震害的分析,分析了高桩码头破坏的主要原因。在此基础上,从高桩码头抗震设计方法、桩-土相互作用、斜桩和桩-上部结构连接的抗震性能等方面,论述了国内外高桩码头抗震研究的进展,总结了这些研究成果在高桩码头抗震设计规范中的应用,指出了高桩码头抗震性能研究的不足及需要深入研究的问题。对国内如何吸收国外高桩码头抗震的研究成果及抗震设计规范的修订方向提出了建议。该系列论文分为3部分,此为第2部分,主要介绍高桩码头抗震计算中桩-土相互作用的评估方法以及高桩码头的动力分析方法和研究成果。研究表明,评估桩-土相互作用的方法已较为完善,而对高桩码头抗倒塌性能以及近断层地震动下码头反应特性的研究还有待深入。     

水工建筑物设计地震主动土压力的简化计算

文章分析比较了现行的各种工程抗震设计规范及水工设计手册中有关地震主动土压力的计算方法,并提出在水工抗震设计中地震主动土压力采用修正的正常土压力增大公式.该公式与水工抗震设计规范推荐的公式计算结果相当,误差小,计算方便,可将此公式广泛用于前期设计中地震主动土压力的估算.     

基于拱梁分载法的拱坝应力分析

运用拱梁分载法对某混凝土双曲拱坝设计方案进行了大坝静力及动力分析,选取8拱15梁对拱坝进行拱梁网格划分,计算了荷载基本组合和偶然组合下的9个计算工况,得到了上、下游坝面的应力极值。由应力极值结果表明,该拱坝设计方案应力分布规律合理,最大主拉应力值、最大主压应力值、梁向应力值与拱向应力值在控制工况下均满足我国规范规定的应力控制要求,可为实际工程设计与抗震安全提供参考。     

国内外高桩码头抗震性能和设计方法研究进展Ⅲ:斜桩和桩-上部结构连接的抗震性能

通过对高桩码头震害的分析,弄清了高桩码头破坏的主要原因。在此基础上,从高桩码头抗震设计方法、桩-土相互作用、斜桩和桩-上部结构连接的抗震性能等方面,介绍了国内外高桩码头抗震研究的进展,总结了这些研究成果在高桩码头抗震设计规范中的应用,指出了高桩码头抗震性能研究的不足及需要深入研究的问题,并就如何吸收国外高桩码头抗震的研究成果及修订抗震设计规范提出了建议。本文为系列论文第3部分,主要论述了斜桩和桩-上部结构连接的抗震性能。研究表明,斜桩的抗震性能存在较大争议,国外在桩-上部结构连接形式及隔震技术方面进行了大量理论和试验研究并在码头抗震设计中得到应用,我国在斜桩使用和桩-上部结构连接等方面还需要继续深入研究。     

关于堤防工程规范中增加生态技术内容的建议

在防洪工程建设中，需要兼顾生态需求，合理引入生态工程技术，减轻水利工程对河流生态系统的负面影响，避免自然河流的人工渠道化和非连续化，很多发达国家的堤防工程规范中已明确提出了这方面的要求，并发布了有关的技术导则或手册．参考国外的经验和最新技术进展，从我国堤防工程建设的需求出发，提出我国堤防工程规范中应增加生态技术内容，并就防洪工程规划的原则、堤线布置及堤型选择、河流断面设计、岸坡防护、景观建设、工程施工和工程管理等几个方面相应条款的修订提出了具体建议、     

某幼儿园隔震结构设计与抗震性能分析

为了研究采用隔震技术的框架结构抗震性能,对隔震层位于地下室柱顶的某三层框架结构进 行有限元数值模拟和动力时程分析。综合考虑隔震装置的布置、隔震支座的尺寸选取以及下部独立柱 结构的加强等因素进行设计。分析结果表明:相比于非隔震结构,隔震结构在设防烈度7度（0．15ｇ）中 震作用下,上部结构层间剪力减震率均超过63％,上部结构最大位移角为1／503;在超烈度8度（0．20ｇ） 大震作用下,上部结构最大位移角为1／401,下部独立柱结构位移角1／3070,隔震层水平位移为限值的 68．９％,上部各楼层加速度减震率也达到61．4％以上。工程设计与分析表明:在设防烈度中震作用下, 隔震结构比抗震结构的周期延长4．02倍,减震效果显著,说明了较规则结构可以很好地发挥隔震技术 优势;经过不断地设计优化,并进行超烈度地震作用的验算和论证,表明了隔震工程具备抵抗超烈度地 震作用的能力（提高了1度）,可以提高整体结构的抗震性能。     

A comparative study of pseudo-static slope stability analysis using different design codes

Many researchers have developed new calculation methods to analyze seismic slope stability problems, but the conventional pseudo-static method is still widely used in engineering design due to its simplicity. Based on the Technical Code for Building Slope Engineering (GB 50330—2013) of China and the Guidelines for Evaluating and Mitigating Seismic Hazards in California (SP117), a comparative study on the pseudo-static method was performed. The results indicate that the largest difference between these two design codes lies in determination of the seismic equivalence reduction factor (f_eq). The GB 50330—2013 code specifies a single value for f_eq of 0.25. In SP117, numerous factors, such as magnitude and distance, are considered in determining f_eq. Two case studies show that the types of slope stability status evaluated by SP117 are in agreement with those evaluated by the seismic time-history stability analysis and Newmark displacement analysis. The factors of safety evaluated by SP117 can be used in practice for safe design. However, the factors of safety evaluated by GB 50330—2013 are risky for slope seismic design.     

过活动断裂隧洞抗错断适应性结构响应分析

输水隧洞作为长距离跨流域调水工程的关键控制性工程为缓解经济布局与水资源分布之间的区域矛盾发挥着巨大作用。而我国西南高烈度地区地质构造复杂,活动断裂分布密集,导致输水隧洞工程不可避免地需要穿越多条活动断裂带建设。针对滇中引水工程香炉山隧洞过活动断裂带,开展隧道适应性结构在断层错动条件下的影响校核。以龙蟠—乔后断层F10-1为代表,基于隧洞关键部位的位移、相对变形、最大主应力和纵向等效内力等指标,评估活动断层对香炉山隧洞抗错断适应性结构的影响,并基于数值计算验证其在减小衬砌内力与变形方面的作用。结果表明受走滑为主的断层运动影响,隧洞的一侧边墙表现为受拉状态,拉应力较小,约为5 MPa;铰接缝的最大法向变形与切向变形均位于断层带中央节段之间;铰接设计这一适应性结构的存在有效改善了衬砌在错动条件下的受力状态。研究成果可以直接应用于穿越活断层输水隧洞的工程设计与施工,为相关工程隧洞建设提供有利支撑。