弹性动力时程分析中地震波的选取方法研究

对建筑结构进行弹性动力时程分析时,为了既能让设计人员易于操作,又能在地震波选取方面不失合理性,根据上海市某超限高层结构设计实例的弹性动力时程分析结果,探讨了具有实际工程意义的选波方法。研究表明,无论是基底剪力还是基底弯矩,地震波三向输入的结构响应均比单向输入的结构响应小。采用小样本容量的地震波输入时,人工波输入数量的增加对降低地震波的总体离散性有显著作用。     

深埋地下洞室群动力时程分析中人工边界的设置

针对深埋地下洞室群动力时程分析中建模范围和人工边界设置问题,基于地下洞室群地震波动场的分布特征,提出一种动力时程分析中洞室群模型人工边界的设置方法。该方法允许模型不建至地表,而采用解析法求解地表反射波动场,并通过人工边界入射至模型。基于波场分离原理,使模型四周边界仅透射外行散射波,保障模型四周边界的计算精度。理论试验和实际工程计算表明,该方法计算精度较高,能满足地下洞室群动力时程计算对人工边界的精度要求,同时有效减少模型单元量,缩短动力时程的求解耗时。     

近断层地震作用下大跨度拱桥响应研究

目的对比研究近场地震作用下大跨度拱桥采用7组时程波的计算结果平均值与采用3组时程波的计算结果最大值的差异,为近断层地区大跨度拱桥的抗震设计提供参考.方法针对某大跨度拱桥建立有限元分析模型,在PEER数据库选取近场地震作用并施加于拱桥,得到时程响应的峰值.针对现行规范7组波作用时响应峰值的平均值与采用3组波组合时计算结果的最大值以及7组近场和远场地震作用的响应峰值的平均值进行对比研究.结果采用3组近场地震波组合计算所得的拱顶竖向位移、拱顶轴力、拱脚弯矩和跨中吊杆内力响应最小值分别是7组近场地震波计算结果平均值的0.42倍、0.48倍、0.79倍、0.75倍;采用3组近场地震波组合计算所得的四项响应最大值分别是7组近场地震波计算结果平均值的2.7倍、2.8倍、1.9倍、1.5倍.7组近场地震波作用所得的四项响应峰值的平均值分别是远场地震作用相应值的0.82倍、0.85倍、0.61倍和0.61倍.结论对于Ⅲ类场地的大跨度拱桥,按照规范规定采用3组近场地震波进行响应计算时,3组地震响应结果的最大值与按7组地震波计算结果的平均值之间存在很大差异、离散性很大;采用7组地震波进行时程响应计算时,近场地震响应峰值的平均值小于远场的平均值.     

钢框架结构地震响应分析研究

以二阶弹性分析方法理论为基础,建立了非线性二阶微分方程,按照输入不同地震波维数和阻尼比两种情况分析了钢框架结构的地震响应.利用MIDAS软件对结构进行多遇地震作用下的弹性时程分析和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,表明地震波输入维数(单向地震波和双向地震波)、阻尼比对结构的抗震性能有较大影响,并根据分析结果提出了相应的建议.     

竖向收进高层结构的弹性时程分析

在高层建筑设计中,尤其是带商业裙房的高层,上部楼层相对于下部楼层的收进是非常常见的,尺寸过大的收进属于竖向不规则结构。通过PKPM软件对漳州诏安华府怡景住宅项目1#楼进行辅助结构分析,针对规范要求,采用弹性时程分析法研究该竖向收进的高层结构,通过选取人工波与天然波作用下的地震时程反应,得到结构弹性下最大楼层的位移、剪力曲线,并将此曲线与CQC计算法下的最大楼层的位移、剪力进行比较,然后取大值。同时,介绍了竖向收进高层的的结构设计要点和抗震加强措施。     

水中甚低频声源激发海底地震波的传播

目前关于海底地震波的理论分析仅局限于水平分层的弹性海底,该文对倾斜弹性海底的地震波传播规律进行研究.研究了浅海海底地震波的激发机理,当海底为弹性海底,且海底切变波速度大于水中声速时,水中声源能激发出水中的波导简正波和Scholte波、弹性海底的次表面波和Scholte波.建立预报海底地震波场的抛物方程方法模型,研究了海底地震波的传播规律:甚低频声波在具有倾斜弹性海底的海洋环境中传播时,水中波导简正波和海底的次表面波会随着海水深度的减小出现能量泄漏现象.     

咸阳渭河大桥斜拉桥结构地震反应分析

在合理选取计算模型的基础上,对咸阳渭河大桥的主桥结构进行了多条地震波输入下的时程反应分析,分析计算结果,得出了初步结论。     

水平与竖向加速度-时程曲线叠加效应下边坡永久位移计算的极限上限分析

实际边坡动力稳定性受地震竖向与水平方向效应共同作用,传统边坡地震永久位移计算方法较少考虑竖向地震波影响,采用实际地震的竖向与水平方向加速度-时程曲线共同效应更符合工程实际。基于极限分析上限法和Newmark刚塑性滑块模型,提出一种基于实际水平向与竖向地震加速度-时程曲线的边坡永久位移计算改进方法,以3个工程边坡为例,探讨了两组具有代表性实测典型水平和竖向地震地面运动记录对边坡地震永久位移计算的影响。研究结果表明:不考虑竖向地震加速度时程曲线时,本文方法可蜕化为与前人方法兼容;不同地震波的竖向与水平地震动时程曲线的叠加效应不同,竖向地震对边坡永久位移的影响不可忽略。     

几类各向异性介质中震源的数值模拟

本文根据弹性理论中的几个基本方程。导出弹性均匀各向异性中的Christoffel 方程。及由此得出地震波的传播速度与介质的弹性参数间的数值关系,并利用有限元法计算出波场.     

基于设计地震动的地震波斜入射波动输入研究

为建立反映地表非一致性运动的地震动场、建立斜入射地震波与设计地震动之间的联系,将地表设计地震动分量看作斜入射的SV波和P波的叠加,根据固体介质中波的传播理论推导了斜入射SV波和P波时程与设计地震动分量的关系,结合粘弹性人工边界,得到了反映设计地震动的地震波斜入射条件下的解析方式,以此为基础建立了时域计算分析模型.半空间算例验证了该方法具有较好的精度,地表面各点的运动具有非一致特征.为计算大跨度结构非均匀地震动输入情况下的动力响应提供了一种有效的方法.     

二维地震动的局部场地效应的研究

利用线性边界元法研究弹性半空间中Ｐ，ＳＶ波的传播问题，在积分方程中使用了两维频域全空网格林函数，在文中使用了线性单元，对积分的奇异性进行了处理，通过引入静力基本解，解决了奇异分的计算问题，采用离子局部场地适当处截断的方法处理无穷远边界问题，通过算例验证了本文所述方法可行性与正确性，对典型地质条件进行了时程分析。     

带钢桁架转换层框架-剪力墙结构抗震性能研究

通过对一栋1:25带钢桁架转换层框架-剪力墙结构模型振动台试验和有限元理论计算分析,研究了模型结构的动力特性、弹性和弹塑性地震反应及其破坏形式.结果表明,随输入地震波加速度峰值的提高,模型裂缝逐渐发展,但在试验过程中未出现破坏性裂缝;本工程人工波引起结构地震响应最强烈,其次是El Centro波和场地波;钢桁架转换层及其上部结构层层间位移角有突变,为结构的薄弱层.钢桁架转换结构形式可以满足结构抗震要求,结构整体抗震性能良好,能够满足6度抗震区抗震设防要求.     

人工合成地震波在桥基勘探中的应用

采用反应谱方法和动态时程法对荆州长江大桥PC斜拉桥抗震性能进行了分析研究.提出了人工合成地震波计算模型,并介绍了地震波人工拟合步骤应用于荆州长江大桥抗震性能勘探设计中,并绘制出了所拟合的加速度时程和对目标反应谱的拟合图.     

基于MATLAB混凝土框架结构动力弹性时程分析

以一个八层混凝土框架结构为例,采用层间剪切模型运用MATLAB进行编程计算,输入y向地震波,分析结构在其作用下动力弹性时程反应,得到顶层的动力响应曲线及相关参数,并加入ZB-1型粘弹性阻尼器,可以减少结构的动力响应,而且可以看出MATLAB在建筑结构中的强大数据分析能力。     

地震勘探

地震勘探是近代发展变化最快的地球物理方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震波向地下传播时,遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面,用专门的仪器可记录这些波,分析所得记录的特点,如波的传播时间、振动形状等,通过专门的计算或仪器处理,能较准确地测定这些界面的深度和形态,判断地层的岩性,是勘探含油气构造甚至直接找油的主要物探方法,     

地震作用下钢框架与中心支撑钢框架的对比研究

针对钢框架和中心支撑钢框架两类结构,利用非线性静力分析程序计算得到结构在弹性状态和弹塑性状态下的侧移刚度.输入地震波,调整加速度峰值,对结构分别进行弹性和弹塑性时程分析,讨论两类结构在地震作用下的结构响应和能量分布的异同.结果表明,中心支撑钢框架的受力性能优于钢框架.     

行波效应对张弦梁结构地震响应的影响分析

以广州国际会展中心单向空间张弦梁结构这一典型张弦梁结构为计算分析算例,应用大型有限元软件ANSYS对张弦梁结构的地震响应进行了空间非线性时程反应分析。通过考虑地震波以不同速度传播引起的行波效应,研究了大跨度张弦梁结构在此类情况下的地震响应,分析了大跨空间张弦梁结构在横向、竖向和纵向3向地震联合作用下考虑非一致输入条件的地震响应变化规律的关系。研究结果表明,行波效应的影响与波有关,不同地震波作用下结构的响应有很大的差异,视波速越小对结构的地震响应越明显。     

动态光弹性应用的初步研究

爆破与高速冲去载荷所产生的应力波在弹性结构物中的传播,在理论分析上极为困难,但这类问题可以用动态光弹性法进行分析。本文仅涉及地震波传播及爆破方法选择两个课题,研究表明:在这类课题中,利用动态光弹性法有其优越性。     

建基面弹性波检测数据处理系统的研制

应用Ｃ语言和ＡｕｔｏＬｉｓｐ语言相互结合编制软件，对弹性波检测数据进行处理，在ＡｕｔｏＣＡＤ软件平台中绘制出地震波等值线图和灰度图及声波曲线图实现了弹性波数据处理计算机化，利用参数化绘图及时提供检测结果，满足工程需要     

特高压HGIS设备抗震性能分析

为了更好地分析了解特高压混合型气体绝缘开关(HGIS)的抗震性能,并进一步对其进行改善,选取了四种地震波对1 100 kV HGIS的整体结构进行动力特性和地震反应谱分析,得到了结构的自振频率和振型特征.在分析过程中,考虑到特高压设备固有频率与地震波主频率相近,会发生拟共振的情况,采用由正弦共振三波及正弦共振调幅五波组成的调幅波串进行计算,分析整体结构的机械强度和抗震性能.计算结果显示,1 100 kV HGIS在该组地震波作用下具有一定的安全裕度,为特高压设备抗震性能的分析提供有效数据.