多层框架结构地震反应分析

以结构变形为指标,平面输入地震波,按照考虑和不考虑几何非线性两种情况分析了二阶效应对钢框架结构在地震作用下时程分析的影响。并改变结构层数、阻尼比,通过对结构顶层位移、层间位移值的统计量,探讨了不同作用因素对钢框架结构地震作用的影响。结果表明:在进行多遇地震下的弹性时程分析时可以不考虑二阶效应的影响,在进行罕遇地震下的弹塑性时程分析时必须考虑二阶效应的影响。钢框架结构在相同结构层数、不同阻尼比的情况下,阻尼比越大,顶层侧移值越小;在不同结构层数、相同阻尼比的情况下,结构层数越高,顶层的侧移值就越大,结构地震反应越大,二阶效应就越明显。     

西藏某水电站高边坡地震永久位移分析

西藏某水电站位于喜马拉雅地震带和藏中地震带交汇处,岸坡陡峭,坝址区某高边坡对枢纽工程的安全影响最大。为尽快消除该边坡的安全隐患,本文基于Slide软件选用了3条不同类型的地震波,采用Newmark滑块分析方法计算了该边坡在不同地震峰值加速度作用下的动力反应和永久位移,并采用拟静力法对该边坡在设计地震动作用下的稳定性进行了验算。计算结果表明,在设计地震动作用下该边坡是稳定的,随着地震波幅值的增加该边坡产生的总滑移量也在不断的增加;对于不同类型的地震波,虽然输入的地震峰值加速度相同,但地震动参数的差异会影响边坡产生的永久位移。研究结果可为工程单位进行类似边坡工程稳定性分析提供参考依据。     

水布垭混凝土面板堆石坝三维非线性抗震分析

坝高233m的水布垭混凝土面板堆石坝位于强震区,因此对大坝在强地震作用下的安全性进行评价是必要的。采用三维非线性有限元法分析方法对坝体在地震作用下的动力响应进行分析并对其安全性作出评价。计算采用的地震波为根据抗震规范的反应谱人工拟合的地震波,其水平向和竖向加速度峰值分别为0．1g和0．067g。分析结果表明,坝顶加速度反应显著放大,坝顶附近下游区加速度和动位移均大于上游区,特别是在水面以上较为显著,可能使坝顶下游侧发生局部滑动。在4／5坝高附近面板的拉应力较大,应充分考虑加强该区域面板的抗震性能。     

双曲拱坝地震动力响应分析

基于坝体-地基-库水系统运用三维线弹性有限元方法对双曲砌石拱坝进行了动力分析.比较了不同水位对拱坝自振特性的影响,采用时程分析法计算了双曲砌石拱坝在地震作用下的动应力、动位移及加速度,结果表明:坝水耦合作用提高了坝的整体质量,降低了自振频率;动应力、动位移及加速度的最大值均出现在拱冠顶部,而且当拱坝系统受3个方向地震波共同击振作用时坝体反应最为强烈.     

强震下高层钢筋混凝土框架结构体系抗震耗能分析

为研究框架结构在地震作用下的耗能机理,依据现有规范设计并建立10层、15层钢筋混凝土空间框架结构体系的三维实体精细有限元模型,并对该两种框架进行地震波弹塑性时程分析,分析不同水平地震波对框架结构层间位移角与塑性耗能的影响。结果表明：两种框架各层最大绝对位移随楼层与地震波峰值的增大而增大,各层的最大层间位移在2层、3层,多遇、罕遇地震下两种框架的最大层间位移角均未超过位移角限值1/50,当地震波烈度分别达到1 500 gal、1 200 gal时,10层、15层框架结构体系的最大层间位移角超过1/50;小震时,框架结构的总塑性耗能值很小,表明框架仍处于弹性状态,随着地震波加速度的增大,框架的总塑性耗能迅速增加,特别是地震强度超过1 000 gal以后;随地震波加速度的增大,框架的各部件的塑性耗能值增大,梁、柱的耗能占比增大而楼板的耗能占比减小。     

剑科心墙堆石坝三维地震反应分析

采用三维非线性动力有限元分析方法,针对处于岷江断裂带和龙门山断裂带的剑科水电站工程的心墙堆石坝,进行了坝体在人工地震波作用下的地震反应计算分析,研究了该坝的地震位移、加速度反应、动剪应力、残余变形以及液化反应.计算结果表明,坝体最大加速度放大倍数为3.23,放大效应明显;廊道顶部最大动剪应力为150 kPa,动强度满足要求;最大永久沉降量约为坝高的0.139%,分布符合一般规律:动孔压比较小,不会发生液化破坏.坝体各项抗震指标均在合理范围内,大坝抗震稳定性良好.     

黄土场地地震动力响应及变形分析

基于甘肃平凉大寨乡典型黄土塬地质构造为研究背景,以大型振动台试验方法获得的原始数据为依据,分析了加速度响应特征、频谱和反应谱变化,揭示了该黄土场地地震动反应特性,结合数值仿真模拟方法,对比了该黄土场地在单一地震荷载和累计地震荷载作用下加速度响应特征和位移变化特征。结果表明:黄土场地峰值加速度（ＰＧＡ）和ＰＧＡ放大系数与高程呈正相关性,ＰＧＡ放大系数随地震动强度增大呈递减趋势;随着高程的增大,该黄土场地卓越频率缓慢向低频方向移动,卓越频率与输入地震动强度呈现负相关性;随着覆盖层厚度的增加,加速度反应谱峰值和特征周期先增加后减小,地震动强度增大时,特征周期向长周期方向偏移,幅值成倍增大;多烈度累计荷载作用对黄土场地的ＰＧＡ放大系数影响较小,对水平位移的影响较为明显,抗震设计时应予以考虑。     

高土石坝在多点输入下的地震反应分析

本文对双江口土石坝在多点地震动输入下的地震反应展开分析研究,分析的主要内容包括大坝的损伤值、加速度反应、动剪应力及永久位移反应.分析表明:坝顶处的加速度反应比坝基处的加速度反应明显增大,说明在地震波作用下土石坝坝顶处地震反应有放大效应;多点地震动输入下坝体的永久位移在靠近坝顶的地方均呈增大趋势,用最大剪应力面法计算的永久位移结果要小于水平剪应力面方法计算所得.     

某水电站进水塔地震作用下鞭梢效应分析

采用时程法计算地震作用下某进水塔的动力特性,提取顶部排架柱的动力响应结果,分析顶部结构在地震作用下鞭梢效应所带来的放大增幅以及出现原因.分析结果显示:塔顶排架柱迎水向存在明显的鞭梢效应,动力响应规律与传统高耸结构相似,其中拦污栅排架柱顶部位移响应相对底部放大了2.02倍,加速度响应变化幅度达到84.18％;启闭机排架柱...     

高填方路堤边坡在地震作用下的动力响应分析

通过建立二维有限差分模型,对地震荷载下高填方路堤边坡的动力响应进行数值模拟,探讨了边坡在地震作用下的变形、位移规律及沿坡面的加速度放大规律。结果表明:在土体性质差异较大的薄弱层,会产生较大的剪切位移;路堤边坡处加速度峰值自下而上先减小后增大,在路堤顶部加速度峰值达到最大;砂卵石在地基中的位置不同,使得路堤顶部位移的周期与振幅不同,其中砂卵石在中部时对抗震来说最不利。     

试论冶勒大坝地震动力反应分析

对冶勒大坝所取得的2次地震监测资料进行整理,分析大坝几个特征点的动力加速度反应情况;并采用有限元数值模拟技术,对坝体在地震作用下的动力反应进行了计算。根据强震监测资料分析成果以及有限元地震动力反应计算结果,分析了大坝地震动力反应特性。     

边坡地震响应的动力有限元分析

边坡的地震响应是一个复杂的命题,也是近年来的的热点,尤其是“ 5.12 ”地震以后。目前,动力有限元是解决边坡地震响应问题行之有效的方法之一 , 它以地震时程加速度作为反映地震荷载的主要因素,能够定量地反映出地震时程加速对边坡不同的应力场、位移场、运动速度的影响。以某水电站坝前一个受“ 5.12 ”地震所诱发复活的巨型滑坡为例,运用动力有限元软件,对该滑坡进行了地震荷载作用下的响应分析,计算得出了地震作用下该滑坡产生的水平垂直动位移、加速度、最大剪应力场。最后,图示说明了滑坡在地震作用下的往复振动对其稳定性的影响,得到了该滑坡的安全系数时程曲线,各项计算结果量值与地震后滑坡实际量值一致,这表明“ 5.12 ”地震是导致该古滑坡复活的直接原因。     

复杂高层建筑结构抗震分析与设计

复杂高层建筑的大量涌现给结构设计特别是抗震设计提出了新的挑战。为了探究复杂高层结构的抗震性能,针对某32层型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构,选取5条实测地震动加速度时程,开展了常遇地震和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析研究。研究结合各类有限元分析软件的特点,介绍了一种基于ETABS、SAP2000、PERFORM-3D三个有限元平台的抗震分析流程。此外,通过对比结构在不同地震动作用下的响应,分析了地震动频谱特性对结构响应的影响规律。研究表明,该结构在具有相同峰值的不同地震动作用下的响应差异较大。     

城市固体废弃物填埋场边坡地震响应分析

随着城市化进程的加快,城市垃圾存放已成为政府部门的棘手问题,而城市垃圾填埋场的稳定问题已经引起有关部门的重视。采用有限元分析法,结合某城市垃圾填埋场所处场地地震特性,选择人工合成地震波作为地震动输入,分别考虑边坡在有衬垫层和无衬垫层条件,以及本构模型(HSsmall模型和摩尔-库仑模型)等影响因素,对影响填埋场边坡动力响应的因素进行分析。结果表明,衬垫层的存在对边坡动力响应影响较大,HSsmall本构模型反映了土在动力作用下的特性,计算的结果更合理。分析结果可为垃圾填埋场边坡动力响应规律的研究提供依据。     

高进水塔地震波斜波入射有限元分析

在水工结构抗震动力分析中,反应谱和时程分析都是基于地震波垂直入射来考虑地震荷载的影响,而实际地震波的传播方向往往是斜波入射。斜入射地震波会引起地面运动的非一致变化,从而对结构产生很大的影响。基于波动理论和黏弹性人工边界波动输入方法,采用有限元模拟地震波斜波入射,并比较在45°斜波入射情况下进水塔与基岩接触的上游建基面、塔背回填混凝土与塔身接触位置等关键部位的顺水流向和竖向加速度、位移、应力时程曲线,结果表明,采用黏弹性人工边界等效荷载方法可以实现地震波斜入射的输入,计算结果与理论分析结果一致。     

隔震加固多层建筑结构的非线性时程分析

介绍了一栋多层框架结构的初步隔震加固设计。采用大型有限元分析软件SAP2000对结构加固前与加固后进行非线性动力时程分析,并对比分析加固前后结构的地震反应特性。分析结果表明,隔震加固后结构的顶层加速度峰值、层间位移、基底剪力等均大幅度降低,隔震性能良好。     

修正的反应谱法地下结构抗震分析初探

为对地下结构抗震分析方法进行探索,以南水北调工程某倒虹吸结构为背景,建立有限元分析模型,采用时程分析法计算倒虹吸结构在地震作用下的响应,并用修正的振型分解反应谱法来求解倒虹吸结构的动力响应,将反应谱法结果与时程分析法结果进行对比,结果表明,在一定条件下反应谱法与时程分析法的结果误差较小,可以作为地下结构抗震分析的计算方法。     

深厚覆盖层高土石坝地震加速度响应分析

采用二维有限元软件GeoStudio对高土石坝进行动力响应分析,应用等效线性方法计算深厚覆盖层上高土石坝的地震加速度分布情况,对比分析了不同坝高、不同覆盖层厚度以及不同抗震设防烈度下所得到的加速度分布规律。结果表明,以上三方面因素对地震加速度响应均存在不可忽略的影响。     

CFRP与钢板加固RC梁滞回性能有限元分析研究

采用ANSYS有限元分析软件,通过模拟低周反复荷载试验,分别对1根CFRP加固RC梁和1根钢板加固RC梁的抗震性能进行了探究。研究表明：建立合理的有限元分析模型,采取合理的求解策略,可以得出较好的滞回曲线图形,从而证实了钢板加固RC梁比CFRP加固的RC梁的抗震性能优良的结论。     

基于OpenSees的二维黏弹性边界单元开发及应用

基于有限元开源软件OpenSees开发了二维黏弹性边界单元VS2D2Bar,采用数值算例验证了该二维黏弹性边界单元在程序实现上的正确性,并将其应用于重力坝地震响应分析。重力坝算例分析结果表明:与固定边界无质量地基模型相比,采用黏弹性边界单元分析得到的坝体动力响应峰值大幅度减小,在重力坝的地震响应分析中必须考虑无限地基辐射阻尼效应的影响;OpenSees适用于重力坝地震响应分析,编程开发和调试工作量较小,易于在复杂水工结构的静动力分析研究中推广应用。