地震动瞬时输入能量谱探讨

本文介绍了瞬时输入能量的概念,强调了瞬时输入能量对于抗震设计的重要性,分析得出阻尼比为 0.05的瞬时输入能量谱可以由阻尼比为0.1的拟速度谱近似得到。     

地震总输入能量谱的拟速度谱估计

以阻尼比的变化对线性单自由度体系的总输入能不产生影响这一结论为基础,获得了线性单自由度体系地震动输入能拟速度谱估计的方法,研究表明,单自由度体系在某地震波作用下的总输入能等价速度谱可由阻尼比为0.5%的拟速度谱来近似获得。     

设计用地震动总输入能量谱研究

地震动总输入能量的确定是基于能量的设计方法首先要解决的关键问题。本文以单自由度弹性系统为研究对象,分析了地震动三要素和结构自身参数对输入能量谱因素的影响。结果表明,地震动幅值、频谱特性和强震持时都对能量谱值有较大影响,其中频谱特性还影响能量谱峰值出现的结构周期段;结构阻尼比的增大能有效降低能量谱峰值。通过输入160条国内外历次地震中不同场地上的地震动记录,总结能量谱曲线形状规律,提出了设计用三段式简化能量谱曲线。给出了地震动记录所属场地类型的划分标准,建议了确定能量谱峰值的不同场地条件地震动频谱特性V/A和强震持时tD的取值,采用标准化方法提出了4类场地条件的设计用能量谱曲线峰值及其它参数的计算式,给出了结构设计总输入能量计算过程。算例分析结果表明,该输入能量谱形式简单、计算方便,结果安全可靠。     

村镇滑移隔震建筑瞬时输入能量的参数敏感性分析

以村镇建筑为研究对象,以滑移隔震结构的瞬时输入能量为响应指标,采用正交试验的方法对比分析了刚度比、隔震层第二阶段刚度系数、隔震层限位装置的屈服位移、隔震层摩擦系数、系统质量比和上部结构自振周期等6个参数对系统瞬时输入能量的敏感程度及影响规律,探寻对系统隔震效果最有利的参数取值,以期对村镇滑移隔震结构的设计应用提供一定的理论支持。结果表明:瞬时输入能量对本文所研究的系统参数的敏感性均与地震动的幅值和场地条件有关;在本文所考虑的参数范围内,上部结构自振周期对瞬时输入能量的影响最为显著,隔震层摩擦系数对瞬时输入能量的影响不显著;质量比对瞬时输入能量的影响与场地条件有关,在该参数大约取值为15时瞬时输入能量可以取到一个较小值,而当该参数大约取值为20时,瞬时输入能量可以取到一个较大值;隔震层限位装置的屈服位移对瞬时输入能量影响较为显著,但无明显规律可循,在该参数取值大约为0.006m或0.015m时,瞬时输入能量均可取到较小值;刚度比和第二阶段刚度系数总得来讲对瞬时输入能量的影响不显著。     

地震动输入能量谱的研究

现有的抗震设计理论,大多是基于承载力或强度的设计方法,与其相应的反应谱理论最大的缺陷是无法反映地震动持时的影响,而以地震动能量作为设计参数时,就能弥补现有抗震理论的不足。本文按照反应谱理论的思路建立了线性单自由度体系的地震动输入能量谱。研究发现,输入能量谱对体系的阻尼比不敏感,地震波峰值速度与峰值加速度比值(V/A)和强震持时(Δt)对谱形的影响较大,体系的输入能量与地震波的峰值平方成正比,根据分析结果,本文提出了线性单自由度体系输入能量谱的简化计算方法,方法较为简便,计算结果偏安全。     

基于能量反应谱的抗弯钢框架结构能量计算

基于能量的抗震性态设计方法需要合理估计实际结构的地震动输入能量及滞回耗能,以近场、远场地震动记录各6条作为输入,建立两组地震动总输入能及滞回耗能的等效速度谱,提出根据能量反应谱估计多自由度体系能量的计算方法。采用弹塑性时程分析法对3个不同层数的钢框架算例评估能量计算方法的合理性。结果表明:基于能量反应谱计算多自由度体系总输入能及滞回耗能的方法精度良好,结果可靠。对高层结构或结构遭受对高阶振型敏感的地震波,建议按该方法考虑高阶振型所携带能量。     

基于能量抗震设计简介

基于能量抗震设计是以能量平衡为基础,通过结构的能量方程,分析地震能量输入、转化和耗散,从而控制能量转化途径。本文主要介绍了基于能量抗震设计中结构总输入能量、能量分配、阻尼耗能、滞回耗能的计算方法等。探讨了基于能量抗震设计方法存在的不足以及未来发展趋势。     

规范反应谱长周期部分修正方法的探讨

为将反应谱方法应用于长周期大跨度桥梁结构的抗震设计,本文探讨了对现有公路工程抗震设计规范中地震反应谱的长周期段进行修正的方法.数字化强震记录反应谱的计算结果表明,地震动水平分量的位移反应谱可以有一个明显的峰点.同时当周期无限长时,地震动相对位移反应谱应等于地面运动位移最大值.以此为基础,增加了表达长周期地震动反应谱特性的参数.经过修正和补充的规范化反应谱可用于长周期大跨度桥梁结构的抗震设计.     

地震动瞬时能量与结构最大位移反应关系研究

本文研究了不同周期的单自由度弹性和弹塑性结构模型在不同能量分布的地震波作用下, 瞬时输入能量最大值与结构最大位移反应的对应关系,在频域上讨论了瞬时输入能量的弹性反应 谱特性。     

弹性多自由度系统地震输入能量的研究

本文介绍了基于能量抗震设计方法的基本思路和基本概念。根据振型分解法推导了弹性多自由度系统与单自由度系统弹性地震输入能量间的关系。研究表明,N个自由度弹性系统的地震输入能量可表示为N个弹性单自由度系统弹性输入能量的线性组合,组合系数与多自由度系统的振型和质量分布有关。通过时程分析算例,以Eleentro波输入验证了这种方法的正确性。算例结果表明,对于自由度较多的系统,可以只取前几阶振型计算即可得到足够精确的结果。     

Development of a seismic design method based on response spectra for building structures

The assumption and problem of the mode-superposition response spectrum method in seismic design code is discussed based on a brief review of the development of the seismic design method for building structures. The scope of application for the classical damping theory is analyzed and the necessity of the research on mode-superposition method for non-classical damping is presented. The progresses on the mode superposition response spectrum theory are discussed. This includes: 1) the complex mode superposition method (in real form) for the non-classically damped linear system and the general calculation formula for the application of code; 2) the complex complete quadratic combination (CCQC) method for the non-classically damped linear system, which is based on the same assumptions as in deducing the complete quadratic combination (CQC) method which is popularly used in seismic design codes of many countries; 3) the complex complete quadratic combination with three components (CCQC3) method, which is a generalization of the CCQC method to the case of multi-components and multiple-support seismic excitations and deducing corresponding method; 4) the approach for calculation of seismic response of the non-classically damped system with overcritical damping and the calculation method of seismic response for the linear system with multiple eigenvalues; 5) the time-dependent CCQC(t) algorithm considering non-stationary earthquake ground motion; 6) an applied and effective method to solve the low order complex vector basis for the large linear non-classically damped system, which can be expediently used in practice to avoid the unknown errors coming from the forced uncoupling method; 7) bringing forward the concept of partial quadratic combination in order to reduce the calculation amount of CQC and CCQC methods, and studying the primary estimation-criterion. The reasonability and applicable scope of these methods are also briefly discussed in this paper. Translated from Building Structure, 2006, 36 (special issue): 5–17 [译自: 建筑结构]     

现行桥梁抗震理论与设计方法

介绍了桥梁抗震的主要设计方法,并通过对其各自理论根源的分析,简要介绍了各自的利弊与使用条件,为在今后的抗震设计中选择合适的设计方法提供了依据。     

基于中国规范的近断层区抗震设计谱研究

采用211条脉冲型地震动计算得到了保证率分别为50%(平均谱)和84%(平均谱+1倍标准差谱)的近断层地震动反应谱,将得到的反应谱与GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》中推荐的近断层区设计谱进行了比较。结果表明,我国抗震规范中针对近断层区给出的设计谱幅值调整方法不能保证近断层区的结构具有足够的安全性,表现为调整后的设计谱值在某些周期段上仍小于实际的近断层地震动反应谱值。根据比较结果,提出了基于我国抗震规范设计谱形式的近断层区抗震设计谱修正方法,通过提高设计谱幅值和限制特征周期最小值来实现修正,将我国抗震规范中的设计谱幅值增大1. 5倍、特征周期下限取0. 75 s(多遇地震)和0. 80 s(罕遇地震),所提的近断层区抗震设计谱,保证率可达到84%。所提出的抗震设计谱及变形验算的设计建议简单且易于在工程中使用,研究结果可为近断层区的结构抗震设计提供参考。     

钢筋混凝土框架-剪力墙结构基于能量抗震设计方法的耗能需求计算与设计流程

基于“强墙肢弱连梁”合理耗能机制控制的前提,提出钢筋混凝土框架-剪力墙结构基于能量抗震设计的实施流程。基于大量钢筋混凝土框架-剪力墙结构算例的弹塑性时程分析结果,给出了钢筋混凝土框架-剪力墙结构各构件累积耗能需求的实用计算方法,包括结构总累积耗能EH,EH 在连梁、墙肢和框架梁中的分配,各类构件累积耗能沿楼层高度的分布,同层同类构件的累积耗能分配。结合合理的构件损伤评价模型,建议了钢筋混凝土框架-剪力墙结构各类构件的能力设计方法,将基于能量抗震设计方法落实到构件层次。最后,通过一个20层钢筋混凝土框架 剪力墙结构算例,说明了所建议的基于能量抗震设计方法的具体应用。与时程分析结果的比较表明,所建议方法的构件耗能需求计算结果与时程分析结果吻合较好,且偏于安全。     

基于性能抗震设计理论与实用方法

基于结构性能的抗震设计理论是21世纪国际结构抗震设计发展的主流.本文阐述了基于性能抗震设计理论产生的背景和基本内容,介绍了能力谱、基于损伤性能和能量法等几种基于性能抗震设计的实用方法,以能力谱法为例,设计一个单自由度排架结构以介绍基于性能的抗震设计过程.最后,进行了简单的综述.     

结构抗震设计方法的研究与发展

针对建筑抗震设计的重要性,主要介绍了建筑结构抗震设计方法的研究与发展,重点阐述了基于性能抗震设计理论与现行抗震设计方法的区别和联系,以提高建筑物的抗震性能和可靠度.     

能力谱方法中桥梁抗震性能的影响因素

介绍了能力谱方法的原理及基本步骤,并结合桥梁工程分析了在能力谱方法中地震烈度及场地条件对桥梁抗震性能的影响,指出地震烈度越大,性能点的位移也逐渐增大,总体趋势是地震反应由弹性进入塑性;场地条件越差,地震反应越大,性能点位移增加较快,抗震能力下降也较快。     

简述利用美国规范进行LNG储罐设计的方法

目前国内缺乏LNG储罐相关的设计规范,因此美标、欧标等国外规范成为较为常用的设计依据。简要介绍了利用美国规范ACI376M—11进行LNG储罐设计的方法,包括适用范围,材料要求,荷载及荷载组合,分析方法,构造要求,基础设计方法,施工方法,离岸混凝土LNG接收站和疲劳设计等要求,供设计人员在实际工作中参考。     

与历史环境对话的城镇建筑创作

一、城市建设的现状 近几年,我国城市建设进入了一个高速发展的时期。对我国多数城市,尤其是历史文化名城传统城市建筑环境的延续与发展造成了巨大的压力。在许多历史文化城市中,大量的传统街区被不加思考地推平,代之以毫无特色的现代建筑和多层行列式住宅,传统建筑环境遭到彻底的破坏,城市的地方特色和文化传统丧失殆尽,取而代之的是各地所见雷同似曾相识的环境形象。     

某非抗震设计大楼的抗震加固改造设计

以某医院住院部大楼的改造设计为例,通过对现有房屋的检测和鉴定以及经济性和工期等因素的分析,完成了对结构整体体系和框架梁、框架柱以及剪力墙等构件的加固设计,为我国早期非抗震设计结构按照现有规范要求改造提供了一些经验。