超高层建筑竖向地震响应的特点与应对方法

计算了6个不同高度和不同结构体系的超高层建筑模型的竖向自振周期和竖向地震响应;分析了超高层建筑竖向构件和水平构件的竖向地震动响应特征。研究发现,超高层建筑水平自振周期远大于场地特征周期,而竖向自振周期则与场地特征周期接近,竖向振动响应得到放大。根据设计反应谱,对于各种抗震设防烈度,结构总竖向地震作用标准值FEvk都至少是结构总水平地震作用标准值FEk的2. 44倍。进而提出描述超高层建筑受到竖向地震全过程的4个概化模型,并指出规范简化算法的局限性。提出竖向地震作用对P-Δ效应与P-δ效应的放大主要体现在P值增大,使得"重力二阶效应"变成"重力与竖向地震响应共同作用下的二阶效应"。采用时程分析法研究了水平构件振动加速度响应,提出二次振动和竖向构件错动对水平构件振动响应有显著影响。分析了采用振型分解法计算超高层建筑竖向地震响应时质量参与系数偏低的原因,并指出当结构高度超过某一数值时,竖向地震作用下的结构第一阶振型会从竖向振动转变为水平摆动。     

超高层钢结构地震反应谱特征分析

为分析超高层建筑楼面地震反应谱特征,计算了国家金融信息大厦超高层钢结构在不同输入地震动下的楼面地震反应谱。从地震系数、动力放大系数、特征周期和动力放大系数谱谱型4个方面对比了楼面和地面地震反应谱的差别。结果表明:楼面地震系数和楼面动力放大系数最大值分别存在大于和小于地面地震系数和地面动力放大系数最大值的情况,最大相差近1倍;楼面地震反应谱的特征周期均大于地面地震反应谱的特征周期,最大相差60%以上;地面与楼面动力放大系数谱的谱型在某些条件下存在明显不同,楼面动力放大系数谱的第二谱峰值有可能很大,甚至出现接近第一峰值的情况,而地面地震反应谱无此现象;计算楼层附属结构地震作用时,需根据主体结构考虑地震系数、动力系数、特征周期及动力放大系数谱谱型的变化。     

既有建筑抗震鉴定地震影响系数的取值探究

根据后续工作年限的不同，将既有建筑分为A、B、C三类建筑。为确保不同类别既有建筑在后续工作年限内，和新建建筑的抗震设防目标达到一样的概率保证，实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标，拟通过调整地震影响系数，改变地震作用的计算。通过地震影响系数最大值折减方法、特征周期折减方法和双折减方法的比较，给出不同类别既有建筑地震影响系数的取值方法建议。     

反应谱特征周期分析

特征周期是反应谱的重要参数,《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)规定特征周期为设计反应谱曲线下降段起点对应的周期.根据概率法选取28条完整地震记录,利用自编Fortran程序进行地震影响系数的计算,得到反应谱曲线.通过概率法计算不同面积百分比下的特征周期;按美国ATC 3-06规范确定有效峰值速度和有效峰值加速度,计算特征周期,进行反应谱特征周期的统计分析.统计表明:特征周期随面积百分比减小逐渐增大.特征周期与反应谱曲线形状有关,当平台段末端的反应谱曲线波动时,特征周期值会有明显变化.概率法求特征周期当面积百分比在90%~97%时,特征周期取值比较稳定,和平均值接近.概率法计算得到的特征周期平均值与美国ATC 3-06规范计算得到的特征周期平均值相差不大,有较好的参考价值.     

高烈度区带厚板转换层建筑的隔震性能分析

建筑中为了满足不同结构体系间的转换往往会采用厚板转换形式,以一高烈度区某厚板转换层作为隔震层的工程实例,设计并分析隔震建筑结构各部分的抗震性能要求,采用时程分析法对隔震建筑结构进行多遇地震和罕遇地震作用下的反应分析。计算结果表明:隔震建筑延长了结构周期,减少上部结构的地震作用,从而优化了建筑的使用功能,提高了结构的抗震性能。     

中欧建筑抗震设计规范地震作用取值的比较

地震作用是抗震设计的基础 ,在相同超越概率 (重现期 )的基础上 ,对中国与欧洲建筑抗震设计规范中地震作用取值进行对比 ,不涉及荷载组合、材料强度取值等。将地震作用取值归结到基底剪力的计算 ,比较弹性和弹塑性基底剪力的差异。对比结果表明在不同周期段 ,中国与欧洲建筑抗震设计规范中地震作用取值存在差异     

我国高层及超高层混凝土及混凝土-钢混合结构自振周期的统计分析

为了完善结构基本自振周期的估算公式和简化高层及超高层建筑的高阶自振周期值的求解过程,收集了近年来我国高层及超高层建筑自振周期理论计算数据、振动台试验数据和风脉动结构振动实测数据。通过对计算数据和各种试验数据进行拟合、对比,得到了基本周期估算的推荐公式。同时,基于上述数据,讨论了建筑高度、地震作用、结构类型对第二阶、第三阶自振周期与基本振型周期比值的影响,得到了第二阶、第三阶自振周期与基本周期比值的统计结果。     

关于建筑抗震设计最小地震剪力系数的讨论

介绍了GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》关于楼层最小地震剪力系数规定的编写背景,及其与其他国家规范的相关规定的区别。论述了结构的最小地震剪力系数（剪重比）与设防烈度、场地特征周期、结构周期、振型、阻尼比等参数的关系。列举了位于不同地区（沿海和内地）、不同高度的超高层建筑设计,说明由于地震作用和风荷载不同,计算的楼层地震剪力系数、层间位移及墙、柱等构件轴压比也会不同。结构对地震作用与风荷载的反应不同,设计应区别对待。只要设计合理,大多数结构的最小地震剪力系数可以满足规范要求。对一幢超高层建筑结构进行全面剖析,综合比较,论证了各类参数之间的关系,证明我国规范关于楼层最小地震剪力系数的规定不但是必要的,也是合理可行的。     

某砖混结构隔震设计研究与有限元分析

通过对某砖混结构进行建筑隔震设计,利用有限元软件ETABS建立了三维计算模型,研究并分析该砖混结构在设防地震作用下隔震前后结构的周期和隔震与非隔震层间剪力比,以及在罕遇地震作用下隔震层的最大水平位移。计算结果表明:砖混结构在设防地震(中震)作用下,采用隔震技术后,结构的周期明显延长,且满足相关规定要求,隔震结构层剪力与非隔震结构层剪力相比满足计算要求;结构在罕遇地震下,隔震层最大位移满足支座最大容许位移的要求。     

日本神户市建筑结构震害特征分析

本文采用冲量原理计算竖向地震作用，并考虑与水平地震共同作用，对日本神户市建筑结构震害特征进行了分析，供抗震设计时参考。     

基于小生境遗传算法的设计地震动反应谱标定方法

基于小生境遗传算法,提出了新的设计地震动反应谱标定方法,给出了反应谱标定的验证方法。设计地震动反应谱特征参数包括地震动峰值、第一拐点周期、第二拐点周期(特征周期)、平台高度值及衰减指数等,其标定属于多参数优化问题。利用小生境遗传算法具有多参数的全局寻优能力,提出了以平均标准差最小为目标的地震动反应谱标定模型。拟合给定特征参数的设计地震动反应谱,对比分析标定的特征参数与给定的特征参数,要求两者之间的误差小于给定的精度,以此作为新的验证方法。以某一场地计算反应谱作为算例,采用所提出的模型对其进行了标定。通过验证结果和工程算例,证明了所提出的地震动反应谱标定方法的有效性。     

Effects of characteristic parameters of isolation system on seismic response of isolated nuclear power plants

Seismic isolation is increasingly being used in both traditional and industrial structures for its ability to reduce structural responses while effectively protecting systems and components, such as machinery. After applying isolation, the standardize design can be achieved during seismic design of nuclear power plant. However, the seismic response of nuclear structure with different isolation characteristic parameters under different ground motions has not been fully studied. In this paper, a new generation passive nuclear power plant model was simulated with finite element method. The acceleration response, deformation, seismic mitigation efficiency, and response discreteness of nuclear structures with different isolation characteristic parameters were analyzed. The effect degree of isolation characteristic parameters on seismic response of nuclear structures was investigated. Performance spaces are introduced as an alternate method for evaluating responses of nuclear structures. The results show that isolation systems largely reduce both the mean value and discreteness of seismic response of nuclear structures.     

基于场地特征周期的最小地震剪力系数研究

楼层最小地震剪力系数是建筑抗震设计中的重要控制指标之一。对现行规范规定的最小地震剪力系数限值与场地特征周期无关的不合理性进行了分析,这也是导致Ⅰ、Ⅱ类场地上的长周期结构基底剪力系数难以满足规范限值的主要原因。分析了影响基底剪力系数的因素,发现基底剪力系数受到结构质量和刚度的分布、地震烈度、场地特征周期、结构阻尼比以及设计反应谱形状的影响。提出了基于场地特征周期的最小地震剪力系数限值,在场地条件较好时可放松规范限值,这样使长周期结构的抗震设计更容易满足地震剪力系数的要求,更为经济合理。通过一个算例验证了文中提出的基于场地特征周期的最小地震剪力系数限值的合理性。     

基于地震危险性特征分区的建筑物地震保险费率

按照地震危险性特征进行分区,同时考虑结构类别来规定多种地震保险费率的做法是目前国外地震保险业的主要方法,我国在这方面做得还不够.本文提出利用烈度的极值Ⅲ型概率分布函数中形状参数k将我国划分为3个危险性不同的特征区域,将城市结构按照类型划分为4类、农村结构划分为2类,从而可以厘定多组地震保险费率.结果表明,在基本烈度和结构类型相同的情况下,不同危险性特征区内的地震保险费率差别非常大,在全国范围内采用统一费率是不合适的,不能真正反映所在地区不同地震危险性的差别,在地震危险性特征分区的基础上厘定建筑物地震保险费率是十分必要的.     

某超高层场地地震反应及设计反应谱研究

场地地震安全性评价是规范对超高层结构设计的强制要求,场地地震反应特性及设计反应谱是超高层结构设计的重要计算依据。本文结合某不规则超高层建筑,讨论了场地地震反应特性及设计反应谱,在对场地进行安全性评价的基础上,比较了天然地震波与设计反应谱的统计误差,不仅证明了设计反应谱的准确性,还为结构抗震验算提供了可靠的天然地震加速度时程波,本文的研究可为同类型超高层结构设计提供经验参考。     

拱桥抗震加固方法研究和探讨

文章介绍了拱桥在地震作用下的震害特征、抗震加固原则及桥梁的抗震要求,进而提出相应的抗震加固的方法和技术。     

某多层内框架砖房的抗震鉴定与加固

结合具体工程实例,介绍了多层内框架砖房抗震鉴定的方法,同时根据该内框架砖房的实际特点进行了抗震加固,提高了该房屋的整体抗震性能,以保证该房屋建筑的抗震性能和安全使用要求,从而延长建筑物的使用寿命。     

大跨度双塔悬索桥在地震动行波激励下的响应规律研究

本文以一座主跨850m的大跨双塔悬索桥为工程背景,采用时程分析法研究了行波效应大跨双塔悬索桥地震响应的影响。通过建立三维有限元分析模型,在分析了大跨度双塔地锚式悬索桥动力特性及一致激励下地震响应规律的基础上,进一步探讨了行波效应对大跨双塔地锚式悬索桥地震响应的影响规律。分析结果表明:地震波纵向行波作用下,主塔的地震响应随着视波速的减小而先减小后增大;主梁的竖向振动则较一致激励下显著增大;主缆及吊索轴力则受地震动行波效应的影响不大。     

汶川地震离震中较远地区高层建筑抗震鉴定实例分析

汶川地震中,陕西省西安市处于远震区,该次地震对远震区高层建筑造成了不同程度的震害。通过对一幢位于远震区高层建筑的抗震鉴定,分析了远震区高层建筑的震害特点和原因,对高层建筑抗震设计和抗震措施提出了建议。     

底部框架-抗震墙房屋抗震审查中的若干问题探讨

在分析研究底部框架-抗震墙房屋抗震性能的基础上,针对结构的受力特点,结合抗震审查中存在的大量共性问题,探讨了抗震设计和审查中需要注意的若干问题,提出了概念设计的重要性,给出了结构抗震验算的简化计算方法,供相关人员参考。