楼房仓在地震荷载作用下的易损性分析

楼房仓为提高土地利用率和储粮效果起到了重要作用,散装粮食楼房仓是一种具有很好推广价值的储粮仓型。然而由于粮食对楼房仓仓壁的侧压力作用,会对其结构性能提出许多新的要求,因此针对楼房仓的地震性能研究是很有必要的。文章以散装楼房仓为背景,通过ＡＮＳＹＳ建立了一个满仓粮食的三层框架结构。选取地面峰值加速度和结构最大层间位移角作为指标,对楼房仓进行基于增量动力分析法（ＩＤＡ）的地震易损性分析,最后得出易损性曲线。结果表明,在不同地震峰值加速度下,结构会依不同的概率达到相应的性能水准,综合概率曲线分析,满仓粮食下的楼房仓的抗震性能是满足要求的;针对散装楼房仓的ＩＤＡ分析,可给出散装楼房仓地震损伤风险的定量评价结果,具有指导工程应用的意义。     

基于黏弹性边界的渡槽结构地震动力特性分析

建立了双洎河渡槽地震动分析的数值仿真模型,编制程序实现了黏弹性人工边界法,并通过算例验证其正确性,黏弹性边界具有良好的波动能量吸收和耗散效果。考虑水体动力效应,基于黏弹性边界,进行渡槽结构地震动力特性分析。对渡槽结构的动位移和动应力分析表明:随着渡槽结构高度的增大,结构响应的加速度有增大趋势;支墩底部到槽身顶部,水平向加速度对结构的影响更加明显;槽身底板与支座相交处和支墩底部的动应力值水平较高,是地震动薄弱的集中区域,需加强局部配筋或支撑以增强抗震能力。     

基于ANSYS的大型渡槽地震动力结构性态分析

大型渡槽广泛应用在长距离输水工程,不少渡槽会穿于地震高烈度地区。为了提高渡槽的抗震性能及优化渡槽结构,需要对渡槽不利部位的特征点进行抗震动力计算。文章首先计算了渡槽结构的自振特性,采用了附加质量法模拟动水压力,结合规范要求的反应谱构造了人工波的地震动输入,分析了槽身侧墙和底板动力响应的最值点的变化特性。由工程案例可知：槽身侧墙的中间高度较为容易出现破坏,槽身底板在跨端部位较跨中处更容易出现破坏。该研究方法可为同类大型渡槽的动力分析提供范例指导。     

基于群决策的ＡＨＰ渡槽安全综合评价方法

针对传统渡槽安全评价标准中单项评价结果决定性作用而导致的最终结论存在片面性的问 题,以《渡槽安全鉴定规程》（ＤＢ４４／Ｔ２０４１—２０１７）为基础,采用综合评价法对渡槽的安全进行评价。通 过引进指数型标度的ＡＨＰ法和熵模型,对各类评价指标赋予更客观合理的权重,在评价人员提供的安 全复核结果的基础上,结合专家群决策进行综合评分,得到渡槽安全状态总评分,以此判定渡槽的安全 类别。经工程实例验证,采用该方法的某渡槽综合评价结论为三类渡槽（偏于二类）,该结果与安全鉴定 结论一致,更能反映渡槽安全状态的真实情况,表明了所述渡槽综合评价方法的科学性。     

基于增量动力分析与多层感知机的混凝土坝地震易损性评估

传统坝体地震易损性评估所采用的非线性数值模拟手段的计算量很大,为兼顾大坝地震易损性评估的高效性与准确性,提出基于增量动力分析（incremental?dynamic?analysis,?IDA）与多层感知机（multilayer?perceptron,?MLP）的混凝土坝地震易损性评估方法。以我国西北地区某混凝土重力坝为例,建立三维坝体-库水-地基有限元模型并开展多组地震响应计算。利用等步长调幅处理所选地震动记录,并采用三向地震进行幅值输入;选取峰值 [ 地面 ] 加速度（peak?ground?acceleration,?PGA）为地震动强度指标,坝顶顺河向位移为大坝损伤指标,初步进行混凝土坝易损性分析。提取各地震动特性参数作为输入,坝顶顺河向位移为输出,训练并测试 MLP 模型;扩充地震动以获取各地震动特性参数,利用 MLP 模型进行坝顶顺河向位移的快速预测,实现有限元结果的扩充,进行混凝土坝易损性分析,并绘制易损性曲线。结果表明,将 MLP 模型引入分析可有效扩充数据量,利用 IDA-MLP 耦合方法建立的大坝地震易损性曲线符合实际规律,验证了采用 MLP 模型预测混凝土坝损伤指标进而扩充数据的可行性,在保证精度的情况下大幅提高计算效率,为同类型水工建筑物的抗震安全评价和防震减灾提供科学依据。     

渡槽结构地震反应分析地震波选取研究

对渡槽结构地震反应时程分析计算时地震波的分类和选取进行研究,并对工程实例进行地震时程响应计算,为渡槽抗震设计提供参考。     

基于杆件灵敏度的结构易损性分析

结构易损性和连续倒塌分析成为近年来国内外结构研究的焦点。从结构体系的应变能入手,提出了一种基于杆件灵敏度的结构易损性分析方法。根据杆件灵敏度与构件重要性之间的关系,通过逐次删除具有最大灵敏度系数的构件,可以获得结构的失效模式,由此找出结构中的薄弱构件。分别以平面桁架和空间星型网穹结构为算例,对提出的方法进行了分析验证,并分别与相关文献及ANSYS软件计算的结果进行比较,表明将该方法用于结构易损性分析是有效可行的。     

基于坝肩失稳破坏模式的高拱坝地基体系地震易损性分析

为了开展高拱坝-地基体系整体稳定地震易损性分析,从坝肩潜在滑块滑动失稳破坏模式出发,综合考虑了地震动和材料参数的不确定性,采用增量动力分析方法（Incremental Dynamic Analysis,IDA）,开展了基于概率统计框架的1000次非线性动力响应分析。分别采用特征点残余滑动位移和滑动面积比作为评价结构响应的性能指标,以地震动峰值加速度（peak ground acceleration,PGA）为地震动强度指标,定量的划分了高拱坝-地基体系的不同性能水平,绘制了地震易损性曲线,并对不同极限状态下的地震易损性进行了评估和分析。结果表明,基于特征点残余滑动位移的IDA曲线可以将高拱坝-地基体系分别划分为局部滑动破坏和整体滑动失稳破坏两个破坏等级;基于滑动面积比的IDA曲线可以划分为轻微滑动破坏、中等滑动破坏和整体滑动失稳破坏三个破坏等级;从而根据高拱坝-地基体系的实际地震需求从概率意义上评判结构所处的破坏状态,为高拱坝的抗震优化设计、加固和维修决策提供科学依据。     

不同支座形式对渡槽结构地震响应的影响

针对大型渡槽结构动力响应问题,考虑槽内水体与槽壁的相互作用,采用三维有限元及时程分析技术,建立了大型渡槽结构动力响应分析的力学模型,对不同过水量下结构的动应力及动位移进行了计算分析,得出不同支座形式对槽体结构动应力及动位移的影响,为同类工程设计提供理论依据和指导.     

基于易损性混凝土重力坝地震风险研究

混凝土重力坝地震风险分析是对坝址区在运行期内遭受某一概率水平地震作用的可能性及发生某种程度地震灾害和社会后果概率的研究论证。采用已给出的大坝地震破损等级评价标准,通过地震危险性分析和地震易损性分析计算,提出了大坝的地震风险评价模型,并据此给出了金安桥大坝不同震害等级的风险概率。这对于优化大坝的抗震设计及科学合理的维修加固决策具有十分重要的意义。     

动水作用下大型渡槽结构有限条法地震反应分析

根据有限条法原理,把渡槽槽身划分为若干有限条,推导出渡槽槽身结构的单元刚度矩阵、质量矩阵的显示表达式.采用空间梁单元模拟渡槽支架,联接槽身和支架的支座采用弹性元件单元模拟;采用附加质量法考虑水体的动水作用;计算了大型渡槽结构在三种工况分别输入三种地震波作用下的时程响应.     

基于有限元法的渡槽排架结构性态分析

针对我国西北寒旱灌区的渡槽基础和排架易在高矿化度地下水侵蚀和冻融交替作用下出现建筑物结构稳定性和整体性态衰退的问题,采用大型数值分析软件ANSYS对受侵蚀前后渡槽排架的结构进行了计算和分析,探索渡槽在不同工况下的应力和变形规律。分析结果表明:在只有竖向荷载的情况下,侵蚀前后渡槽结构变形分布规律基本相同。x向位移最大值均出现在渡槽两端上部区域,y向变形以跨中区域最为明显,z向以渡槽排架的顶部附近变形最为明显。     

随机地震动输入模型研究及渡槽抗震分析

在平稳地震动过程的Kanai-Tajimi模型和Clough-Penzien模型的基础上,分别建立了2种全非平稳地震动加速度过程的广义演变谱模型。根据我国现行的《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5073—2000),确定了2种广义演变谱模型的参数值。应用非平稳随机过程模拟的谱表示-随机函数方法,分别生成了基于2种广义演变谱的全非平稳地震动代表性时程集合,并进行了二阶数值统计值的对比分析。同时,通过代表性时程集合的平均反应谱与规范反应谱的拟合比较,发现K-T(Kanai-Tajimi)广义演变谱模型更适用于水工建筑物抗震设计。最后,将K-T广义演变谱模型与概率密度演化理论相结合,对渡槽结构进行了随机地震反应和抗震可靠度分析。     

渡槽抗震分析中土层影响问题的讨论

为了研究土-结构相互作用对东深工程中三种不同类型渡槽结构地震响应的影响,针对工程场址土层的特点,文中对采用有限单元法进行土层动力分析时选取土层有限范围的问题进行了讨论.     

大型U形双渡槽结构动力分析

应用三维有限元动力分析方法,建立大型U形双渡槽结构动力分析有限元模型,计算其在不同过水工况下的自振特性,并采用振型分解反应谱法分别按水工建筑物抗震设计的规范谱和穿黄工程场地危险性分析确定的场地谱计算渡槽的地震动力响应。结果表明：槽中水体对渡槽的自振特性影响显著;按场地谱计算的动力响应约是规范谱的3倍;支撑结构是渡槽抗震的薄弱环节。     

大型渡槽结构动力响应分析

现针对大型渡槽结构动力响应问题,考虑槽内水体与槽壁的相互作用,采用三维有限元及时程分析技术,建立了大型渡槽结构动力响应分析的力学模型,对不同过水量下结构的动应力及动位移进行了计算分析,得出不同过水量下槽体结构动应力及动位移的变化规律等结论,为同类工程设计提供理论依据和指导。     

恰克拉克渡槽结构静力分析

对恰克拉克跨河渡槽结构特性进行了三维有限元分析,给出了静力分析结果:渡槽纵、横、竖向应力分布和竖向剪应力分布、跨中和悬臂端槽底竖向位移,分析其受力性能。计算结果表明渡槽结构应力、变形满足设计要求,为工程实践提供依据和指导建议。     

考虑震损指标相关性的重力坝地震易损性分析

针对采用弹性损伤模型进行重力坝地震易损性分析效率较低的问题,分别采用线弹性模型和弹性损伤模型对重力坝进行动力时程分析,获得相应的线弹性震损指标(超应力单峰面积)和弹性损伤震损指标(损伤指数),建立了单峰面积与损伤指数之间的相关关系。提出了一种基于单峰面积与损伤指数相关性的地震易损性分析方法,即用线弹性动力计算得到的单峰面积近似估计坝体损伤指数,进而确定重力坝震损等级,以及超过各震损等级的概率,最后拟合出地震易损性曲线。将该方法应用于某重力坝的地震易损性分析,计算结果符合一般规律,计算效率得到极大提高。     

大型渡槽设置隔震支座效果分析

由于缺少动力特性资料及实际运用经验,我国渡槽抗震设计无可遵循 , 因此,研究大型渡槽的减隔震问题,具有十分重要的现实意义。针对南水北调工程中某渡槽结构,利用双线性模型对铅芯橡胶隔震支座的非线性滞回恢复力曲线进行模拟,以有限域内附加质量法考虑水体对渡槽槽身的动力作用,进行了不同支座结构地震反应的比较分析。结果表明隔震支座可以有效降低结构的地震响应,提高结构的抗震能力,成果可为渡槽的隔震设计提供参考。     

考虑地震行波效应的渡槽动力响应分析

以南水北调中线漕河渡槽为研究对象,考虑在地震行波效应问题中,采用支座大质量法实现多点地震输入,并与一致输入的结果进行对比。结果表明:地震波多点输入考虑行波效应时,渡槽结构纵向位移峰值可增大数倍;地震效应对横向位移值的影响最为显著,对竖向位移值和应力分量的影响不大;在行波效应影响下,纵向位移和横向位移有增大趋势,竖向位移、第一主应力和第三主应力呈减小趋势。