重庆马桑溪桥动力性能分析

利用ANSYS程序对重庆马桑溪长江大桥建模。在考虑了马桑溪桥重力及斜拉索初应力的情况下进行了模态分析,得到了其自振频率和振型特征。采用标准反应谱作为输入谱曲线,分别考虑了横向、竖向、纵向及其组合输入(纵向 竖向,横向 竖向),并按CQC方法进行振型组合,得到马桑溪桥的地震响应。通过对位移响应结果和内力响应结果的分析、验算,由地震荷载引起的内力远小于由恒载活载引起的内力,证明地震荷载不控制该桥的设计。     

风与地震作用下幕墙结构动力分析

文章采用谐波叠加法,使用MATLAB软件模拟空间脉动风压时程序列,并转换为脉动风荷载;对幕墙主体结构建模,采用完整的系统矩阵计算瞬态响应方法,将风荷载与地震作用下幕墙结构的顺风向变形特性及内力情况进行了详细分析与研究。由结构的变形及内力分布规律,指出幕墙各边框中部为控制性截面,在具体设计时应考虑提高刚度及减小变形的措施。     

超大型冷却塔考虑土-结构相互作用的三维有限元抗震分析

通过建立超大型冷却塔三维有限元模型,在考虑土一结构相互作用情况下,对超大型冷却塔结构进行动力特性分析,并与刚性地基的结果进行对比。用反应谱分析计算了单向地震的作用和效应,并采用双向地震与自重、风荷载、温度荷载工况进行了组合,得到了相应工况的内力和位移,为工程设计提供了参考。     

辅助墩对大跨度斜拉桥活载和动力响应的影响

斜拉桥是一种特殊结构的桥梁,其特殊之处就在于可以给定一个拉索的初拉力,这个拉力会改变整个斜拉桥结构体系的内力和变形以及各个部件的受力,但是影响斜拉桥内力的因素还有很多,比如说辅助墩。对于斜拉桥这样的大跨度超静定体系,地震、台风以及车辆移动荷载等动力激励的作用下动力反应较为敏感,所以研究斜拉桥的动力响应对其是非常重要的。本文以某斜拉桥为例分析了辅助墩对斜拉桥活载响应的影响,活载作用下辅助墩设置的合理位置,以及辅助墩对斜拉桥动力特性和地震响应的影响。     

空间网格结构抗震薄弱区识别的静力推覆方法

空间网格结构在强震下出现薄弱区的原因是该区域杆件的地震内力与决定其截面配置的非抗震设计内力差异较大,且该内力差异主要来自于少数模态的贡献。为此,利用非抗震设计和多遇地震验算的最不利内力,提出了一种疑似薄弱区杆件的简便判别方法。基于多遇地震下由振型分解反应谱法计算得到的结构响应,可以确定疑似薄弱区杆件地震内力的主要贡献模态。考虑这些主要贡献模态并参考振型质量参与系数,构造了能够近似反映最不利单向地震响应的综合模态,并基于结构应变能相等的原则确定了罕遇地震水平的等效静力推覆荷载。给出了一种能够计入三向地震动贡献的静力推覆方法,并对一个三心圆柱面双层网壳算例进行了推覆分析。通过与动力弹塑性时程分析结果对比发现,只要在建立推覆荷载时组合模态包括了疑似薄弱区杆件地震内力的主要贡献模态,并且所有组合模态的振型质量参与系数之和大于90%,则该静力推覆方法可以有效识别到该结构在罕遇地震下可能形成的薄弱区。     

周边建筑荷载输入模式对深基坑设计的影响例析

本文通过工程实例，对某地铁深基坑同一周边建筑物，采用不同荷载输入模式，对比分析基坑计算结果。研究结果表明，考虑基底均布荷载计算的围护结构内力比采用集中桩基荷载的围护结构内力要大，故在设计中考虑基坑及周边建筑安全，采用均布荷载输入。     

考虑地形影响和多点激励的大跨高墩桥地震响应分析

提出一种综合考虑行波和地形影响的大跨结构在多点输入下的地震响应分析方法。首先计算P波在多种角度入射下两座山峰以及其间自由场地的时程响应,并以此作为两座山峰之间大跨桥梁的桥台及桥墩基础多支承点处的地震输入,这种地震输入综合了行波和地形的影响。然后基于多点激励下地震响应分析方法,编制有限元分析程序,在此基础上分析了考虑行波和地形综合影响下一座360m4跨高墩连续刚构桥的多点激励地震响应。从分析结果看,考虑地形效应和不考虑地形效应的差别较大,不考虑地形效应可能会较小的估计结构的内力响应。因此,大跨度结构地震响应分析应考虑地形的影响。本文分析结果可供抗震设计参考。     

A static pushover method for identifying weak areas of earthquake resistant space frame structures

空间网格结构在强震下出现薄弱区的原因是该区域杆件的地震内力与决定其截面配置的非抗震设计内力差异较大，且该内力差异主要来自于少数模态的贡献。为此，利用非抗震设计和多遇地震验算的最不利内力，提出了一种疑似薄弱区杆件的简便判别方法。基于多遇地震下由振型分解反应谱法计算得到的结构响应，可以确定疑似薄弱区杆件地震内力的主要贡献模态。考虑这些主要贡献模态并参考振型质量参与系数，构造了能够近似反映最不利单向地震响应的综合模态，并基于结构应变能相等的原则确定了罕遇地震水平的等效静力推覆荷载。给出了一种能够计入三向地震动贡献的静力推覆方法，并对一个三心圆柱面双层网壳算例进行了推覆分析。通过与动力弹塑性时程分析结果对比发现，只要在建立推覆荷载时组合模态包括了疑似薄弱区杆件地震内力的主要贡献模态,并且所有组合模态的振型质量参与系数之和大于90%，则该静力推覆方法可以有效识别到该结构在罕遇地震下可能形成的薄弱区。     

跨断层桥梁非一致激励输入模型适用性研究

为研究适用于跨断层桥梁的地震动输入分析模型,以1座跨断层桥梁为例,分别计算了非一致激励位移输入模型和大质量法加速度输入模型的地震响应,探讨了2种输入模型的适用性及模型误差产生原因。结果表明:位移输入模型可考虑永久地面位移对结构地震响应的影响,能够真实反映跨断层桥梁在地面运动结束之后桥墩具有的残余内力和变形,适用于跨断层桥梁非一致激励地震响应分析,而大质量法加速度输入模型对此无法考虑,可能导致不合理也是不安全的计算结果;在运用通用有限元计算软件进行加速度输入模型多点激励分析时,应首先核查与拟输入加速度时程对应的位移时程是否存在永久地面位移,若存在永久地面位移,则建议改为位移输入模型进行计算,否则将可能得到失真的计算结果。     

异形拱桥结构受力特性的有限元分析

按照空间组合有限元法的分析思路,采用大型有限元软件Midas/Civil建立了某异形拱桥全桥三维有限元模型。基于此,分析了该异形拱桥在恒载、活载、风荷载、温度荷载和移动荷载单独作用下,其主、副拱圈位移、内力和应力响应;总结了各荷载工况对主、副拱圈内力的影响程度,并分析了最大内力的产生部位;最后,分析了不同荷载组合工况下异形拱桥的受力特性,确定出其结构设计的最不利工况。以期为该类特殊结构形式拱桥的设计提供参考。     

《高层建筑结构与抗震》剪力墙结构内力与位移计算

剪力墙主要承受两类荷载:一类是楼板传来的竖向荷载,在地震区还应包括竖向地震作用的影响;另一类是水平荷载,包括水平风荷载和水平地震作用。剪力墙的内力分析包括竖向荷载作用下的内力分析和水平荷载作用下的内力分析。在竖向荷载作用下,各片剪力墙所受的内力比较简单,可按照材料力学原理进行。在水平荷载作用下剪力墙的内力和位移计算都比较复杂,因此本文着重讨论剪力墙在水平荷载作用下的内力及位移计算。     

基于风洞试验的对称截面高层建筑三维等效静力风荷载研究

基于刚性模型表面测压风洞试验建立高层建筑三维风荷载模型,进而运用振型加速度法求解风振响应动力方程,得到了包含拟静力项和惯性力项的弹性力响应解,并推导了对称截面高层建筑顺风向、横风向和扭转向风致随机内力响应。在此基础上提出了基于内力响应等效的可考虑高阶振型贡献的对称截面高层建筑顺风向、横风向和扭转向等效静力风荷载计算方法。结合某一对称截面高层建筑工程实例,对采用上述方法计算得到的结构三维等效静力风荷载进行分析并与我国规范方法顺风向等效静力风荷载计算结果进行比较。结果表明,高层建筑结构抗风设计应该考虑三维等效静力风荷载,且二阶振型对高层建筑等效静力风荷载的贡献不可忽视。     

单跨飞机库结构在多向地震下的反应谱分析

对某单跨飞机库采用振型分解反应谱法进行了考虑多向输入的地震反应分析,沿结构单向、双向和三向输入的不同情况,从结构柱列内力和屋盖杆件内力等方面进行了比较和分析,分析结果表明:与单向地震作用相比,考虑多向地震作用后,结构柱列的次方向内力增幅显著,三向输入的影响应该考虑。     

弦支穹顶结构多维多点地震响应分析

本文研究了弦支穹顶结构在多维多点地震动激励下的响应情况,对40m、80m和120m跨度的弦支穹顶结构进行时程分析,列出了结构在不同视波速下三向及单向输入地震波行波激励下的地震响应,并与一致激励下的地震响应进行了对比分析。结果表明,考虑结构多维多点地震响应分析时,杆件内力随视波速的增大而减小,越来越接近一致激励下的杆件应力;且对弦支穹顶结构不同位置的杆件的内力值影响有所不同,相比单维多点输入,结构在多维多点地震动激励下的响应要大得多。因而,对于大跨度弦支穹顶结构,在计算地震响应时,必须考虑多维多点的影响,而且应对可能出现的地面视波速进行全面分析。     

结构性能退化对梁桥随机车载响应的影响

基于结构力学原理建立桥梁内力影响线与梁段刚度的基础模型,分析内力影响线与梁段刚度变化的关联特性,并结合工程案例分析修正梁段刚度下影响线偏差到随机车载响应误差的传递规律。结果显示:桥梁内力影响线与梁段刚度变化高度相关,具有非线性和非对称性;梁段刚度变化同时改变内力影响线的极值位置和大小;误差从影响线累积到荷载响应层面,具有一致方向性和放大效应,其效果与影响线的形状相关。基于静载试验对案例桥梁进行了有限元梁段刚度修正,相比于设计梁段刚度,随机车载响应误差最大达35%,说明在役桥梁的车辆荷载及剩余寿命评估中,不能忽略因结构性能退化引起梁段刚度变化产生的汽车荷载效应评估误差。     

基于多源粘弹性人工边界的桥梁地震响应分析

文章以某多跨钢构桥为背景,采用通用有限元软件ABAQUS建立了一种可以同时考虑地形、不同输入角度的地震波等影响因素的模型,利用这一模型对此桥梁进行了整体的地震响应分析。分析结果表明:不同地震波的输入角度会引起不同的结构内力响应;地形不同也使得桥梁结构有局部的内力变换。     

行波效应和地下结构对地表结构抗震设计的影响

本文以上海典型的双层地铁站上方的框架结构为例,讨论了行波效应和地下结构对地表建筑物抗震设计的影响.首先计算得到重力荷载作用下梁柱的内力值,然后考虑水平地震和竖向地震共同作用的情况,将不同地震波分量作用下梁柱的地震反应和静力反应进行组合,得到框架梁柱的抗震设计值.通过比较不同地震波输入模式下梁柱抗震设计值的差异,分析了行...     

无梁楼盖地震响应的试验研究与破坏机理分析

以某典型单层多跨无梁楼盖人防结构为研究对象,根据相似条件设计了场地土和结构模型,分别采用Elcentro波和Kobe波进行水平单向或双向耦合地震动输入,进行两种不同埋深情况下砂土地基中结构地震响应的振动台模型试验研究。给出了结构加速度、应变、位移等动力响应的量测结果,分析了无梁楼盖人防结构地震破坏机理。结果表明:双向耦合输入地震荷载比水平单向输入地震荷载引起的结构动力响应大;浅埋结构与深埋结构相比各种动力响应均明显增大;由于结构中柱相对独立,其动力反应较侧墙强烈;结构中柱上下端、侧墙上下角隅处都是容易遭受地震破坏的部位;竖向地震力对结构的动力响应产生明显影响,其破坏力不容忽视。     

竖向多点激励下输电塔线体系导(地)线及绝缘子动力响应分析

考虑地震波以有限波速传播时所引起的地震行波效应及场地相干效应,基于建立的某大跨输电塔线体系空间有限元模型,在7度竖向地震作用下,采用考虑几何非线性的动力时程分析法,研究了该体系在竖向多点地震作用下的动力时程响应特性,并和一致激励下的响应情况进行比较.结果表明:竖向地震能明显增大绝缘子的内力,但对导线内力影响不大;多点激励对导地线及绝缘子的内力响应影响都很小,基本可以忽略.     

某C形连续弯箱梁桥的地震响应分析

以某C形小曲线半径弯箱梁桥为工程背景,采用有限元软件Midas Civil建立桥梁的动力分析模型,采用动态时程分析法进行桥梁的地震响应分析,通过改变地震动水平输入角度获得结构的最大内力响应及最不利地震动输入方向,并对比了五种支座布置方式下桥梁地震响应的差别。研究表明曲线桥梁的地震响应受地震动输入方向影响较大,设计时应全面考虑各输入方向下桥梁结构的最大响应;固定支座的数量和布置位置对桥梁结构的动力特性、最大地震响应和最不利输入方向有很大影响。