竖向地震下双塔楼结构的行波地震反应分析

以北京LG大厦为研究对象,应用通用有限元软件建立计算模型,对该结构进行竖向地震作用下的行波地震反应分析,给出了该结构顶部典型节点的位移和加速度以及双塔楼框架柱位移、层间位移和内力等,并与在一致输入激励下的地震反应进行比较,继而考虑水平和竖向地震同时作用的行波效应对结构地震反应的影响,探讨了这些节点和框架柱的相关物理量在地震行波作用下的变化规律.将双向(水平和竖向)地震作用下的反应与水平地震作用下的反应进行比较,探讨了双向地震作用下竖向地震作用对结构地震反应的贡献.结果表明:行波效应对结构地震反应的改变较大.     

多维近断层地震对RC框架结构抗震性能的影响

近断层地震较远场地震具有显著的脉冲效应、上下盘效应和破裂方向效应,对结构有强大的破坏作用。本文采用ANSYS有限元软件模拟了4层钢筋混凝土(RC)框架非隔震和隔震结构,分析其在近断层水平地震单独作用和水平、竖向地震共同作用下的动力响应。研究表明,结构在水平、竖向地震共同作用下的层间位移和顶层加速度反应较水平地震单独作用下的反应要大,并且在近断层脉冲地震作用下竖向地震对隔震结构的影响大于对非隔震结构的影响,因而,进行近断层地震作用下的抗震分析时应考虑竖向地震作用。     

黏滞阻尼器控制偏心结构扭转耦联振动效果分析

为了有效控制地震作用下偏心结构扭转耦联振动所引起的灾变问题,在理论分析和数值计算的基础上,建立了地震作用下偏心结构的扭转耦联运动方程,通过研究黏滞阻尼器对偏心结构扭转耦联振动的控制效果,对比分析4种黏滞阻尼器常用布置方案下偏心结构的地震响应,量化了黏滞阻尼器和钢支撑共同保护作用下对偏心结构减震效果的影响。研究结果表明:设置有黏滞阻尼器的偏心结构,在双向地震作用下偏心结构最大层位移和层间位移角均得到有效的控制;在多遇地震作用下黏滞阻尼器人字型布置方式对控制偏心结构扭转效果明显,罕遇地震作用下不同布置方式的控制效果相差不大,其结果可为地震作用下类似的偏心结构扭转效应的振动控制提供借鉴参考。     

云南省某小学教学楼消能减震设计

云南省某小学教学楼采用混凝土框架结构,结构纵横向布置粘滞流体阻尼器。采用YJK软件和SAP2000软件对结构在多遇地震和罕遇地震作用下的结构响应进行分析。分析结果表明,弹簧模型可以较好地模拟粘滞流体阻尼器在结构中的性能;该减震方案可以满足结构在多遇地震作用下和罕遇地震作用下的减震目标;多遇地震作用下粘滞流体阻尼器为结构提供附加阻尼比,罕遇地震作用下粘滞流体阻尼器继续为结构耗能;规范算法和能量对比法均能计算粘滞流体阻尼器在多遇地震作用下的附加阻尼比,且结果比较接近。     

罕遇地震作用下什邡电信大楼静力弹塑性分析

采用Pushover法对在5.12地震中遭受损害的什邡电信大楼进行罕遇地震作用下结构的弹塑性分析。研究该结构在罕遇地震作用下的内力、变形与破坏情况,比较不同结构模型在多种加载模式下的动力特性与抗震性能,研究结构在大震作用下的薄弱环节与塑性铰的分布特点。结果表明,不同结构模型在罕遇地震作用下均满足大震不倒的抗震设防目标,数值模拟结果与实际破坏情况吻合,且在钟楼上施加荷载与接收塔对结构的地震响应有放大作用。     

建筑结构在不同方向水平地震作用下的扭转振动效应

采用振型分解反应谱法计算结构在平扭耦联下的扭转振动效应 ,研究具有不同动力特征的单层结构在不同方向地震作用下扭转效应的变化 ,发现不同动力特征下地震作用方向对结构扭转效应的影响不可忽略 ,因此认为衡量建筑结构扭转振动效应时应考虑地震的作用方向 ,并对计算扭转振动效应时选用的地震作用方向提出建议。     

地震作用下的超深水平井动态响应分析

以位于地震断裂带的水电站出线水平井为项目背景,利用大型有限元软件进行三维模拟,考虑土与结构的相互作用,研究分析地震作用下的超深水平井的动态响应。分析表明:水平井在竖向地震作用下的动力响应比在水平地震作用下的小;周围土体对结构的位移限制,以及深厚覆盖层对地震波的吸收,使得水平井无论是水平地震作用还是竖向地震作用下,动力响应都很小,表明水平井的抗震性能优越,证实了深埋结构的抗震可靠性。     

高耸结构静力弹塑性分析研究

以改建的钢筋混凝土高耸结构--原南市发电厂烟囱作为研究对象,以上海2010年世博会观光塔这一典型的钢筋混凝土筒体结构作为背景工程,通过采用Pushover分析方法对其进行了全面地震作用下的静力弹塑性分析,计算结构在不同地震作用下的地震效应,研究结构在相应地震作用下的抗震性能,并分析结构在加固前后抗震性能指标的变化,明确...     

结构在地震和火灾耦合作用下的性能分析

传统的方法是把火灾安全设计或者地震安全设计单独分开考虑,而工程结构在地震和火灾的耦合作用下的荷载没有进行考虑。本文从材料方面、构件方面、整体结构三个层面对地震和火灾耦合作用下工程结构的性能进行了归纳总结,探讨了工程结构在地震和火灾耦合作用下存在的问题和发展前景。     

震后地下结构在火灾下的力学性能初步分析

地下结构等地下结构作为城市地下基础设施的重要组成部分,一旦遭受地震以及地震次生火灾会造成极大的经济损伤和人员伤亡,因此地下结构在地震以及地震火灾作用下的灾变行为亟待研究。基于某三跨两层车站建立其二维分析模型,首先对其进行了地震模拟,然后使用重启动分析,运用热-力耦合方法探讨了地下结构在地震次生火灾作用下响应。从地下结构中柱形变、层间位移等方面分析车站结构在地震及其次生火灾作用下灾变行为,讨论地震对地下结构抗火性能的影响,为地下结构受到地震以及次生火灾的性能评价提供参考。     

一格构式广播电视发射塔抗震性能分析

通过对一结构立面复杂的广播电视发射塔结构进行非线性数值模拟,全面研究了其抗震性能。由结构特征值分析可知,结构第一扭转振型出现在第8阶振型中,结构第一扭转周期与第一平动周期之比为0.197,满足相关规范要求。继而采用静力分析手段,计算了结构在多遇地震作用和风荷载下的位移响应。通过静力计算可知,结构天线顶点和塔体主结构顶部的层间位移均小于相应规范中规定的层间位移角限值;且与地震荷载相比,风荷载对结构起控制作用。通过结构非线性时程分析可知,在多遇地震作用下,结构构件均处于弹性阶段,结构层间位移较小;在罕遇地震作用下,虽结构的层间位移有所增大,但绝大多数结构构件仍处于弹性阶段,结构具有较好的抗震性能。     

张弦梁结构非线性地震响应分析

本文以广州国际会展中心单向空间张弦梁结构这一典型张弦梁结构为计算分析算例,应用大型有限元软件AN-SYS对张弦梁结构的地震响应进行了空间非线性时程反应分析,探讨了张弦梁结构在两种不同地震波作用下竖向地震和水平地震响应,得到结构的动位移响应和动内力响应时程曲线。总结出一些有意义的结论,供张弦梁结构的工程应用参考。     

行波效应对双塔楼结构抗震设计的影响

以北京LG大厦为例,讨论了双塔结构多维地震动的行波激励效应对结构抗震设计值的影响。首先进行了结构静力荷载作用下的反应分析,并与结构在一致激励下的地震反应相组合,得到一致地震作用下结构抗震设计值;然后进行结构行波输入下的地震反应分析,将其与静力反应组合得到行波地震激励下结构抗震设计值。考察在一致输入和行波输入下得出的抗震设计值之间的差异,分析了不同的地震激励方式对结构抗震设计值的影响。     

大底盘双塔连体带转换层复杂高层结构的抗震性能分析

大底盘多塔连体带转换层的复杂高层结构是一种新型结构形式。利用ETABS有限元分析软件建立了20种结构计算模型,采用振型分解反应谱法对大底盘双塔连体带转换层复杂高层结构进行地震反应分析:1)大底盘等高双塔连体带转换层复杂高层结构和大底盘等高双塔带转换层复杂高层结构(非连体)的地震反应分析;2)大底盘等高、不等高双塔连体结构带转换层的地震反应对比分析;3)裙房层数对大底盘等高双塔连体带转换层结构的抗震性能影响;4)转换层对大底盘等高双塔连体带转换层结构的抗震性能影响;5)连体(连体位置变化、连体层数变化)对大底盘等高双塔连体带转换层结构的抗震性能影响。     

大跨度张弦桁架结构自振特性和地震响应分析

为了研究大跨度张弦桁架结构的自振特性及其地震响应,首先应用有限元方法对结构的振型进行分析,然后通过时程分析法讨论张弦桁架结构在地震作用下的动力响应,主要研究了不同预应力、撑杆数、拉索横截面积及约束条件对其自振特性和地震响应的影响以及不同地震波对结构响应的影响。分析结果表明,张弦桁架结构的低阶振型以竖向振动为主,预应力、撑杆数、拉索横截面积对低阶振型影响很小,对结构的地震响应影响也很小;但约束条件对结构的低阶振型影响很大,对结构的地震响应影响也很大;结构的响应还与地震波有很大关系。     

结构-设备耦合体系地震响应振动台试验研究

工业建筑中设备与结构存在复杂的动力相互作用,不同动力特性的结构与设备组成的耦合体系其地震响应也会发生变化。为了研究结构-设备耦合体系在参数变化时的地震响应和破坏过程,进行了三个耦合体系模型的振动台试验。模型由钢筋混凝土框架结构和钢结构单自由度振子组成。试验得到了结构-设备耦合体系在地震波作用下的动力特性、位移反应、动力放大系数、动应变和层间滞回耗能。分析了质量比和频率比参数变化对耦合体系地震响应的影响。研究表明,随着质量比的增大,结构地震反应增大,设备地震反应减小;随着频率比的减小,结构地震反应减小,设备地震反应增大。研究结果可为支承设备的结构动力设计提供参考。     

Influence of seismic incident angle on response uncertainty and structural performance of tall asymmetric structure

The estimation of critical seismic response of a structure is complicated in nature due to the uncertain distribution of the internal forces under multidirectional seismic excitations. One of the important concerns inherent to this complication is the uncertainty associated with the final design direction as different seismic directions result in different seismic responses. In this regard, this research provides a detailed examination of (1) response‐to‐response and record‐to‐record variability under varying seismic orientations, (2) quantification of seismic response uncertainties and (3) the seismic performance of asymmetric structure in the context of conservative/nonconservative seismic design. With the mentioned research objectives, a realistic case study asymmetric structure under the influence of varying bidirectional seismic excitations was evaluated. It has been argued in this research that the seismic excitations applied at structure's reference axes are very unlikely to demonstrate maximum response for all response quantities simultaneously, even if it results in a peak response for a particular seismic response quantity. This research is particularly helpful for the critical assessment of directionality influence on asymmetric structures prior to making any decision during thestructural design process. Substantial arguments have been presented to emphasize the inclusion of the investigation of seismic response uncertainty in practical design of critical asymmetric structures.     

多维多点地震动激励下折线型输电塔线体系反应分析

本文通过数值分析研究多维多点地震对折线型输电塔线体系地震反应的影响。根据实际工程建立折线型输电塔线体系三维有限元模型,依据功率谱密度函数、折线型相干函数和《电力设施抗震设计规范》模拟多维多点地震动时程。分别研究空间变化地震动的行波效应、部分相干效应和局部场地效应对折线型输电塔线体系地震反应的影响。研究结果表明,多维多点地震动对折线型输电塔线体系地震反应影响显著;与一致激励相比,考虑多维多点地震动增大了结构的地震反应,传统的一致地震输入将会低估结构的反应。因此对于折线型输电线路实际工程的抗震设计,需要考虑多维多点地震动的影响。     

美国IBC规范的混凝土结构抗震设计介绍

分别介绍了美国IBC规范中关于水平地震作用及结构地震反应计算分析方法,弹性设计的水平地震作用及结构受力,结构的其他地震反应及影响因素的规定,并结合中国规范中相关内容进行分析,对两者的异同进行了说明。     

基于摩擦摆支座的地铁车站减震控制参数敏感性分析

为研究摩擦摆支座参数对地铁车站结构地震响应的影响,以大开车站为研究对象,建立了三维精细化摩擦摆支座模型,开展了设置摩擦摆支座地铁车站结构的非线性动力时程分析。基于数值模拟结果,研究了摩擦摆支座滑面摩擦系数与滑面等效半径的不同组合对地铁车站结构地震响应的影响。研究发现,滑面摩擦系数与滑面等效半径的改变会明显改变地铁车站结构的地震响应,相比于滑面等效半径,滑面摩擦系数的改变对车站地震响应的影响更大。摩擦系数越小,车站中柱的地震响应越小。车站中柱的弯矩与变形随着摩擦摆支座等效半径的减小而增大,中柱剪力随等效半径的增大呈现出先减小后增大的趋势。