张弦拱桁架结构在多维地震作用下的抗震性能

利用SAP2000软件建立张弦拱桁架结构整体模型,研究了隔震结构与铰接结构在多维地震作用下的底部剪力、杆件内力及结构变形等特性。隔震结构除低阶振型以结构整体振动为主外,具有显著的空间扭转振动特性;相比于铰接张弦拱桁架结构,采用隔震技术后张弦拱桁架结构的基底剪力有所减小,表现出了不同程度的减震效果;多维地震输入对隔震结构的基底剪力无明显影响,但隔震结构由于拱脚缺少侧向约束,导致隔震结构在地震作用下的最大竖向位移比铰接结构更大,且在水平方向上的空间扭转变形特性也较为明显。     

交错桁架结构的地震响应分析

结合交错桁架结构的特点,分别建立了混合式交错桁架、加十字支撑混合式交错桁架以及空腹式交错桁架有限元模型,并对其在多遇地震下进行时程分析,得到结构在地震时的动力响应,通过结果比较得出交错桁架的优点,并在一定程度上探讨了交错桁架结构的抗震性能。     

结构抗震设计中最大地震影响系数的计算

最大地震影响系数,即水平地震影响系数最大值,是水平地震反应谱曲线中的重要参数,也是结构抗震计算的基础。建筑抗震设计规范中仅考虑了场地条件的影响,而最大地震影响系数的分布受到场地和基岩条件等多种因素的共同制约。为了精确计算最大地震影响系数在城市范围内的分布,基于人工神经网络方法构建了最大地震影响系数的计算模型,从而使最大地震影响系数由一个参数转变为地理空间分布的变量。唐山在1976年曾发生导致24万人死亡的大地震,对建筑抗震设计也给予了特别重视,因此以唐山市为例进行了实例计算。依据实际资料,计算了唐山市不同场地分区的最大地震影响系数分布。分析了最大地震影响系数与场地的对应关系,并提出几点认识和建议。     

多点输入下球面网壳结构地震响应研究

以某球面尾盖网壳结构为例,对其进行多点输入下的地震响应分析,并与单点输入下的动力时程计算结果进行对比分析,探讨了不同的视波速对于球面网壳表面应力分布的影响、多点输入与单点输入下结构响应的差异以及不同视波速对结构响应及节点位移时程的影响,归纳出多点输入下结构的响应特点,得到行波效应对结构的影响规律.     

多点输入下球面网壳结构地震响应研究

以某球面屋盖网壳结构为例,对其进行多点输入下的地震响应分析,并与单点输入下的动力时程计算结果进行对比分析,探讨了不同的视波速对于球面网壳表面应力分布的影响、多点输入与单点输入下结构响应的差异以及不同视波速对结构响应及节点位移时程的影响,归纳出多点输入下结构的响应特点,得到行波效应对结构的影响规律。     

多点输入下大跨空间结构的SMA阻尼减震控制研究

在考虑多点输入对大跨空间结构的不利影响下,在SMA材性试验的基础上设计了SMA阻尼杆件替换原结构部分杆件进行耗能减震控制研究.共设计了两种替换方案:一种是替换部分下弦杆,另一种是替换部分腹杆,分别比较了这两种替换方案的减震效果.结果表明,这种SMA阻尼杆件替换原杆件的方法既能对结构进行有效的减振控制,又不改变原结构的结构形式,是一种新颖而优越的耗能减震方法.     

曲线形大跨度空间钢管桁架结构的受力分析

大跨度空间钢管桁架结构是一种优异的空间结构形式,本文以一个平面曲线形大跨度空间钢管桁架结构为工程为背景,对其分别进行了动力特性分析和竖向荷载作用下的缺陷静力分析,得到了该形式钢管桁架结构的受力特性,为以后此种结构的设计提供了有益的参考。     

钢筋混凝土结构抗震理念探析

国际上逐步形成了一套"多层次,多水准状态控制目标"的抗震理念.对重要性不同的建筑,选择不同的性态目标,工程师应该选择合适的形态水准和地震荷载进行结构设计.     

Vibration test and analysis of Laoshan bicycle gymnasium for the Olympic Games under multi-support excitations

The vibration tests of Laoshan bicycle gymnasium for the Olympic Games are performed under multi-support excitations in order to verify the effectiveness of multi-support time history method. The excitation sources come from the impact forces acting on the ring beam of the reticulated structure, on the basis of which the records of motions of each excited point and corresponding structural vibration responses are all collected. The theoretical analytical model of the structure is further established and the structural dynamic responses are obtained subjected to the same excitation case via multi-support time history method. The calculation results are generally in agreement with those of the test in both time domain and frequency domain, which verify the effectiveness of multi-support time history method. The vibration test can also provide references for long-span structures under multi-support excitations. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No.50108003)     

大跨度钢管混凝土拱桥非线性地震响应分析

研究了大跨度钢管混凝土拱桥在同步激励和多点激励作用下的非线性地震响应特性及主要影响因素。采用时程分析法计算了大跨度钢管混凝土拱桥的非线性地震响应,研究了几何非线性对结构地震响应的影响,探讨了恒载内力和构型、多点激励效应等因素对大跨度钢管混凝土拱桥非线性地震响应特性的影响,结果表明结构的几何非线性性质对大跨度钢管混凝土拱桥的地震响应有较大影响。     

多点地震下大跨展览馆动力弹塑性分析

为研究大跨空间展览馆在多点地震激励下的弹塑性反应和抗震性能,利用SAP2000软件建立结构的有限元模型,采用TJU.SAP2ABAQUS接口程序转化为相应的ABAQUS模型,经模态分析验证了转化前后模型的一致性.分别考虑单向和三向地震输入,对该结构进行了地震一致和多点激励下的动力弹塑性分析.结果表明:单向多点地震激励下,柱底内力、剪力墙应力以及结构顶部位移均较一致激励时增大;三向多点激励下,结构柱底内力和剪力墙的应力较单向多点激励时有增有减,结构顶部位移增大;多点激励对结构两侧柱底内力的影响显著,对中部柱底内力的影响较小.     

随机地震多点激励作用下对称结构的扭转效应

结合GB 50011-2010<建筑抗震设计规范>选取与规范各类场地条件相适应的Clough-Penzien 地震动随机模型功率谱的谱参数,从多点输入地震角度研究了不同场地、不同设计地震分组情况下单层对称空间刚架结构的动力响应,结果表明:多点非一致地震激励下,即使严格意义上的对称结构也会产生明显的扭转效应,扭转效应大小可采用一致激励下使结构产生同样扭矩的等效偏心率来衡量,且等效偏心率随结构体系的自振周期、平扭周期比、场地条件等因素变化而改变;对于多高层时称结构,多点非一致激励扭转效应的影响主要集中在结构底层附近,这种作用方式类似圣维南局部性原理.     

考虑地震动变异性的大跨桥梁地震响应分析

在对大跨度斜拉桥进行地震响应分析时,必须考虑地震波到达各墩基础的时间延迟,以及场地地质条件和传播路径造成的地震波幅值、频率等特性的改变。基于三角级数法合成四条具有空间变异性的地震波,采用有限元软件Midas/Civil建立苏通大桥主桥模型,输入地震波模拟桥梁的地震响应,运用相对运动法对该桥进行行波激励和考虑复相干效应的多点激励响应分析。结构响应的数据分析表明:多点激励作用下结构内力和跨中挠度较行波激励小,而左右主塔的塔顶位移较行波激励大;地震不同波激励方式会对结构响应产生较大影响,在分析中应予以充分考虑。     

索穹顶结构动力特性及多维多点抗震性能研究

为了弥补索穹顶这种新型大跨空间结构在动力方面研究的不足,通过对120 m跨度的肋环形索穹顶结构进行模态分析,得到了不同的参数对索穹顶结构的自振频率影响曲线;通过对其进行时程分析,发现了地震动的行波效应对结构的节点位移和杆件内力的影响规律,以及考虑多维地震与仅考虑地震单向输入之间的差别,为大跨空间结构的抗震设计提供了重要参考.研究表明,多点输入对于行波方向的位移影响显著,同时,对单元内力产生不利影响,因此,大跨度空间结构抗震分析中考虑行波效应与多维地震输入是必要的     

考虑行波效应下大跨度钢拱桥的地震反应分析

以一座主跨为260m的中承式钢拱桥为实例,采用大质量法实现行波效应下的多点激励,对该桥进行了考虑行波效应下的地震反应分析.选取5组截面,探讨了考虑行波效应时不同相位差对该桥地震反应的影响,并与一致激励地震动输入下桥梁的地震反应进行了对比分析.结果表明:考虑行波效应比一致激励作用下该桥的地震反应有增大的趋势,当相位差最大为5.2 s时,5组截面中竖向位移、轴力和横向弯矩峰值分别是一致激励下的10.9、6.5和5.1倍,并且在考虑行波效应时随着相位差的减小,结构的位移和内力均呈现减小的趋势.在大跨径桥梁抗震设计中应考虑行波效应的影响.     

Nonlinear analysis of pounding between decks of multi-span bridge subjected to multi-support and multi-dimensional earthquake excitation

The nonlinear analysis of pounding between bridge deck segments subjected to multi-support excitations and multi-dimensional earthquake motion was performed.A novel bottom rigid element （BRE） method of the current displacement input model for structural seismic analysis under the multi-support excitations was used to calculate structural dynamic response.In the analysis,pounding between adjacent deck segments was considered.The seismic response of a multi-span bridge subjected to the multi-support excitation,considering not only the traveling-wave effect and partial coherence effect,but also the seismic non-stationary characteristics of multi-support earthquake motion,was simulated using finite element method （FEM）.Meanwhile,the seismic response of the bridge under uniform earthquake was also analyzed.Finally,comparative analysis was conducted and some calculation results were shown for pounding effect,under multi-dimensional and multi-support earthquake motion,when performing seismic response analysis of multi-span bridge.Compared with the case of uniform/multi-support/multi-support and multi-dimensional earthquake input,the maximum values of pounding force in the case of multi-support and multi-dimensional earthquake input increase by about 5-8 times; the absolute value of bottom moment and shear force of piers increase by about 50％-600％ and 23.1％-900％,respectively.A conclusion can be given that it is very necessary to consider the pounding effect under multi-dimensional and multi-support earthquake motion while performing seismic response analysis of multi-span bridge.     

简谐激励下TLD对高层结构减震性能

调谐液体阻尼器(TLD)是一种典型有效的结构响应被动控制装置.为解决已有报道中缺乏不同参数影响下TLD对高层结构的频域减震规律试验研究的问题,本研究建立了TLD-结构振动台实时子结构试验系统,通过一系列正弦激励试验,研究了不同参数下TLD对高层结构的频域减震性能.分别讨论了地震动频率与结构一阶频率比、TLD频率与结构一...     

巨型桁架筒体结构性能有限元分析

简介了巨型桁架结构体系的内涵、分类,并以大型支撑钢框筒为例,进行了试设计,建立了巨型桁架结构体系的分析模型,运用有限元方法进行算例分析,研究了巨型桁架筒体结构的静力特性。利用文中提出的角柱应力集中系数和材料效率指数,对框筒类结构的剪力滞后效应和轴力杆系的效率作出评价,对比分析表明采用大型支撑框筒明显改善框筒结构的剪力滞后效应,提高了结构的工作效率,巨型桁架体系是一种很有前任的超高层建筑结构体系。