烟囱结构竖向地震作用研究进展

目前在工程结构抗震领域中,关于结构水平地震作用的研究已经形成了比较完善的理论体系和抗震设计方法;然而通过理论研究和对大量震害现象的分析表明,竖向地震作用对结构的作用不容忽视。国内外学者对烟囱结构的竖向地震作用展开了深入的研究,取得了丰硕的成果。介绍了目前国内关于烟囱结构竖向地震作用的研究现状,内容包括烟囱结构竖向地震作用的震害分析、烟囱竖向地震作用计算理论的研究、烟囱竖向地震作用的试验研究。最后讨论了存在的问题,提出了今后值得研究的若干问题。     

钢筋混凝土烟囱在竖向地震作用下的反应

众所周知,钢筋混凝土烟囱在地震作用下,一般可有四种反应:水平反应,竖向反应,扭转反应和摇摆反应。钢筋混凝土烟囱在地震作用下的水平反应问题,国内外学者已进行了广泛的研究,本文只就钢筋混凝土烟囱在地震作用下的竖向反应作些讨论,其它有关扭转和摇摆问题以及地震时的竖向共振问题留待以后再论述。一、关于竖向振动的计算模型问题大量震害调查和地震记录都说明,钢筋混凝土烟囱在地震作用下有竖向振动,而且这一观点已为广大科学工作者和工程设计人     

高耸烟囱结构竖向地震响应的模型试验研究及分析

为了研究高耸烟囱在竖向地震作用下的动力响应特性,对180m钢筋混凝土烟囱和45m砖烟囱分别进行了1:40和 1:15比尺的振动台模拟试验研究,并采用波动理论对试验模型进行了动力比较分析。试验和理论分析结果表明:竖向地 震作用下,高耸烟囱的地震响应以一阶竖向振动为主,最大应变随地震烈度的增加逐渐从顶部附近向下移动到1／3-1／2 高度附近;水平地震作用下高耸烟囱以二阶以上振型振动为主,最大应变部位在2／3高度附近。针对烟囱结构薄弱部位随 地震烈度的变化情况,进一步阐明了计算高柔结构和特定条件下某些结构的竖向地震作用的必要性。     

考虑场地土影响的高耸结构竖向地震作用分析

高耸结构的震害资料表明,竖向地震作用对结构的破坏起很大的作用。根据冲击原理,考虑场地土的影响,对高耸结构的竖向地震作用进行了计算分析。结果表明,场地土类别对竖向地震作用的影响较大,场地土类别越高,竖向地震力越大。Ⅱ类场地土上的烟囱在9度区才会产生竖向拉力;Ⅳ类场地土上的烟囱在7度区就会产生竖向拉力,在9度区则会产生非常大的竖向拉力和竖向压力。因此在高耸结构的竖向地震作用计算中,场地土的影响因素应引起足够的重视。     

竖向地震作用的重要性

通过对国内外大量地震记录的比较分析,提出竖向地震作用对结构具有不可忽视的影响。简要叙述了计算竖向地震作用的方法以及竖向地震作用的研究进展。从国内外一些震害现象阐述了结构抗震分析中考虑竖向地震作用的重要性,并归纳了地震分析中的一种新观点。     

烟囱竖向地震反应的波动分析

本文根据行波在结构内多次反射的概念,利用截头圆锥弹性杆—有质量刚性基础—弹性半空间模型,给出了计算烟囱竖向地震反应的方法。考虑了土—结构相互作用和结构阻尼对波在烟囱内传播的影响。给出了两个砖烟囱的算例。数值结果表明,在通常情况下烟囱竖向地震应力小于水平地震应力。     

考虑多维地震作用的高耸钢筋混凝土烟囱结构易损性分析

竖向地震作用对高耸烟囱结构动力响应有不可忽略的影响。选用240m高的某钢筋混凝土烟囱作为研究对象,考虑结构损伤,通过有限元软件ABAQUS,采用复合壳单元建立相应的非线性有限元分析模型。为考虑地震动的不确定性,根据谱相容性原则,选择20条合理地震动记录,进行增量动力分析。输入的地震动分别为一维、二维、三维。分别以材料应变和地面峰值加速度作为结构地震需求参数和地震动强度参数,结合增量动力分析获得的结构地震响应,采用能力需求比模型的曲线拟合法计算易损性曲线。通过钢筋和混凝土的材料应变定义四个损伤状态限值,最终得到在不同维数地震动输入时高耸钢筋混凝土烟囱结构的地震易损性曲线和倒塌概率曲线。研究结果表明,考虑多维地震作用比只考虑一维地震作用时高耸烟囱的结构易损性和倒塌概率增大。     

悬挑结构竖向地震作用分析及设计要点

近年来随着复杂结构形式的出现,悬挑结构的竖向地震作用分析得到工程设计人员的重视.北京当代MOMA工程的几栋塔楼普遍存在高位悬挑结构,超出规范规定的悬挑尺寸,对竖向地震作用比较敏感.在设计时针对悬挑结构及其对整体结构的影响,采用比较精确的反应谱法和时程分析法进行了竖向地震的计算.对竖向地震作用下各层构件的轴重比、悬挑部分构件轴力的竖向地震效应、悬挑部位的竖向加速度分布等内容进行研究,从而对设计使用的竖向地震作用作了定量的分析,给出悬挑部位的竖向地震效应的设计用值.对悬挑部分进行设计时采用中震弹性的性能化设计目标,对悬挑结构非常关键的几榀斜撑进行了防倒塌分析,以保证结构的安全.     

竖向地震作用计算的规范规定和依据

<正> 1 引言震后所进行的震害调查表明,诸如砖烟囱、出屋顶小烟囱、煤矿井塔等结构的震害现象是与竖向地震作用有关的。1976年唐山大地震时,唐山市区某些建筑不是倾斜倒塌,而是在原位置“叠合”倒塌,更证实了这一点。为此,有关地震时建筑的破坏是否与竖向地震运动有关的研究日益引起了关注。     

竖向地震作用计算方法简评

大量的地震资料和震害记录表明,竖向地震作用对建筑结构的影响不容忽视.对竖向地震作用的研究有待完善.本文对竖向地震作用计算方法和需要考虑的竖向地震作用的结构形式进行了归纳总结,并指出了今后需要研究解决的问题.     

钢筋混凝土烟囱减震有限元分析

为降低大震下钢筋混凝土结构的刚度,以减轻结构物的地震灾害,采用在筒壁上开竖缝的方法,研究其对抗震性能的影响。对不同竖缝宽度、长度及不同数量的钢筋混凝土烟囱,用有限元法进行了对比分析,得出了些结论供工程参考。     

房屋建筑竖向减震分析

对在输入不同场地、不同频谱的地震波作用下房屋建筑的竖向减震体系进行时程分析，得到在合理控制减震装置的竖向刚度下可以有效减小竖向地震作用的结论，以达到理想的减震效果。     

高位弱连接连体桁架竖向地震作用系数研究

采用谐波合成理论,合成了与《建筑抗震设计规范》相吻合的空间相关地震波,采用空间相关地震波对某大跨度高位弱连接连体桁架进行竖向一致、行波激励下地震响应时程分析,结果表明:一致地震动激励下,大跨度高位连体桁架竖向地震作用系数比现行《建筑抗震设计规范》推荐的系数明显偏大,平均增幅达60%左右。另外,竖向行波激励能减小连体桁架的动力响应,设计时不需考虑竖向地震行波效应。     

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。     

橡胶垫基础隔震结构考虑竖向地震作用高宽比限制研究

采用多质点层间剪切型分析模型 ,建立了橡胶垫基础隔震结构在水平与竖向地震联合作用下的运动微分方程 ,并推导了隔震结构高宽比限值的简化计算公式。在考虑了场地条件、地震烈度等影响因素下 ,分析了竖向地震作用的存在对隔震结构高宽比限值的影响规律。研究表明 ,在硬土场地上 ,竖向地震作用的存在对隔震结构高宽比限值有较大影响 ,并随着地震烈度、竖向加速度峰值的增大而增大。建在高烈度设防区较硬土场地上的基础隔震结构 ,其高宽比的确定应考虑竖向地震作用的影响     

预张力钢结构屋盖的抗震反应方法研究

分别采用振型分解反应谱法和时程分析法,考虑结构的几何非线性和预应力效应,计入阻尼比和前50阶振型的贡献,以郑州国际会展中心展厅钢屋盖为例计算了预张力钢结构屋盖在水平地震作用以及竖向地震作用下的动力反应。结果表明:抗震分析必须计算竖向地震作用;振型分解反应谱法能够反映出结构的地震响应规律;有必要对大跨空间结构进行时程分析;桅杆是主要受力构件。分析结果为抗震设计提供了参考依据,可以进一步了解和掌握此类新型结构。     

关于高耸结构竖向地震作用计算的探讨

本文分析了国内关于竖向地震计算的几种情况 ,提出计算竖向地震的计算公式 ,并与规范以及其它几种计算方法在计算烟囟具体实例中进行了比较 ,得出较为满意的计算结果。     

地震引起的竖向应力对地铁隧道的影响

在以往地铁隧道的地震反应分析中,地震作用一般以水平剪切为主;本文在分析日本孤神地震中隧道的破坏模式的基础上,研究竖向应力对建筑物的作用,从而提出一种考虑竖向应力作用的简易计算方法。文中以上海地铁一号线隧道为例,对其进行了具体分析。