罕遇地震作用下结构动力弹塑性分析的探讨

对某具体项目进行了罕遇地震下的弹塑性时程分析计算,依据得出的结果,对结构在罕遇地震下的抗震性能进行了评估,论证了结构实现"大震不倒"抗震设防性能目标的方法,以供参考。     

罕遇地震下高层建筑弹塑性动力时程反应分析

通过对一平面及竖向均不规则且高度超限的高层建筑进行的罕遇地震下动力弹塑性时程分析,评估此类结构在罕遇地震作用下的抗震性能,并对该类建筑抗震设计提出了建议,以期指导高层建筑结构设计。     

罕遇地震作用下某高层建筑动力弹塑性时程分析

为了检验某高层建筑在罕遇地震作用下是否安全,采用大型通用有限元软件ABAQUS对某工程做了大震下结构的动力弹塑性时程分析,得到结构的地震响应,包括结构的弹塑性性能、薄弱环节以及构件损伤情况等。计算结果表明,该工程在三组罕遇地震作用下,整体性能良好,能够满足规范要求的抗震性能目标。     

设防烈度地震下双层球面网壳的弹塑性响应分析

借助25个不同跨度、不同矢跨比、不同下部结构、不同支座连接条件的结构模型,考察双层球面网壳在设防烈度地震下的弹塑性动力响应性能.该25个模型的网壳杆件截面均根据非抗震设计工况的满应力优化设计确定,并满足多遇地震作用的验算.所有模型的结构分析均考虑上下部结构的共同工作,网壳杆单元采用了能够同时考虑受拉屈服和受压屈曲的等效弹塑性滞回模型.设防烈度地震下结构的弹塑性动力响应采用非线性时程法计算,地震波采用由规范反应谱生成的三向人工波.根据计算结果,统计了25个模型在7度、8度设防烈度地震下网壳塑性变形杆件的分布、塑性应变大小和结构残余变形,并对主要的影响因素进行了分析.研究表明,中小跨度双层球面网壳在7、8度中震作用下均未出现塑性变形杆件;大跨度双层球面网壳在中震作用下会出现一定数量的塑性变形杆件,其分布区域与下部结构刚度有关,但大多出现在中间圈层;矢跨比和下部结构的对称性是影响塑性变形杆件数量和塑性应变大小的两个主要因素.     

广晟国际大厦罕遇地震弹塑性时程分析

采用基于显式积分的弹塑性动力分析方法,对一栋高度约312m超B级高度的超限高层建筑进行了罕遏地震弹塑性时程分析．以了解结构在罕遇地震下的弹塑性行为。结果表明,基于显式积分动力分析法的弹塑性时程分析是保证结构大震不倒的有效方法,本工程采用的框架核心筒结构形式具有较高的抗震承载力和延性．能够满足“大震不倒”的建筑抗震设防目标。     

设防烈度地震设计的双层球面网壳抗震性能分析

考察了双层球面网壳按设防烈度进行抗震设计的合理性。以24个典型双层球面网壳模型为算例,将其构件截面分别按满足"小震弹性"、"中震不屈服"和"中震弹性"进行验算,分析了网壳用钢量的变化。进一步对满足中震验算的各算例模型进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,其中地震动采用由规范反应谱生成的三向人工波。考察了网壳跨度、矢跨比、支座连接条件以及下部结构形式对结构塑性区域、塑性发展程度以及残余变形的影响。结果表明,即便是将双层球面网壳的构件截面验算提高到满足"中震弹性"的性能水平,也并不会引起结构用钢量的显著增加,同时又能满足了"中震可修"和"大震不倒"的设防要求。     

罕遇地震作用下框架-核心筒结构弹塑性反应分析

采用有限元软件进行单向、双向罕遇地震作用下框架-核心筒结构弹塑性时程分析,通过单向、双向罕遇地震作用下结构响应对比,分析了双向罕遇地震作用对结构顶点位移、层间位移角、楼层相对扭转角及相对加速度的影响;通过改变地震波输入角度,考察了其对结构响应的影响。结果表明:单向、双向罕遇地震作用下的结构层间位移角曲线较为相似,但是双向罕遇地震作用下的结构层间位移角明显较单向作用下的大;地震动特性对楼层扭转角的影响较为显著,一般相对扭转角最大值均出现在结构的顶层;楼层响应相对加速度最大值一般出现在结构底部1/5~3/5结构高度内或结构的顶部;地震波输入角度对结构响应的影响较大。     

网壳结构的三维地震响应分析

网壳结构是空间结构中常见的结构形式,利用ANSYS有限元分析方法,对局部双层网壳结构进行了地震作用时程分析计算,得到了结构杆件的内力和节点的位移,对结构动力响应在线性、几何非线性及几何和材料非线性情况下进行了分析对比。分析结果表明,网壳结构在三维地震作用下应该考虑几何和材料非线性的影响。     

基于大震弹塑性时程分析的结构抗震设计

通过大量复杂超限工程大震弹塑性时程分析的研究,提出了基于大震弹塑性时程分析的结构抗震设计理念。详细介绍了该设计方法的设计思路,并将其应用于各种复杂超限工程中。通过对具体案例的详细分析表明,基于大震弹塑性时程分析的结构抗震设计能够作为一种主动设计手段,指导设计人员有针对性地进行结构方案调整和局部构件调整,优化结构设计,在提高结构安全性的同时实现经济性。因此,基于大震弹塑性时程分析的结构抗震设计能够进一步完善我国现有的两阶段抗震设计方法,值得在结构抗震设计领域中推广。     

网壳结构平稳与非平稳随机地震响应研究

对虚拟激励方法进行了研究,通过自编程序对单双层网壳的平稳与非平稳地震响应进行了分析,并列举一具体算例进行了说明,从而解决了网格结构中非平稳随机地震响应的问题,得出非平稳地震反应小于平稳地震反应的结论。     

罕遇与设防烈度地震作用下规则多层砌体结构的抗震计算实用方法

以砌体平均抗剪强度公式和理想弹塑性模型为基础,建立了砌体结构楼层屈服强度系数的计算公式,同时考虑了抗震措施的影响,实现了单片墙肢设计强度计算向楼层屈服强度计算的转换。根据Dwairi等提出的以窄Takeda滞回模型为基础的有效阻尼计算公式,并考虑砌体结构的基本周期和延性特征对其进行适当简化,建立了采用结构整体位移延性系数表达的砌体结构阻尼折减系数公式。根据剪切型薄弱层屈服机制的特征,建立了砌体结构层间位移延性系数与整体位移延性系数的关系。据此,可根据不同性能目标和抗震措施下的层间位移延性系数直接计算阻尼折减系数。通过楼层屈服强度系数与阻尼折减系数的比较,实现罕遇地震与设防烈度地震作用下规则多层砌体结构的抗震计算。分析表明,所提方法简便实用,分析结果合理可靠,可用于基于性能的规则多层砌体结构抗震分析。     

考虑楼板效应的钢结构罕遇地震反应分析

以10层钢结构为研究对象,在罕遇地震作用下,通过ANSYS有限元数值方法,对纯框架结构及不同支撑结构在考虑楼板作用与不考虑楼板作用的情况下结构的地震响应进行了比较分析,结果表明：同种结构在楼板作用下耗能能力降低,结构的整体刚度增加,自振周期减小,地震反应增强。     

宝石群单层折面网壳构形研究和简化杆系计算模型

深圳大运会体育馆、体育场的主体结构是由三角形网格组成,其外形如宝石群,为单层折面空间网壳结构.通过构形研究和机动分析,论证了宝石群单层折面网壳是一种满足几何不变性基本要求的静定空间桁架结构.通过研究圆形平面的宝石群单层折面网壳,提出了简化杆系计算模型及其计算方法,可精确求得网壳结构的内力和位移.在基本结构体系基础上,增...     

昆明江东和谐广场超限高层动力弹塑性时程分析

昆明江东和谐广场B,D栋建筑总高度249.85m,下部为框架-核心筒结构,上部为钢结构,属超限高层建筑。针对结构高度超限,采用基于性能的抗震设计,并对结构进行弹塑性分析,在宏观上把握结构薄弱部位,有针对性地采取加强措施。计算结果表明,结构的工作状态和性能均能达到设计的预期性能目标和规范要求。     

板柱变形能力对地铁车站结构地震破坏反应影响研究

为研究顶板、中柱的变形能力对地铁地下结构地震破坏反应及破坏模式的影响,开展了 4个板、柱具有不同变形能力的地铁地下结构的对比性离心机振动台模型试验.试验中,通过在结构上覆土中掺入一定比例钢砂的方式对上覆土体的竖向惯性效应进行近似模拟.结果表明:中柱是地铁地下结构的关键性抗震构件,在强震作用下,保证中柱的竖向支撑作用是减...     

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。     

辐射式张弦梁结构自振特性和地震响应分析

辐射式张弦梁结构是一种新型空间结构形式,具有结构受力合理、整体刚度大、造型美观、施工简单等优点.以该结构为研究对象,应用有限元方法对结构的频率和振型进行分析,运用时程分析法计算结构在地震作用下的地震响应,针对不同参数如矢跨比、垂跨比、撑杆数、斜索预应力值及不同地震波进行参数分析,得出了各参数对辐射式张弦梁结构地震响应的影响.计算结果表明,随着矢跨比和垂跨比的增大,辐射式张弦梁结构跨中竖向位移减小;而撑杆数目、索内预应力对结构影响不大.此外这种结构由于跨度大,因此对地震作用较为敏感.