基于等价线性方法的地铁车站结构非线性地震响应分析

地下结构受周围土体的束缚,地震时周围土体的变形直接决定了地下结构的地震响应,因而土体的非线性特性应合理考虑,然而目前的成熟软件自身缺乏较好的土体非线性本构模型。基于等价线性方法基本原理,利用大型通用软件ANSYS平台及其参数化编程语言,实现了等价线性模型Hardin模型在ANSYS中的初步开发,并利用目前成熟的一维地层地震响应分析程序EERA进行验证,然后利用编写的程序考虑土体非线性特性,对典型地铁车站结构进行计算分析。不同工况计算结果的对比分析表明土体非线性特性对体系地震响应影响主要体现在3个方面:1)土体耗能更多,因而体系地震响应降低;2)考虑土体非线性特性时体系逐渐"软化",频率降低,中高频成分被土体吸收;3)地下结构对周围场地土的影响规律完全相反,线性时地下结构的存在会放大场地土响应,且影响范围大,而非线性时则减小场地土的响应,但影响范围相对较小。     

地下管线地震响应及土体弹性抗力系数研究

基于土体对地下管线弹性约束的现有设计方法不考虑管土间的塑性滑移,夸大了周围土地对管线的约束程度。研究采用弹性地基梁模型并考虑管土界面上土体剪切破坏或界面摩擦所产生的塑性滑移,发展了地下管线弹塑性地震反应计算方法,推导给出了管体应变的基本计算公式,公式采用滑移系数反映管土间相对滑移所引起的管应变的降低。此外,考虑管线受到行波激励的简谐波作用,推导了土体弹性抗力系数的计算公式,而临界剪应力取为依据土体抗剪强度和摩擦力计算的较小值。通过将简化计算结果与精细有限元分析的对比,验证了本文弹塑性地震反应法和土体弹性抗力系数取值的合理性。     

基于地震波入射角的地下管道地震应力计算

针对目前常用的地下管道地震应力的简化计算方法未考虑地震波入射方向和地震地面运动加速度的问题,提出了基于地震波入射角的地下管道地震应力的简化计算方法.首先,以弹性地基梁理论和地震波动力学理论为基础,引入地震波入射角ψ,根据管土间相互作用的原理,推导了管土之间相互作用系数-变形传递系数,求得了基于地震波入射角的地下管道直线段和弯头段的地震应力的理论计算公式,并且考虑了地震地面运动加速度.然后,通过计算实例分析了地震波入射角对于不同口径埋地管道最大地震应力的影响,与目前国内外常用地下管道地震应力计算方法对比,结果表明该方法是一种简单易行、可靠合理的方法.该方法对工程实际中地下管道的抗(防)震设计具有一定的参考价值.     

核电厂结构考虑材料非线性地震分析问题评述

从有限元分析模型、材料的本构关系开发相关程序等方面，概述了核电厂结构考虑材料非线性地震分析问题的研究现状，并且对重点内容进行了详细阐述，指出了目前的研究问题所在，为考虑材料非线性方面的后续研究提供方向性参考。     

考虑材料非线性钢筋混凝土井式梁的程序设计

采用平截面假定,忽略结构抗扭性能非线性,调用弯矩—曲率关系的子程序,通过对空间梁单元进行变刚度搜寻,编制考虑材料非线性的钢筋混凝土井式梁非线性计算的有限元程序,最后利用本程序进行算例分析,验证了程序的正确性。     

水平土层地震反应分析考虑频率相关性的等效线性化方法

工程场地非线性地震反应分析中,等效线性化方法因原理相对简单、参数获取方便而得到广泛应用。但这种方法算得的地面最大加速度值以及高频段的频响放大倍率与实测结果有较大差异。首先对比分析了几种考虑频率相关性等效线性化方法的原理,对频率相关性的实质进行了初步探讨。在分析具有竖向钻孔地震记录的场地土层应变频谱特征基础上,采用谱平滑化方法进行标准化应变谱曲线拟合,从而得到考虑频率相关性的新方法。通过改造DYNEQ程序得到各种方法的计算程序,并用新方法与其他方法分析了有竖向钻孔地震记录场地的非线性地震反应。分析结果表明:考虑频率相关性后的计算方法比传统方法均有所改善,本文新方法表现出良好的适用性。     

管土耦合作用下悬跨管线固有特性分析

建立管土相互作用三维计算模型,考虑几何非线性与材料非线性,确定管土接触长度的基础上进行管线静态特性与自振特性的分析。讨论悬跨长度、土体弹塑性特性、管线埋置深度、附加动水质量等对悬跨管线初始变形及自振频率的影响,并与相关文献进行了对比。计算结果表明:悬跨长度对管线初始变形形态、跨中竖向变形、自振频率影响较大,跨中竖向变形的存在使得横流向与顺流向频率不同,且对于大跨度低阶频率影响较大;为合理分析悬跨管线应综合考虑土体弹塑性特性;随着管线埋深的增加,管线初始变形减小而频率增加;考虑附加动水质量与否对计算结果有较大的影响。     

沉管接头混凝土剪力键力学性能模拟方法

对于地基沉降、高水位差变化、突发地震等不利工况来说,沉管接头剪力键是控制接头剪切刚度和变形的关键要素,通过混凝土塑性损伤本构建立接头剪力键模型,进而对沉管隧道接头的安全性、耐久性、力学性能进行一定的研究。运用有限元方法并结合适当的材料本构模型对沉管接头进行数值模拟,可为后续大比尺模型试验的设计提供一定参考依据。采用混凝土材料的塑性损伤本构模型,考虑混凝土应力-应变的非线性以及GINA止水带压缩变形的非线性,通过沉管隧道接头的三维精细化建模,按照实际工程情况分别研究了不同水压下管节接头的水平剪切刚度、最不利工况下管节接头的水平剪切极限承载力、钢筋混凝土剪力键的剪切破坏形态和力学特性,预测了管节接头的力学性能以及剪力键的破坏发展形式。     

考虑大变形条件下的堤坝动力稳定性研究

通过室内动力试验研究了粉砂土的液化特性,得到了相关的计算参数。同时,引入几何非线性考虑大变形对动力响应的影响,采用Mohr-Coulomb弹塑性模型考虑土体的非线性特性,计算了残余孔压增长及其对土体模量的影响,建立二维动力有限元程序对堤坝地震反应进行了分析,研究了可液化粉砂土堤坝的动力稳定特性。     

跨断层地下管道破坏的数值模拟

应用非线性有限元分析软件ADINA对跨断层地下管道破坏进行数值模拟,考虑管土相互作用,通过比较不同情况下管道的反应特征,发现跨断层地下管道破坏分析中管土摩擦不容忽视,并得出几点有益的结论.     

索结构中拉索张力测量的原理与方法

如何确定施工和使用过程中拉索结构的索张力大小是工程设计人员面临的重大问题。阐述了压力表测定千斤顶液压法、压力传感器直接测定法、拉索频率测定法、振动法、三点弯曲法以及弹性磁学法等测量拉索张力方法的原理以及应用。并比较了几种方法的优缺点,说明了各自的适用范围。     

大别山隧道全断面开挖掏槽眼施工技术研究

以合武铁路大断面隧道工程为例,结合工程概况,简单介绍了全断面的开挖方法,阐述了钻爆设计原则,钻爆参数的选择及其掏槽方式,并对爆破效果进行了检查,对爆破设计进行了优化,以确保光面爆破的效果。     

基于广义粒子动力学的巷道围岩弹塑性分析

提出了广义粒子动力学数值分析方法,该方法是一种无网格数值分析方法,可以考虑关联塑性流动法则和非关联塑性流动法则对岩石材料塑性变形的影响。将广义粒子动力学数值分析方法应用于巷道围岩的弹塑性分析,确定了巷道围岩的应力场、位移场和塑性区。该数值模拟结果与有限元结果吻合较好,表明将考虑岩石材料剪胀特性的弹塑性本构理论引入到广义粒子动力学数值分析方法,不失为模拟岩石类材料弹塑性破坏的一种有效数值手段,研究结果为更好地理解岩石材料的屈服破坏过程提供重要的参考。     

Goethean science as a way to read landscape

This paper demonstrates the method of Goethean observation as a means of surveying and appraising landscape which allows a role for a schooled subjectivity. Similarities between this method and phenomenological studies are made. To explore what Goethe's scientific method is, the first section of this paper discusses the Goethean method as taught by the School of Life Science. I then move on to the situation of attempting to apply the method as a means of understanding the Genius Loci of a specific place, and record what happens when the same place is then revisited. The method, as negotiated by the group applying it, is examined by describing the experience and examining the intersubjective consistencies and discrepancies that arose within the group. In conclusion I suggest the way in which this method could be used to approach landscape in an informed way that is also sensitive to the phenomenon of the place itself     

稳健时序分析在建筑物沉降监测中的应用

以高层建筑物为研究对象,提高预报精度为目的,详细研究了时间序列方法建立预报模型的方法,基于测量数据中存在异常值是难免的,将稳健估计方法引入时间序列建模,提出了基于稳健估计的自回归建模方法,采用某仓库两个沉降监测点连续42期观测数据对该方法进行了验证计算与分析,结果表明数据中存在异常值时,稳健比常规自回归模型的预报精度有较明显的提高。     

基于等效线性化的土–地下结构整体动力时程分析方法研究

地下结构抗震设计简化分析方法离不开场地地震反应分析,而频域内的等效线性化方法是一维土层地震反应分析的主流方法。在一维土层地震反应分析的等效线性化方法的基础上,提出了一种地下结构抗震设计的等效线性化分析方法,并给出场地材料参数的确定方法。将该方法应用于地铁车站的横断面抗震分析中,并与土体直接采用非线性的Davidenkov模型进行的动力时程分析方法对比,两者计算误差满足工程需要的精度要求。此方法兼具场地等效线性化方法和地下结构动力时程分析方法的双重优势,可以作为一种动力时程分析方法运用于地铁车站等地下结构的抗震设计中。     

框支剪力墙结构考虑楼板变形计算的超元法

框支剪力墙结构考虑楼板变形计算的超元法 ,即将落地墙及框支墙的上部剪力墙简化为等效柱 ,底部框架简化为等代柱 ,楼板视为深梁 ,整个结构可按固定在地面上的十字交叉梁系 ,用矩阵位移法进行空间整体分析 ,自由度很少 ,计算简便。     

Land reclamation using the horizontal drainage enhanced geotextile sheet method

Increasingly waste materials or soft soil dredged from sea or river have to be used as fill materials for land reclamation. Although preloading using prefabricated vertical drains (PVDs) has been commonly used as the treatment method for soft soil, this method is time consuming as it can only be applied after all the fill materials have been placed. In this paper, a conceptual design for land reclamation using a horizontal drainage enhanced geotextile sheet (HDeGs) method combined with vacuum preloading is proposed. Large-scale model tests are carried out to verify the effectiveness of the HDeGs method. The proposed method is also compared with the existing prefabricated horizontal drain (PHD) method and the advantages and disadvantages of the HDeGs with vacuum preloading method are discussed. This study has demonstrated that the proposed HDeGs method is not only effective, but also more efficient compared with the PVD or PHD methods, as it can reduce substantially the construction time required for land reclamation.     

筏板基础设计与计算方法的讨论与研究

从筏板基础设计方法的发展阶段出发,阐述了简化计算方法、基础板理论分析法、共同作用分析方法三种设计方法的思路,并介绍了共同作用分析方法的几种主要分析方法,以便合理地选择筏板基础的设计方法.     

Quantification of safety factors for simplified heating and cooling demand calculation methods for Vienna

The method used in Austria for calculating building heating and cooling demand is a monthly quasi-steady-state calculation. This method is presented in the European draft ISO/FDIS 13790. The simplified monthly calculation method is based on utilization factors. For these factors there is no specific mathematical derivation. The factor is based on an empirical formula. For increasing the practicability of the simplified calculation methods, the precision of the method is important, as well as the prediction accuracy by modifying the building parameters. Both requirements for a simplified calculation method are verified in this investigation. A simplified investigation of the calculation method precision for the cooling demand for offices leads to a 40 percent margin of error when using the simplified method for Vienna climate. The prediction accuracy of the monthly balanced method for changing the building parameters was verified for a six zone office model. At the end, the precision of the simplified method was quantified for an office model for the heating and cooling demand. Safety factors for the simplified method resulted from the investigation of the office model. The imprecision of the simplified method is greater than the validation of the monthly calculation method, as is exposed in the draft ISO/FDIS 13790. For the cooling demand for Vienna, the safety factor is 1.25 for the one zone method and 1.15 for the multi-zone method. For the heating demand no safety factor is necessary if the simplified method is not used for low air change rates and uncoupled models.