地铁上盖层间隔震结构竖向地震响应

为了考察地铁上盖大底盘-层间隔震塔楼在竖向地震作用下的响应,对大底盘-层间隔震塔楼竖向振型的特点、周期和振型质量参与系数进行了分析。在设防烈度竖向地震作用下,通过振型分解反应谱法和时程分析法考察大底盘-层间隔震塔楼结构的基底剪力、隔震垫反力和转换梁内力,研究塔楼高度、隔震层竖向刚度等参数对大底盘-层间隔震塔楼竖向地震响应的影响。结果表明:大底盘-层间隔震塔楼结构存在塔楼竖向主振型,随着塔楼高度增高,竖向主振型的周期和振型质量参与系数逐渐加大; 在设防烈度竖向地震作用下,塔楼底部竖向地震力与重力荷载代表值之比(垂重比)的平均值为0.35,比非隔震塔楼平均增大4.6%; 隔震垫竖向地震反力与重力荷载代表值下反力之比(反力比)的平均值为0.30; 大底盘转换梁竖向地震下弯矩与重力荷载代表值下弯矩之比(弯矩比)的平均值为0.31; 随着塔楼高度增大,垂重比、隔震垫竖向反力比以及转换梁弯矩比均相应减小。     

考虑扭转耦联的大底盘非对称多塔楼建筑振动分析的振型数选取

结合工程计算实例 ,指出非对称高层建筑存在着平移和扭转振动 ,应采用CQC法进行振型组合。大底盘上非对称多塔楼在振动中存在相对独立性 ,当塔楼之间的刚度和质量分布相差较大时 ,振型与对称多塔楼结构存在着显著差别 ,对每栋塔楼均应选取足够的振型数 ,并提出了一种选取适当振型数的判定方法。     

底盘刚度对非对称双塔连体结构抗震的影响

大底盘非对称双塔连体结构是一种复杂的结构体系。运用ETABS对高塔45层矮塔30层的非对称双塔连体结构进行了地震反应分析,通过改变底盘层数,得到了周期、振型及各楼层侧移变化曲线。当底盘由2层逐渐增加至30层时,振型变化明显,周期先减小后增大,高、矮塔楼各楼层x、y方向位移的变化趋势基本一致,且对顶层影响最大。设计时既要避免底盘层数过少,导致楼层位移较大的情况;又要避免底盘层数过多,周期、塔顶侧移增大的现象。     

大底盘多塔楼隔震结构平扭耦联响应分析

基于大底盘多塔楼的串联刚片体系模型，推导了大底盘多塔楼隔震结构计算简化模型的运动方程。分析了不对称多塔楼在地震作用下采用隔震和非隔震结构的地震反应特性，比较了自振周期，结构位移和结构加速度等的特点。结果表明该结构采用基础隔震可以显著地降低地震的破坏作用。     

大底盘非对称塔楼结构的地震反应分析计算

大底盘非对称塔楼是一种复杂的结构体系,结构的上下刚度变化很大。采用PKPM软件中SATWE模块对一组上下刚度比值不同的非对称塔楼结构建模分析,计算得到结构的固有周期和模态振型,认为底盘与塔楼刚度比值β变化对结构各振型的振动模式影响不大,当β值取为3时,结构的周期和整体位移均达最小值。     

高地震烈度区大底盘双塔结构设计研究

基于某抗震设防烈度8度半区大底盘双塔结构,通过多种计算模型(整体、单塔、多塔切除纯裙房、切除大底盘以上塔楼、不同底盘相对高度)和计算方法(反应谱、弹性时程、弹塑性时程),分析结构周期、振型及振型质量参与系数、层剪力、底盘相对高度、扭转等因素的影响。研究表明:采用规范反应谱法时,各阶振型对不同结构部位的激励是大底盘结构分析的关键。低阶振型对大底盘的激励不足,高阶振型影响较大。因此地震作用下整体模型相对单塔模型的层剪力明显增大;且大底盘不只是影响底部区域,而是放大了塔楼全高的层剪力,楼层越高放大系数越大;在高烈度地震区,大底盘对结构整体指标及构件设计均有显著影响,大底盘楼板水平剪应力的影响有可能超过正应力。     

高振型对高层建筑顶部钢塔楼地震反应的影响分析

采用基于振型分解的结构动力响应分析方法计算了江苏省电网调度中心顶部钢塔楼在地震作用下各阶振型的地震响应。研究了高阶振型对顶部钢塔楼地震反应的影响,从而分析了高阶振型在钢塔楼地震反应中的影响程度。分析表明,由于顶部钢塔楼的“鞭梢效应”,采用振型分解反应谱法计算塔楼地震反应时需要合理地确定计算振型数以正确地估计塔楼的地震反应。     

大底盘双塔结构的时程分析法研究

运用时程分析理论对大底盘双塔连体结构的地震反应进行分析,同时比较了大底盘双塔连体结构在双塔对称与否的情况下地震反应的不同情形.结果表明,对称双塔结构两塔楼的相互影响很小,连接体的连接作用不大,而对于非对称双塔结构,由于连体的连接作用,将减少结构顶部的动力响应.     

大底盘上对称多塔楼高层建筑的振动分析

结合三个算例的分析 ,给出了大底盘上多塔楼高层建筑在某一方向振动时 ,既存在各个塔楼连同底部裙房一起的同方向振动 ,又存在每个塔楼之间相对振动的结构振动特点 ,归纳了大底盘上多塔楼高层建筑结构抗震分析时 ,计算振型数的选取方法和选取原则     

大底盘多塔楼结构基础隔震设计分析

本文针对某一大底盘多塔楼结构提出了基础隔震时的时程分析计算模型 ,编制了相应计算机程序 ,计算该结构在地震作用下各层的层间位移、加速度和剪力等地震反应 ,然后与该结构不隔震时的地震反应进行了比较。另外还对隔震层顶板在地震作用和温度作用下 ,是否能满足“平面内是刚性的”假设进行了空间分析。     

设置水平接地构件的掉层RC框架#br# 结构振动台试验研究

在山地掉层结构的实际设计中是否应建议设置水平接地构件是一个具有争议的问题。基于岩质地基的前提,设计和制作设置水平接地楼盖与未设置水平接地楼盖的6层1/8掉层RC框架结构模型各一个并进行振动台试验。对两模型的试验宏观现象及频率、振型曲线、阻尼比、加速度响应、位移响应、扭转响应等进行对比研究。结果表明：水平接地构件的设置加强结构顺、横坡向的刚度,显著改变结构的振型曲线;水平接地构件所在楼层的加速度放大系数受到限制,且相邻下层的加速度放大系数随地震强度增加而增大;两模型顺、横坡向变形规律不同且水平接地构件的设置大大减弱结构的扭转效应;设置水平接地构件的模型整体破坏相对轻些,且未发生显著的损伤转移。     

斜拉型悬索结构形式与受力特性研究

将索桁架和斜拉结构进行组合,构造一种新型索结构体系,即斜拉型悬索结构。张拉背索对结构施加预应力,通过找力和找形得到了结构的初始预应力态,在此基础上进行了结构在满跨和半跨均布荷载作用下的静力、动力特性研究及参数分析,并对该新型索结构体系进行了风振响应计算。研究表明：结构静力荷载 位移关系呈非线性双折线,结构刚度的转折点对应于稳定索边段的退拉松弛;结构的低阶振型表现为桅杆的水平振动叠加屋盖的竖向振动,高阶振型中桅杆水平方向参与很少;增大背索截面面积可有效提高结构刚度和自振频率,稳定索、斜拉索面积对自振频率影响不大;背索预应力值对结构的静力特性影响是线性的,在所有索段具有拉应力时,预应力值对结构动力特性基本无影响,若索出现松弛则结构刚度急剧退化,自振频率陡降;桅杆高度增大,结构刚度下降,桅杆高度对结构的低阶振型和频率影响较大;矢跨比对屋盖竖向对称振动的第2振型有影响,而对反对称的第1振型基本无影响;斜拉型悬索结构的风振系数介于1~2之间。     

单层折面空间网格结构风荷载特性及等效静风荷载研究

对单层折面空间网格结构的表面风压分布和风振响应特性进行研究,采用荷载 响应相关法(LRC)与惯性力法计算结构的等效静风荷载,并分析了其计算精度,结果表明：在迎风面的体育场屋盖部分,气流在经过迎风面屋盖檐口后发生明显分离,形成漩涡,此处的平均负风压和脉动风压最大;整个屋面的绝大部分表面风压都表现为负压。增加肩谷环后,结构横向刚度提高较大,结构的1阶和2阶振型由原来的结构整体水平振动变为罩棚前端内环端部的局部竖向振动;在单层折面空间网格结构的风振响应中,参与结构振动振型较多,需要考虑多阶振型影响,且参与结构振动的主要为低阶振型;在脉动风荷载作用下各振型耦合作用较小;用LRC与惯性力法得到的单层折面空间网格结构等效静风荷载,计算精度可满足工程要求。     

隧道爆破下建筑结构局部应力响应及损伤研究

依托新红岩隧道工程,探究了隧道典型爆破地震波与砌体低阶与高阶模态之间的关系,研究了不同工况爆破振动下砌体结构不同构件上的应力响应。砌体结构局部构件上的内力响应远比位移响应要显著,并且与质点的振速约成正比。在峰值振速相同条件下,当隧道爆破振动主频较高时,引起建筑物高阶局部模态下的动力反应,竖向振动引起的结构局部构件上的应力较大;反之,爆破振动主频较低,引起建筑物的低阶整体模态的动力反应,水平振动(结构弱轴方向)引起结构局部构件上的应力较大。砌体结构上的门角、窗角等应力集中部位最容易受损开裂,其次是在峰值振速较高时,局部振动较大的女儿墙、中隔墙等部位及砖墙与混凝土接触的部位也可能受损开裂。     

高层连体结构振型及其参与系数的分析

以双塔连体结构为例，运用振型分解法，采用串并联刚片层模型，对多塔连体结构在水平地震作用下的动力方程进行了分析，对振型和振型参与系数的数学概念和物理力学概念进行了深入讨论，并考虑了结构的对称性，地震行波效应对振型参与系数的影响，同时文中对连体内力和振型的选取作了简要分析。     

紧邻运营铁路深基坑围护结构动态响应分析

本文利用ABAQUS有限元软件动态模块对紧邻兰新铁路某深基坑围护结构在列车动荷载作用下的动态响应进行了分析,首先根据实测数据和列车振动简化模型得到了列车竖向振动荷载时程曲线,然后建立三维有限元模型分析了列车振动荷载作用下围护桩顶水平加速度、水平振动位移及沿桩长方向水平加速度变化规律,并对基坑围护结构的稳定性进行了评价,提出了防止基坑围护结构过度振动的措施,研究结论可为类似工程提供借鉴与参考。     

巨型框架多功能减振体系脉动风振反应的随机振动分析

巨型框架中主框架与次框架通过夹层橡胶垫及粘弹性阻尼器相互连接 ,形成了巨型框架多功能减振体系。建立了该体系在脉动风作用下的振动方程 ,导出了主次框架振动位移及加速度的频率响应函数矩阵和谱密度矩阵 ,由此导出了主次框架各层位移及加速度的均方差。最后通过一个数值算例讨论了结构振动的影响因素     

承载开闭钢屋盖的预应力混凝土看台结构抗震性能研究

为了深入探索承载开闭钢屋盖的预应力混凝土看台结构的抗震性能,针对上海旗忠森林体育城网球中心开闭钢屋盖与预应力混凝土看台组成的结构体系,继振动台模型试验后,采用弹塑性有限元分析,对比研究了主振型为扭转的结构体系的反应特点、屋盖闭合与开启状态对预应力结构抗震性能的影响、闭环式倒锥台空间框架结构体系的弹塑性地震反应规律和破坏模式。研究发现:屋盖的不同状态影响结构的振动特性和地震反应;以扭转为主振型的闭环式看台结构在水平地震作用下的响应模式为平动形式;预应力看台结构罕遇地震后的整体性能良好;闭环式倒锥台空间框架构形限制了大震下结构的侧移,相对于平行式框架,能提高对重力荷载的抗倒塌能力。本研究增进了对有开闭屋盖的结构体系及闭环式框架结构体系的抗震性能认识,有助于这类结构的设计。     

Shaking table test of super high-rise structure on liquefied ground

为了研究液化地基上超高层结构在地震作用下的动力特性和动力响应,设计了液化场地超高层结构模型,并对其进行振动台试验。分析了超高层结构的自振频率、阻尼比、振型、加速度响应、位移反应、结构顶层加速度响应组成和地基孔隙水压力。结果表明：随着加速度峰值的增大,结构的自振频率下降,阻尼比增大;由于结构刚度变化不大,结构振型曲线的形状变化不明显;结构的动力响应不仅与输入地震波的加速度峰值有关,还与地震波的频谱特性有关;结构顶层的加速度反应主要由结构弹塑性变形加速度分量组成,其次是基础转动引起的摆动加速度分量和平动加速度分量;当地震波加速度到达第1个峰值时,砂土层的超孔隙水压力存在负值。     

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。