地铁上盖大底盘多塔层间隔震结构的抗倒塌性能分析

为了深入研究在强震作用下层间隔震结构的抗倒塌能力，使用ＥＴＡＢＳ有限元分析软件对大底盘多塔层间隔震结构进行增量动力时程分析，基于增量动力时程分析结果，按照ＦＥＭＡＰ695和《建筑结构抗倒塌设计规范》的评价标准，结合倒塌储备系数，定量地评价了地铁上盖大底盘多塔层间隔震结构的抗倒塌能力。研究结果表明:在强震作用下，大底盘多塔层间隔震结构中的上部结构、下部结构及隔震支座均满足两种规范对结构抗倒塌能力的要求；相比于上部结构和大底盘，大底盘多塔层间隔震结构的隔震支座倒塌概率最大；根据上述分析结果，得出隔震支座是大底盘多塔层间隔震结构的薄弱点，然后提出使用高阻尼橡胶支座来减小大底盘多塔层间隔震结构的倒塌概率，并对使用高阻尼橡胶支座结构与原叠层橡胶支座结构进行隔震性能的对比分析；相较于铅芯橡胶支座，高阻尼橡胶支座在减小隔震层位移、上部结构的位移角、楼层加速度和楼层扭矩具有明显的优势。     

近断层地震动作用下含防屈曲支撑的层间隔震结构地震响应分析

为研究近断层地震动下防屈曲支撑对层间隔震结构的影响,基于ＳＡＰ2000有限元分析软件,建立高层建筑结构模型,输入近断层地震波,分析对比近断层地震动作用下传统层间隔震与含防屈曲支撑的层间隔震结构地震响应。研究表明:防屈曲支撑的加入对隔震体系平动控制影响不大,但会降低结构的扭转效应。防屈曲支撑解决了隔震支座在罕遇地震下位移超限问题,隔震层支座滞回曲线更加饱满。与传统隔震结构相比,防屈曲支撑增加了结构刚度导致结构地震响应有所放大,但大幅降低了隔震层处的地震响应。因此,含防屈曲支撑的层间隔震结构可有效降低隔震支座的水平位移,但需要注意结构地震响应指标的变化。     

柱顶隔震结构首层柱子设计及动力弹塑性分析

为方便结构设计人员进行首层柱顶隔震结构首层柱子的设计,以某实际首层柱顶隔震结构教学楼为例,阐述了首层柱子的设计方法。同时,为研究该首层柱顶隔震教学楼在罕遇地震下的工作状态,特别是首层柱子的工作状态,利用Etabs软件,对该教学楼进行了弹性时程分析和动力弹塑性分析,分析表明该柱顶隔震结构在罕遇地震作用下上部结构某些层的层间位移角仍小于或者接近1/550,仅梁端出现塑性绞,隔震效果明显;首层的层间位移角仍小于弹性层间位移角限值,首层柱子底部未出现塑性铰,首层柱子未发生破坏,可以保证该教学楼在大震下实现良好的隔震效果。     

ＬＲＢ基础隔震结构在极罕遇地震作用下的碰撞响应研究

随着极罕遇地震作用的引入,有必要探讨基础隔震结构在极罕遇地震作用下是否还具有良好 的抗震性能。采用改进的 Ｋｅｌｖｉｎ碰撞分析模型和双线性恢复力模型,建立基础隔震结构与周围挡土墙 碰撞的运动方程,用 ＭＡＴＬＡＢ进行非线性时程分析。基于非线性时程分析的结果,研究基础隔震结构 在极罕遇地震作用下的碰撞响应。比较考虑碰撞和不考虑碰撞两种情况下,上部结构平均延性系数和 隔震支座平均剪应变随隔震结构力学性能参数的变化曲线;不同碰撞参数下,上部结构平均延性系数和 隔震支座平均剪应变随隔震结构力学性能参数的变化曲线。结果表明基础隔震结构在极罕遇地震作用 下的碰撞控制了隔震支座的剪应变,但加剧了上部结构的动力响应。提高上部结构或者隔震体系的屈 服承载力可以降低上部结构的碰撞响应,增加隔震缝宽度、提高隔震体系屈服承载力或者隔震支座直径 可以降低碰撞发生的概率。     

基于长周期作用的大底盘基础隔震 结构地震响应分析

收集了２７３条地震动信息并进行滤波处理,筛选了近场普通、近场脉冲、远场普通和远场谐和４类地震动,利用ＥＴＡＢＳ软件建立了一个大底盘基础隔震结构的有限元模型,进行隔震和抗震模型在双向地震动作用下的时程分析。结果表明:长周期作用下基础隔震结构减震效果比普通地震动差;大底盘楼层的减震效果在长周期地震动下,较塔楼明显降低,设防烈度下层间位移角超限,罕遇烈度下隔震层位移超限;普通地震动下,隔震结构能够降低大底盘结构的平－扭耦合效应,但长周期地震动下,扭转响应增大,尤其在大底盘顶层;隔震结构与长周期地震动产生共振,导致隔震结构响应的增长幅度大于抗震结构。     

某工程底层柱顶隔震结构抗震性能评价

对一栋已建成的钢筋混凝土底层柱顶隔震框架结构,利用有限元软件PERFORM-3D建立弹塑性模型,对结构在设防烈度地震和罕遇地震作用下的地震响应和耗能进行分析,依据现行规范和隔震结构性能的研究成果进行抗震性能评价。结果表明:在设防烈度地震作用下,上部结构基本保持弹性,下部结构的层间位移角远小于弹性位移角限值;在罕遇地震作用下,上部结构进入到弹塑性程度浅,隔震层的滞回耗能是整体结构的非线性耗能的主要部分,下部结构有较大的安全度。更多还原     

隔震结构设计方法

隔震设计包括隔震层设计、上部结构设计以及下部结构设计。本文重点对上部结构设计以及高位隔震的下部结构设计的常用方法、适用范围及模型的选取进行分析和探讨,并对部分不合理的设计方法进行剖析,同时给出合理的设计建议。一、隔震层设计隔震层设计的主要内容包括隔震层支座参数的选用与布置。选用与布置的原则是满足隔震预期目标的隔震层总刚度、阻尼比、长期面压控制、极限面压控制以及罕遇地震下位移的控制。     

石嘴山市人防指挥大楼隔震设计

石嘴山市拟建人防指挥大楼位于地震高烈度区。对该建筑采用橡胶隔震支座隔震设计进行了探讨。用SAP2000非线性有限元时程分析方法,对隔震结构进行了小震层间剪力、大震隔震层位移计算;对非隔震结构进行了小震水平剪力计算,并对隔震结构与非隔震结构小震时的层间剪力进行比较。分析结果表明,采用基础隔震措施可显著降低上部结构的地震作用;设置粘滞消能器能较好地解决降低上部结构地震作用和限制隔震层位移之间的矛盾。     

克孜河预应力渡槽工程顺槽向抗震减震技术方案研究

大型预应力渡槽结构的抗震减震支座是有效减轻地震灾害影响的重要措施，是保证渡槽结构和运营安全的关键设计之一，且克孜河跨河渡槽工程的设计地震基本烈度为Ⅷ度，因此很有必要开展渡槽抗震减震技术方案研究。通过对普通板式橡胶支座、四氟板式橡胶支座、铅芯隔震橡胶支座三种方案分析比较，对高排架预应力混凝土渡槽建立了力学简化模型，分析了三种抗震减震支座的渡槽上部结构自振周期、排架墩地震响应分析、上部结构地震位移响应和上部结构支座剪切变形响应，并对抗震减震效果进行了评价，提出了采用铅芯隔震橡胶支座作为克孜河预应力渡槽工程的支座。经校核结果表明，抗震减震效果较好，达到了设计预期目标。     

设置铅芯橡胶支座隔震的渡槽非线性地震反应分析

应用Wen微分型恢复力模型与双线性恢复力模型,分别模拟铅芯橡胶隔震支座的非线性滞回恢复力特性．采用时程分析的方法,对南水北调水泉沟大型渡槽进行了横向地震非线性反应分析．计算结果表明：两种方法计算所得结果相符．采用铅芯橡胶支座隔震后,渡槽上部结构运动特性得到改善：地震反应加速度减小,槽身与支座的相对位移减小．槽身近似作刚体平动;槽墩墩顶位移、加速度及墩底弯矩、剪力减小．研究表明设置铅芯橡胶支座对渡槽的横向地震起到了明显的控制作用,计算结果对渡槽减隔震设计有一定的参考价值．     

基于动力强度折减法的地震边坡稳定性分析

目前关于动力作用下边坡稳定性的分析方法仍存在一些不足之处,如动力问题按静力处理、未充分考虑加载地震波的动力效应、仅考虑剪切破坏、未考虑边坡滑动面形成的渐进破坏过程等。鉴于此,本文同时考虑坡体拉剪强度参数的折减及边坡渐进破坏的过程,结合动力有限元强度折减法原理及边坡动力失稳判据,从监测点位移及加速度突变、计算数值收敛性及拉剪破坏面贯通情况3个方面,确定边坡的动力稳定安全系数及拉剪破坏面。结果表明:动力有限元强度折减法能够定量有效地进行地震作用下岩质边坡稳定性评价,并充分反映了边坡渐进破坏过程,其结果可为地震作用下岩质边坡的抗震设计及动力稳定性分析提供参考。     

尼雅水库坝料动力特性研究及三维地震反应分析

为研究沥青混凝土心墙坝抗震能力,以新疆尼雅水库为例,利用大型三轴仪进行动模量阻尼比和永久变形试验,分析筑坝材料的动力特性,并采用等效线性黏-弹性模型和大工双曲线残余变形模型对坝体进行地震反应分析.结果表明:砂砾料和过渡料的最大动剪切模量比堆石料高4％ ～11％,而堆石料的最大阻尼比比砂砾料和过渡料高4％ ～14％;心墙...     

工作桥对进水塔整体结构的抗震性能影响研究

地震作用下,进水塔与工作桥、库水、地基的相互作用复杂。通过建立塔身主体结构-启闭机房-工作桥-地基-库水整体有限元模型,基于势流体理论模拟结构与库水的相互作用,采用黏弹性人工边界考虑地基辐射阻尼,研究结构与库水、工作桥和地基的动力相互作用对进水塔整体体系自振特性和地震动力响应的影响。结果表明：在正常蓄水位下,工作桥的存在会使进水塔结构的顺流向位移最大减小25.15%,加速度最大减小14.33%,进水塔关键点最大拉应力降幅可达12.0%以上;考虑地基的辐射阻尼效应时,进水塔结构的动力响应明显减小,其关键点的最大拉应力降幅可达40%以上。相比工作桥,地基辐射阻尼效应对进水塔地震作用下动水压力、加速度、位移和应力响应的影响更加显著。     

土石坝抗震稳定的极限能力与评价标准研究

目前土石坝极限抗震能力的评判指标尚不统一,评价标准仍不明确,且缺乏合理的依据。本文基于地震反应分析,从坝坡抗震稳定性和地震滑移变形对土石坝的极限抗震能力进行了研究,提出以地震滑移变形发生突变作为土石坝抗震稳定极限能力的判定标准。以某沥青混凝土心墙堆石坝为例进行了计算分析,当地震峰值加速度为0.55g时,上、下游坝坡F_s1.0的累积时间分别为2.5 s和2.8 s,地震滑移变形分别为0.46 m和0.55 m,并产生了明显的突变。由此,可判定大坝的极限抗震能力为0.55 g。结果表明,土石坝的抗震薄弱部位位于坝顶1/5坝高范围内,符合实际震害的一般规律,建议该区域应采取合理的抗震措施。     

水工隧洞衬砌结构非线性地震响应分析

为了合理描述水工隧洞衬砌混凝土的非线性力学特性,采用塑性损伤模型模拟了混凝土材料在地震荷载作用下的本构关系。在此基础上,通过将混凝土刚度与钢筋材料刚度叠加来考虑衬砌中钢筋结构对衬砌刚度的强化作用,并基于此建立了衬砌结构非线性有限元分析模型。结合动力时程法模拟衬砌结构地震响应全过程,建立了完整的衬砌结构地震响应分析模型。通过将该模型应用于某水工隧洞地震响应数值计算中,分析了衬砌结构非线性地震响应特征。结果显示:地震过程中衬砌结构腰部的位移响应较大,衬砌结构整体产生了较为明显的结构变形,导致衬砌腰部最大拉应力达到了1.3MPa左右并超过了混凝土抗拉强度;震后衬砌结构内侧受到附加动水压力的影响,导致其损伤程度较大,损伤最为严重的区域主要分布在衬砌腰部,最大损伤系数达到了0.7左右。     

地震作用下双级加筋土挡墙的动力响应研究

为了研究汶川地震中一处双级加筋土挡墙的破坏机理,利用FLAC^3D有限差分软件进行动力分析;在此基础上,研究平台宽度的变化对双级加筋土挡墙抗震性能的影响。数值结果表明:汶川地震中,平台位置产生过大的水平位移和竖向位移是该双级加筋土挡墙发生局部破坏的原因;地震作用下,墙顶处水平位移最大值与不同的平台宽度之间呈非线性关系,上级挡墙的水平位移最大值随平台宽度的增加先减小后增大,而下级挡墙的水平位移最大值则随平台宽度的增加先增大后减小;增大平台宽度可以减小下级挡墙面板附近填土的竖向位移;在低烈度时,平台宽度对峰值加速度(Peak Ground Acceleration, PGA)放大系数影响较小;在高烈度时,平台宽度对PGA放大系数影响较大。因此通过设计合理的平台宽度能提高双级加筋土挡墙抗震性能。     

大跨空间网壳结构竖向及水平地震响应分析

为了能够有效地控制空间网壳结构在地震荷载作用下的振动,对平面直径为80m的单层球面网壳结构动力特性进行了分析。通过现行设计规范的反应谱曲线,利用完全二次组合法进行反应谱组合,对计算模型分别进行了竖向地震和水平地震响应的分析,分别计算统计了网壳结构的地震节点位移响应和杆件单元的内力。计算结果表明,大跨空间网壳结构竖向和水平地震响应存在较大的差异,在振动控制中应该进行同时控制,也为网壳结构的抗震设计和振动控制措施提供一定的参考依据。     

某幼儿园隔震结构设计与抗震性能分析

为了研究采用隔震技术的框架结构抗震性能,对隔震层位于地下室柱顶的某三层框架结构进 行有限元数值模拟和动力时程分析。综合考虑隔震装置的布置、隔震支座的尺寸选取以及下部独立柱 结构的加强等因素进行设计。分析结果表明:相比于非隔震结构,隔震结构在设防烈度7度（0．15ｇ）中 震作用下,上部结构层间剪力减震率均超过63％,上部结构最大位移角为1／503;在超烈度8度（0．20ｇ） 大震作用下,上部结构最大位移角为1／401,下部独立柱结构位移角1／3070,隔震层水平位移为限值的 68．９％,上部各楼层加速度减震率也达到61．4％以上。工程设计与分析表明:在设防烈度中震作用下, 隔震结构比抗震结构的周期延长4．02倍,减震效果显著,说明了较规则结构可以很好地发挥隔震技术 优势;经过不断地设计优化,并进行超烈度地震作用的验算和论证,表明了隔震工程具备抵抗超烈度地 震作用的能力（提高了1度）,可以提高整体结构的抗震性能。     

Seismic failure modes and seismic safety of Hardfill dam

Based on microscopic damage theory and the finite element method, and using the Weibull distribution to characterize the random distribution of the mechanical properties of materials, the seismic response of a typical Hardfill dam was analyzed through numerical simulation during the earthquakes with intensities of 8 degrees and even greater. The seismic failure modes and failure mechanism of the dam were explored as well. Numerical results show that the Hardfill dam remains at a low stress level and undamaged or slightly damaged during an earthquake with an intensity of 8 degrees. During overload earthquakes, tensile cracks occur at the dam surfaces and extend to inside the dam body, and the upstream dam body experiences more serious damage than the downstream dam body. Therefore, under the seismic conditions, the failure pattern of the Hardfill dam is the tensile fracture of the upstream regions and the dam toe. Compared with traditional gravity dams, Hardfill dams have better seismic performance and greater seismic safety.     

塔侧混凝土回填高度对长拦污栅墩进水塔的动力影响分析

为了研究侧面混凝土回填高度对长拦污栅墩进水塔结构动力响应的影响规律,提高拦污栅框架结构的抗震性能,针对高耸进水塔结构建立不同塔侧回填高度的三维有限元模型进行动力计算,系统分析了侧面混凝土回填高度对进水塔自振特性、位移和应力的影响规律。结果表明：过高的塔侧回填会导致拦污栅墩部分连系梁的压应力超出混凝土抗压强度而发生断裂;无塔侧回填则会造成塔体横河向位移较大,同时连系梁的拉应力均比较大;合理的塔侧回填高度能够有效降低长拦污栅框架结构的应力,限制进水塔横河向位移,并且提高结构整体抗震性能。提出了长拦污栅墩进水塔侧面回填高度的合理范围,可供类似工程借鉴。