筒承式群仓的地震作用分析及试验研究

通过模型试验及计算机分析,对钢筋混凝土筒承式群仓的自振特性及地震作用进行了研究,分析其变化规律和影响因素。提出了筒承式群仓平动自振基频、结构基本振型指数的计算公式及简化设计方法。     

筒承式群仓有限元分析及自振基频的简化计算

利用有限元程序SAP91对864个钢筋混凝土筒承式群仓计算模型进行自振特性的计算,分析钢筋混凝土筒承式群仓平动自振基频的各种影响因素,如:联仓数、筒体高径比、支承筒开洞率及开洞方向、装料程度等,并回归群仓自振基频的简化计算公式。     

筒承式群仓自振基频计算

本文通过对４９ 个筒承式群仓试件的试验研究,得出了影响筒承式群仓自振特性的各种因素：组合筒数ｎ、高径比Ｈ／Ｄ、开洞率ξ、组合方向与开洞方向的关系及装料程度等因素。并依据试验结果,在充分考虑了各种影响因素的情况下,得出相应的基频回归公式,且该公式具有很好的计算精度。     

筒承式群仓自振特性的简化分析模型

通过对筒承式群仓进行合理的简化,提出了相应的简化计算模型．该模型能较好地反映筒与筒连接后的振动特性,计算结果与试验结果符合较好．     

筒承式群仓自振特性的试验研究

通过对４９ 个筒承式群仓试件的试验研究,分析了组合筒数ｎ 、高径比Ｈ／ Ｄ、开洞率ζ、组合方向与开洞方向的关系及装料程度等因素对筒承式群仓自振特性的影响。研究了各种条件下平动振动、纯扭转振动及平扭耦合振动的自振特性及其规律     

Baruch法在筒承式群仓地震分析中的应用

建立筒承式群仓串联多质点体系简化计算模型 ,计算该模型的质量矩阵 ,直接用有限元分析并计算的前两阶频率与振型 .由于出现自由度缩聚现象而使结构的模态矩阵无法满足对质量矩阵的正交性 ,采用 Baruch法对模态矩阵进行修正 ,从而实现模态的正交性 ,利用振型分解反应谱法可计算筒承式群仓的地震作用     

筒承式群仓自振特性的筒化分析模型

通过对筒承式群仓进行合理的简化 ,提出了相应的简化计算模型 .该模型能较好地反映筒与筒连接后的振动特性 ,计算结果与试验结果符合较好 .     

基于BP神经网络的筒承式群仓自振特性预测研究

阐述了组合筒数N、高径比H/D、开洞率、组合方向与开洞方向的关系R及装料程度MF等因素对筒承式群仓自振特性的影响,并在此基础上构建了基于BP神经网络的筒承式群仓自振特性预测模型。将BP神经网络模型预测值分别与有限元模型、简化的杆系结构模型和简化公式模型的计算值对比分析,验证了该方法的可行性和准确性。计算结果表明,预测值与实测值吻合较好,该模型性能良好、预测精度较高,能满足工程的要求,具有一定的价值。     

地震作用下立筒群仓贮料侧压力试验研究

为了研究地震作用下贮料对仓壁侧压力的变化规律,设计制作了立筒群仓结构1/16整体模型,并对其进行了模拟地震振动台试验,测试了模型结构在静态压力作用下以及在7度多遇、7度基本、7度罕遇和8度罕遇烈度地震作用下贮料对仓壁的侧压力值,并与Janssen理论计算值及规范设计值进行比较,得到了在地震作用下贮料对仓壁的侧压力的变化规律,试验结果表明:与单仓相比群仓具有较好的抗震性能,在7度抗震设防地区进行钢筋混凝土筒仓抗震设计时,仓壁按照规范设计值进行配筋是安全的,但需要对仓顶部分进行加强。     

水平地震作用下交错桁架结构体系的简化计算

对交错桁架结构体系的受力特点、侧移和变形进行了分析,指出了用底部剪力法简化计算交错桁架结构体系的水平地震作用时应注意的几个问题,并对其简化计算过程进行了分析。     

基础隔震结构水平地震作用改进算法

对中国和美国相关规范中基础隔震结构水平地震作用的分布规律进行了分析,根据基础隔震结构的地震反应特点,给出了基础隔震结构水平地震作用改进算法。与基础隔震结构时程反应的对比分析表明,该改进算法既能较好地描述基础隔震结构水平地震作用的分布形态,又能满足结构层间剪力的要求,是合理有效的。     

挡土墙墙趾地震作用的波动分析

目前国内外规范中对挡土墙墙趾处地震作用的规定很不一致,给工程设计及工程评价带来诸多困难,如何合理考虑其作用已成为岩土工程中的重要课题之一。针对强震地区的重要挡土工程,以墙前2 m覆盖土层的挡土墙为例进行了设计和讨论;基于近场波动数值模拟技术,输入El Centro波、Taft波、河北迁安滦河桥波和天津医院宁河波这四种不同场地条件的地震动进行动力分析,对比墙趾及墙背处的土动剪力时程发现,墙趾土动剪力对挡土墙的动态稳定性起着重要作用;墙趾覆盖土层所产生的动土压力,较有益于挡土墙的抗倾覆、抗滑稳定性。用简化估计的方法,对动土压力及剪力的合力作用点进行分析,发现相同位置的动土压力和剪力的合力作用点比较接近,其值分别是,墙趾处约距墙底0.62H2(H2为墙前覆土厚度),而墙背处约为H1/3,这与以往研究并不相同。最后对地震作用效应折减系数进行讨论,并建议了墙趾地震作用的合理设计取值。这些结果为改进挡土墙的抗震设计、指导工程实践提供了有益的基础。     

水平地震作用下框支剪力墙结构的变形研究

对工程结构中常用的底部为多层大空间的框支剪力墙结构采用分区混合法，进行水平地震作用下结构的变形研究。将框支剪力墙结构分成转换层上部剪力墙结构和转换层下部框架剪力墙结构两部分，采用子结构法进行分析。在水平地震作用下，转换层上、下部先分别按剪力墙结构和框架一剪力墙结构的变形曲线公式计算其变形，再充分考虑上下两种不同结构的变形协调性，推导了框支剪力墙结构在水平地震作用下的侧移曲线公式，并给出了方便结构侧移曲线计算的图表。方法简单实用，可用于地震区高层建筑结构的初步设计。     

建筑隔震结构地震反应分析

通过建立下部结构一周围土体一隔震层一上部结构整体系统的空间模型,对三里河三区12号地办公楼工程中的隔震结构进行有限元非线性分析,通过模拟系统地震振动响应,对比分析隔震与非隔震结构层问剪力和剪力比,以及验算隔震层隔震垫的水平位移,从而验证隔震技术的有效性.     

单层柱面网壳在强震下的破坏机理研究

柱面网壳的结构形式、受力特性与其他网壳结构不同,造成其在强震下破坏机理的特殊性。采用基于结构响应的全过程分析方法,利用软件Abaqus,综合宏观、微观响应指标,对单层柱面网壳进行大规模的参数分析,探求其在强震下的破坏机理。通过典型算例的分析比较,确定了单层柱面网壳的破坏模式及其特征,总结了临界荷载的确定方法。在大量计算数据统计的基础上,提出了单层柱面网壳实用的动力破坏判别准则。单层柱面网壳在强震下可能出现的动力失稳破坏突然,破坏时塑性发展浅,结构刚度几乎没有削弱,结构位移小。单层柱面网壳在强震下强度破坏也可能出现,情况与前不同,其中强度破坏包括强度破坏Ⅰ和强度破坏Ⅱ,强度破坏Ⅱ有明显失稳现象而强度破坏Ⅰ没有。动力实用判别准则以最大节点位移和8p比例为参考指标,用来确定强度破坏Ⅰ和强度破坏Ⅱ极限荷载。对考虑损伤的柱壳破坏机理进行了初步探讨,损伤对不同的结构影响不同,给出了工程设计中损伤降低系数的建议值。     

有限元分析钢筋混凝土框架结构水平地震作用

依据抗震设计规范,采用有限元ANSYS软件,对钢筋混凝土框架结构的水平地震作用进行分析。并与国内通用结构分析软件PKPM分析结果进行比较。所提供的分析方法为此类结构的抗震性能研究提供了一种有效的途径。     

预应力混凝土框架地震作用仿真分析

针对预应力混凝七框架结构,建立了空间框架有限元模型并进行了非线性动力时程分析,得出三种地震波作用下结构的自振特性、结构变形、裂缝开展情况,与实测结果基本吻合.结果表明,框架的第1层和第2层梁柱为薄弱环节,但结构能保持较好的整体性,能满足七度地震区的抗震使用要求.     

爆炸与地震作用对混凝土框架结构影响的比较

从爆炸荷载对钢筋混凝土结构作用的特点来分析爆炸荷载对结构的影响与地震作用对结构影响的区别,对抗震与抗连续倒塌的区别进行了分析与比较,结果表明：抗倒塌不同于抗震,结构抗震设计的有益作用并不能取代抗倒塌设计。     

高压输电塔地震作用下的连续性倒塌分析

利用大型有限元分析软件ABAQUS和开发的子程序,分别对某输电塔进行了单向地震作用和三向地震作用下的连续性倒塌分析,研究了输电塔的薄弱部位和连续性倒塌全过程。分析结果表明,采用编制的子程序可以确定输电塔的薄弱部位,可以清晰地得到输电塔在地震作用下的连续性倒塌全过程,输电塔在三向输入作用下更容易发生倒塌。     

钢框架结构在地震作用下累积损伤分析及试验研究

钢框架结构在强地震作用下将进入非线性状态,结构的刚度和强度等力学性能随之降低,从而影响到结构以后的抗震性能。因此,如何确定结构在一次或多次地震作用后的力学性能,是结构在多次地震作用下动力分析的重要内容,为了达到这个目的,首先需要确定结构在每次地震作用后各层的累积损伤指数,再通过损伤指数来定量确定结构的剩余刚度和剩余强度。本文通过钢框架结构的多次振动台模拟试验,应用损伤力学理论,建立钢框架结构在地震作用下考虑损伤累积效应的双线性恢复力模型,结构在地震作用下的动力分析采用层间模型,并运用Wilson-θ法进行计算分析,通过试验和计算的对比,在多次地震作用后,由于框架结构的层间模型产生了强度和刚度的退化,考虑损伤累积效应后的计算结果更符合试验结果,最终为地震作用后的结构的修复和抗震能力的评估提供分析基础。