不同土性地基考虑 ＳＳＩ效应的隔震结构地震响应分析

为探究不同土性地基的ＳＳＩ效应对层间隔震结构影响机理与动力响应规律,选取一个典型层间隔震结构,对其简化并制作缩尺模型,采用振动台试验的方法,分别在硬土、软土这两种地基上单向输入4条地震波来研究模型的动力响应。结果表明:土体具有明显的放大效应,随着地基土由硬变软,隔震结构周期延长倍数降低。隔震结构在硬土地基上能发挥较好的减震效果,而软土地基上减震效果明显减弱。软土地基上塔楼的动力响应较硬土地基增大,塔楼容易成为薄弱部位,其抗震设计应重点关注。     

地震待载作用下地下韵筋混凝土结构 报伤破杯模拟研究

综合运用钢筋混凝土和土体两种材料非线性本构模型,对某工程实例进行地震破坏的模拟研 究。分析结果表明,结构内部在强震作用下产生了混凝土开裂、钢筋屈服等损伤和破坏,通过与采用 弹性结构模型的计算结果进行对比,发现采用弹性结构模型虽然可以得到与非线性模型相近的结构位 移,但是会显著低估结构内发生的变形,并且无法准确指示结构内部发生损伤的部位。因此,采用非 线性结构模型分析地下结构的抗震安全性是非常必要的。     

土—结构相互作用体系的非线性随机地震反应

对土—结构相互作用体系的非线性进行随机分析,将地震地面运动模拟为零均值平稳高斯过程,建立了土—结构相互作用体系的运动方程.考虑多层剪切型钢筋混凝土框架结构非线性和地基土的非线性以及基础埋深对相互作用的体系反应的影响,把地基土的作用转化为作用在基础边界上的弹簧-阻尼器.算例表明:地基土的非线性特性所造成的层间错动比上部结构非线性特性所造成的层间错动大,也就是说,考虑地基土非线性特性比仅考虑上部结构非线性特性结构体系的破坏更严重.     

土层地基上建筑结构混合控制的减震效率

研究土 -结构相互作用对结构混合控制减震效能的影响。首先建立了土层地基上结构混合控制的运动方程 ,通过不同输入地震波、不同土层剪切波速、不同结构参数等条件下的数值分析 ,讨论了桩基础对结构混合控制减震效率的影响规律。数值结果表明 :对于土 -结构相互作用体系 ,采用混合控制的减震效率明显要强于单一的 TL D的减震效率 ;在土层较为坚硬的情况下 ,混合控制仍具有较高减震效能 ;随着土层变软 ,土 -结构相互作用减小结构地震反应的效应趋于明显 ,混合控制的减震效率明显降低 ,因此 ,对软土地基上的结构实施混合控制时 ,必须先要正确分析土 -结构体系的地震反应。     

软土地基上高层隔震结构模型振动台试验研究

通过对高层隔震结构模型在刚性地基和软土地基条件下进行对比振动台试验,研究软土地基上高层隔震结构的地震反应特性和隔震效果。采用叠层剪切型土箱以减小边界影响,采用粉质黏土作为模型土,考虑基底压力的相似,采用高宽比为4的5层钢框架作为上部隔震结构模型,设计了软土地基上高层隔震结构、非隔震结构以及刚性地基上隔震、非隔震结构的振动台试验模型。试验结果表明：土-结构相互作用（SSI）效应对隔震结构的影响程度较非隔震结构轻;SSI效应显著降低了隔震结构模型的自振频率、增加了体系的阻尼;软土地基上隔震结构能够有效减轻结构的地震反应,但是相对于非隔震结构的加速度反应比值增大,隔震效果降低;SSI效应可能增加也可能减小隔震结构的地震反应,不仅与地震动类型有关还与输入地震动强度相关;软土地基上高层隔震结构基础输入地震动与自由场地震动在反应谱水平上基本一致,采用自由场地震动确定基础输入地震动是可行的,且偏于安全,而非隔震结构基础输入地震动则与地基更深层的地震动接近。     

Structural effects of concrete lining for concrete-lined corrugated steel pipes

This article presents the results of an analytical study on the structural behaviour of buried concrete-lined corrugated steel pipe (CLCSP). CLCSP combines the hydraulic characteristics of concrete pipe with an extended service life compared to unlined corrugated pipe. It is typically factory manufactured and shipped to the jobsite for roadway drainage applications. However, recent investigations have also demonstrated the ability to rehabilitate deteriorating metal culverts using a spray-on mortar lining approach. Since the primary intent of the concrete liner of manufactured CLCSP is to prevent abrasion and corrosion and improve the hydraulic performance, design guides for metal culverts lined with concrete have not been developed. A better understanding of the structural significance and the effect of the concrete lining on the strength of CLCSP is therefore needed. This study evaluated the structural effects of the concrete lining in CLCSP using finite element analysis and detailed soil modelling and proposes a design methodology for CLCSP.     

倾斜基岩在动载作用下群桩桩顶的最大弯矩分布

倾斜基岩上的框架是山地,丘陵地区多见的一种结构形式,但以往对其抗震性能研究很少。本文针对一柱一桩,桩间设置地梁的基础形式,引入了多次透射边界以模拟场地的无限性,利用二次开发后的ANSYS对倾斜基岩上的框架在ElCentro波、Taft波作用下群桩桩顶的荷载分布进行了上下部共同作用分析,以定性的判断地震作用下不同位置桩的受力情况。为了探讨桩端不同约束方式对桩顶最大弯矩的影响,每个算例都分别计算了桩端铰接和桩端固接两种情况。对于倾斜基岩,在A类、B类土层情况下,各桩的最大弯矩分布形状仍呈U形分布,但长桩所受最大弯矩大于短桩所受最大弯矩。在C类土层情况下,各桩最大弯矩呈一形分布;当基岩斜率为9：24时,对于桩端固接的情况,长桩的桩顶最大弯矩大于短桩的桩顶弯矩;对于桩端铰接的情况,则长桩的桩顶最大弯矩小于短桩的桩顶最大弯矩,随着基岩斜率减小,长短桩之间的最大桩顶弯矩差异减小。     

考虑土体-结构相互作用的震陷分析的研究与进展

首先回顾了历史上数次较典型地震造成的结构震陷震害,说明了震陷研究的必要性.讨论了结构震陷研究的发展历史及其现状,揭示了其研究的发展方向.在此基础上,对结构震陷发生的内在机理及其研究方法进行了综合归纳,比较了各自的应用特点及使用范围.最后,就现行抗震规范对结构震陷计算的要求及与现实设计工作的差距进行了说明,指出了现阶段开展结构震陷研究的必要性和紧迫性.     

土-结构-TMD体系振动台模型试验与数值模拟对比研究

为了分析土与结构相互作用效应(SSI)对结构控制的影响,将地基土、上部结构和调谐质量阻尼器(TMD)组合成4种结构体系,在同一地震激励下,分别对其进行振动台试验。运用土与结构动力相互作用三维有限元分析软件SASSI2000对4种结构体系分别建立模型,并对各种试验工况下的结构地震反应进行了数值模拟计算。计算中,采用三维八结点实体单元模拟结构的基础部分,每个结点有3个自由度;上部结构采用集中质量模型;采用等效线性化模型考虑土的动力非线性影响。对振动台模型试验与数值模拟结果的比较表明,两者得到的SSI效应对TMD减震控制性能的影响表现出相似的规律性,SSI效应对结构的减震控制效果有很大影响。     

SSI体系阻尼比实测及其分布规律研究

 阻尼比是结构动力分析的重要动力特性参数,目前规范采用的阻尼比是基于刚性地基或近似刚性地基的试验结果,未能考虑土与结构相互作用(SSI)效应。针对SSI效应问题,体系阻尼比的准确评估是其动力分析的重要前提。为了实现实际SSI体系阻尼比值较准确的识别,提出环境激励下SSI体系阻尼比测试与识别方法,并应用这一识别方法,给出西安及其周围地区82幢各类SSI体系基本等效黏滞阻尼比的实测识别结果。同时在实测阻尼比数据的基础上,初步研究实际SSI体系阻尼比的总体分布规律、影响因素和取值范围。