论烟囱的地震力

在文献[1]中我们根据砖烟囱的震害证明了水平地震力起决定性作用的传统观点是错误的,实际上是竖向地震力在起主要作用。同时还阐述了砖烟囱出现多条裂缝的破坏机理。本文在文献[1]的基础上对烟囱出现斜缝、错位及破坏截面接近顶端等现象,计算其最大水平地震力及最小竖向地震力以证明上述观点.对出现的多条裂缝,也用计算数字来说明其破坏机理.      

在冲击振动下烟囱模型裂缝出现位置的实验研究

本文介绍在振动台上的烟囱模型经受横向冲击后产生多道裂缝、再现地震震害现象的试验。文中给出了裂缝位置与振动台自振周期的关系以及最高裂缝的高度与烟囱和台面两者的基本周期之比的关系。 实验结果表明,在冲击振动下烟囱模型一般产生2—4条裂缝,它们是自上而下逐步出现的;在多次冲击作用下,烟囱裂而不倒;只有在更大冲击的作用下,烟囱才出现“掉头”现象,碎块散落在烟囱四周。这与震害现象极为相似。实验证明水平地震力完全可以解释烟囱的震害现象。     

竖向地震作用对高柔结构的影响

对烟囱的震害规律进行了分析.认为地震时烟囱的破坏,竖向地震力起了很重要的作用.提出了用冲量法来计算烟囱的竖向地震作用,并以190 m 高的钢筋砼烟囱为例进行了计算.对计算结果进行了分析,并指出了烟囱设计中应注意的问题.进一步阐明了计算高柔结构和特定条件下某些结构的竖向地震作用的必要性.     

计算结构竖向地震力的某些参数

地震对结构的破坏,传统观点认为水平地震力起着决定性作用,但我们分析很多种类型结构的大量震害后,却得出竖向地震力起主要作用的结论.我国多次地震的调查报告中都曾列举过直观上能看出竖向地震力起主要作用的很多震害.最近几年国内外的一些学者也发现了这一问题.有些国家的规范对竖向地震力作了大幅度的提高.因此,竖向地震力到底有多大的问题,已引起了地震工程学界的广泛注意.根据强震记录进行计算,技术问题已基本得到解决.但在强地震作用下结构真正的阻尼、力学性能,特别是地基的复杂影响都远远没有搞清,所以,计算结果可靠性有多大,还无法回答.本文分析了国内多次地震地面上多种物体的现象表明,它们的竖向加速度及结构的竖向地震力,远远高于传统观点.根据它来解释各种震害是令人满意的.所以,按反算办法,对计算竖向地震力的某些参数提出初步建议.      

竖向地震力的严重作用(英文)

人们对于地震工程,虽然已进行了将近一个世纪的研究,取得了很多可贵的成果,但仍然被认为是很年轻的学科,原因是理论与实践还存在无法自圆其说的定性矛盾。本文将通过水塔之类的倒摆式结构、烟囱等高柔结构及砖房与多层框架等矮胖结构的实际震害和初步分析来证明水平地震力起决定性作用的传统观点是错误的,一向被认为微不足道的竖向地震力才真正起主要作用。文中列举了很多地面上及结构上显然发生跳起的现象来说明实际的竖向加速度及竖向地震力比传统观点要大好些倍。最后还分析了错误的传统观点之所以易于为人们接受并能长期存在的原因,希望同志们重新根据实际震害的破坏机理来判断到底是水平还是竖向地震力起主要作用。     

竖向地震力

若干年来的传统观点都认为水平地震力对结构破坏起着决定性作用。笔者1957年提出,这些年又继续证明:“传统观点是错误的,实际上是竖向地震力起主要作用。” 从很多国家规范规定的竖向地震力看来,传统观点可能基于两个主要考虑:1.很多地震记录都说明地面竖向加速度只有水平加速度的二分之一左右;2.结构对地面竖向运动没有放大作用。本文将列举大量地面上及结构上构件、物体与人的运动现象来说明传统观点的主要根据是很成问题的。另外,文中还根据震中区和远离震中区很多结构的破坏位置、破坏特征等证明:只有按竖向地震力起主要作用的观点才能给予较合理的解释。     

砖烟囱地震破坏分析

本文研究了无筋砖烟囱的地震破坏形式,并进行了反应的数值分折,特别着重水平与竖向振动的相对重要性。文中假定地震应力与自重应力综合后的最大拉应力一旦达到或超过容许拉应力,烟囱的整个截面即裂开。在选择几个合理的地震动加速度过程之后,计算了一些典型的无筋砖烟囱的地震反应;在计算中,当某一截面断裂后,即考虑断了的烟囱上部为刚体,继续计算到地震终了,再发生第二道裂缝,或上部倾倒时为止。根据这些计算,得到的结论是:在一般情况下,水平振动是无筋砖烟囱破坏的主要原因,只是在特殊情况,竖向振动才可能起同等重要的作用。     

砖房的竖向地震力及其抗震措施

1957年笔者根据砖烟囱的震害提出:竖向地震力起着很重要的作用。最近几年我们对很多结构的震害进行分析之后,认为水平地震力起决定性作用的传统观点是错误的,实际上是竖向地震力起主要作用[4,5,6,15]。文献[8]对于一些桥梁的震害加以分析之后,也得出同样的结论。十多年来我国发生了十多次破坏性地震,一些亲自调查的工程技术人员和科研人员,也从实际的震害现象看到了竖向地震力的严重破坏作用。最近几年国外也有不少学者发现了这一问题。因此竖向地震力的重要性,无论在国内或国外,     

施甸5.9级地震震害与竖向地震力作用

通过对施甸5．9级地震震害现象的机理分析，清晰地发现竖向地震作用起重要破坏作用，与获取的强地面运动峰值加速度竖向值相吻合。映证了在历次地震中许多地震工作常发现极震区竖向地震力起重要破坏作用的原因。     

人字桥梁多维地震作用下振动台试验研究

设计制作一座人字曲线桥模型,进行了多维输入的振动台试验,分析了结构在地震作用下的震害现象,并探讨了多维输入下的地震响应特点。结果表明:人字曲线桥梁梁体和桥墩主要表现为以弯曲裂缝为主的破坏模式,竖向输入是梁跨中裂缝出现的主要原因,桥墩裂缝主要受水平输入的影响。梁跨中加速度响应受竖向输入影响最大,墩顶纵桥向加速度响应受竖向输入分量影响并不显著。单维竖向输入降低墩体竖向加速度响应,三向输入则加大墩体竖向加速度响应;对于人字桥梁伸缩缝宽度设置,分支直梁处可只考虑纵桥向地震输入,分支曲梁处则要考虑水平双向地震输入。     

关于烟囱的地震反应

本文就烟囱的地震反应讨论了竖向振动与水平振动的相对重要性。首先,作者分析了烟囱的震害现象,认为水平振动也可以产生多道水平裂缝和扭转变位。然后,从地震动的水平与竖向的卓越周期及其与烟囱自振周期之间的关系,以及水平与竖向地震动加速度最大值之比这两个方面,着重说明烟囱的地震反应在竖向是以结构的竖向第一振型为主,水平向则以结构的水平向高振型为主;而且,在一般情况下水平振动对烟囱的危险性更大,只有在地震动卓越周期很短、而且竖向分量又持别大时,竖向反应才有可能接近水平向反应。最后,又从房屋的强震观测结果说明了这一点。     

五层砖房模型振动台试验研究

通过两幢五层砖房模型的振动台试验,本文得到了一些多层砖房在竖向和水平地震作用下变形、破坏等方面定性和定量的结果,着重研究了竖向地震对于多层砖房的作用,另外,对于多层砖房的地震力沿层高的分布以及抗震能力等都作了一定的研究。     

钢筋混凝土单层厂房的震害与抗震措施

我国唐山及海城地震时,很多钢筋混凝土单层厂房遭到破坏。本文对大家都很熟悉的文献中的典型实例及其他大量震害进行分析的结果表明:水平地震力和震害之间也存在定性上的矛盾,根据竖向地震力起主要作用的观点则各种震害都能给予较好的解释。     

汶川地震桥梁震害分析及抗震设计启示

汶川地震中公路桥梁破坏严重,且破坏形式在破裂面南、北两端出现显著的差异。本文从震源机制、断层运动方式和桥梁本身特点等角度,分析了产生这一差异的原因。分析结果表明,断层南端由于释放能量巨大,断层逆冲作用显著,结构在竖向和水平向地震力作用下出现强度破坏;而断层北端右旋走滑作用显著,结构在剧烈的地面错动中出现位移型破坏。在此基础上,本文对强震区的桥梁抗震设计提出了相应的改进措施。     

烟囱模型竖向冲击振动破坏试验研究

本文的目的在 囱模型在竖向冲击振动下的破坏现象与地震破坏现象是否相似。实验结果表明在竖向冲击振动下,烟囱只能产生一首 形宾位置与输入波的频率有关。     

层状结构岩质边坡动力稳定性试验研究

介绍了所进行的层状结构岩质边坡动力稳定性试验。结果表明，在水平地震动加速度达到0．4g时，层状结构岩质边坡就会出现局部的层间错动现象，当水平地震加速度达到0．8g时，层间结合力较弱的边坡将发生大面积的表面滑动和崩塌。而在铅直地震力作用下，当地震加速度达到1.0g时，才会出现破坏现象。因而对层状结构岩质边坡来说，其水平地震力造成的危害是主要的。     

烟囱在水平与竖向地震动联合作用下的反应

本文对烟囱在水平与竖向地震动分量联合作用下的反应进行了分析,分析中考虑了包含竖向地震动的几何非线性的影响。分析结果表明,水平地震应力起主要作用,竖向地震应力也不可完全忽视,在上部它可达重力应力的50％—90％。几何非线性对水平地震应力的影响较小。本文还对烟囱竖向地震荷载进行了分析,给出了竖向地震荷载的近似计算公式。     

钢筋混凝土高烟囱的震害预测方法

本文提出钢筋混凝土高烟囱的一个震害预测方法，用钢筋混凝土弯曲构件的延性指数作为破坏指标。烟囱的内力考虑了水平地震弯矩、竖向地震轴力和自重轴力以及ｐ－Δ效应引起的地震附加弯矩。烟囱的抗力由归一化的极限弯曲应力和极限轴向应力的包线确定。     

地震条件下模块式面板加筋土挡墙面板连接稳定性研究

地震作用下模块式加筋土挡墙极易发生墙面模块脱落破坏,针对模块面板与筋材的连接稳定问题开展理论分析,用于模块式加筋土挡墙面板连接抗震安全设计。基于极限平衡法,通过考虑筋材与面板间的连接强度和连接抵抗力,提出了地震条件下面板连接稳定性分析方法。运用本文提出的方法进行了一系列参数分析,研究了水平地震力、竖向地震力、加筋间距以及墙趾阻力等因素对面板连接稳定性的影响。研究结果表明：水平和竖向联合地震作用极易导致加筋挡墙面板连接破坏,减小墙趾阻力和增加加筋间距使加筋挡墙面板净连接力减小,且对挡墙下部筋材更加显著。因此,加筋土挡墙抗震安全设计需要注意近断层场地中竖向地震作用,同时加筋间距不宜过大。     

HVSR方法用于地震作用下场地效应分析的适用性研究

以美国Garner Valley Downhole Array(GVDA)竖向观测台阵的强震观测记录为基础,利用水平与竖向谱比(Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio,HVSR)方法与传统谱比方法研究了多次地震作用下竖向台阵场地的波动传播规律,探讨了该场地HVSR曲线与传递函数(Transfer Function,TF)曲线的差异,综合利用频域求解一维层状场地P、SV波入射情况下场地响应的土层地震反应分析方法和合成理论地震图的波数积分法解释了二者差异可能的原因,在此基础上研究了HVSR方法应用于地震作用下场地效应分析的适用性.研究结论表明:竖向地震动场地效应是HVSR与传递函数产生差异的主要原因,竖向地震动场地效应主要是由竖向地震动中的P波成分引起的.在场地竖向放大可以忽略的频段范围内,HVSR可以作为传递函数研究地震作用下的场地效应.