地震作用下核电取水明渠导流堤稳定分析

采用岩土工程专业软件Geo-slope对某核电站取水明渠导流堤工程进行抗震稳定性分析。运用极限平衡法及动力有限元两种方法分析导流堤在地震作用下的稳定性,得出其在地震作用下的稳定安全系数及相应滑动面的位置。从安全系数可以看出,在SL1地震动作用下各工况导流堤的稳定安全系数均大于1,说明导流堤处于稳定状态;在SL2地震动作用下,安全系数出现小于1的情况,说明在极限安全地震动作用下(万年一遇),导流堤会出现滑动破坏。本分析可为类似工程提供设计依据。     

乐昌峡大坝地震响应分析

乐昌峡大坝位于广东省韶关市乐昌市境内,建造时按照Ⅴ度区进行抗震设计,随着2016年第五代地震动参数区划图的实施,该区设防烈度提高为Ⅵ度,大坝在Ⅵ度地震影响下是否安全需要进行分析.利用图纸资料建立了大坝的三维有限元模型,计算分析了多水位下特征坝段的频率和大坝的地震响应,结果表明:溢流坝段的频率小于两岸挡水坝段.地震作用下,大坝位移最大值出现在坝顶处,应力最大处出现在闸墩、牛腿及坝踵处,但均处于安全范围,证明大坝抗震性能良好;库水水位会显著影响大坝的频率及地震响应,在抗震设计时,应引起注意.     

结构抗震分析用地震动强度指标的研究

随着基于性能结构抗震设计方法的推广应用,结构弹塑性时程分析逐渐成为主要的分析方法,但该方法所面临主要困难是缺乏对地震波选择的统一标准.由于影响地震动的参数很多,且不同参数对结构弹塑性地震响应的影响规律又十分复杂,因此能综合反映各种地震动参数对结构弹塑性地震响应影响的地震动强度指标成为基于性能结构抗震设计方法研究中的一个基本问题.本文参考已有学者的研究成果,总结归纳了现有主要的33个地震动强度指标,基于弹塑性SDOF和MDOF系统的代表性地震响应指标,分析了不同地震动强度指标与不同结构地震响应指标之间的相关性,研究了不同地震动指标的适用范围和优缺点,给出了结构抗震分析用地震强度指标的建议.     

近场地震作用下柔性直流换流阀抗震性能分析

柔性直流换流阀具有重心高和柔度大的特点,其地震作用下的抗震性能关系到整个输电工程的安全。以某柔性直流换流站工程的柔性直换流阀作为研究对象,研究近场地震动作用下柔性直流换流阀的抗震性能。首先建立了换流阀有限元模型,模态分析后得到换流阀的自振特性。然后选取8条近场脉冲型地震动和远场地震动记录,并进行地震动作用下换流阀结构整体响应计算,对比分析近场脉冲型地震动和远场地震动作用下换流阀的加速度响应和应力响应。结果显示：与远场地震动相比,近场脉冲型地震动作用下换流阀上部结构的加速度放大效应更加显著,支柱绝缘子根部和框架的等效应力也明显增大,对换流阀结构抗震安全不利。     

水平及竖向地震共同作用下双线隧道的响应分析

基于有效的土-结相互作用有限元数值模拟方法,利用有限元软件ABAQUS对水平及竖向地震共同作用下双线盾构隧道的地震响应进行分析研究。地震动输入选取近场地震Loma、ChiChi、Mammoth和WoLong的基岩水平及竖向加速度时程记录。结果表明,不同近场地震记录对隧道结构的作用不同,隧道的地震反应与场地性质及地震动的频谱特性密切相关。对比隧道在水平及竖向地震动共同作用下的响应与单向水平地震动作用下的响应,发现隧道的最大地震附加内力及其分布均发生较大的变化,在隧道结构抗震设计中需引起重视。另外,分析中还考虑了在双向地震动共同作用下,隧道间距、土-结接触面的摩擦系数、土-结相对刚度、输入的地震记录和竖向地震动相对强度对隧道地震响应的影响等,研究结果对隧道工程的抗震设计具有一定的参考价值。     

复合外套型特高压交流CVT抗震与减震试验研究

为研究复合外套型电气设备的抗震性能与安装减震装置后的减震效果,对其进行特高压交流CVT地震模拟振动台试验研究,分析设备的动力特性与地震响应。白噪声试验结果表明试验设备安装减震器后其结构第一阶频率由1.07Hz略降低至1.04Hz,即减震装置对结构的整体刚度影响较小;人工波试验中原结构在地震动峰值加速度0.2g(PAG=0.2g)抗震试验中设备最大应力与位移响应为46.33 MPa与349.12mm,减震结构在PAG=0.5g抗震试验中,设备最大应力与位移响应为27.64 MPa与330.06mm,设备安装减震装置后抗震性能得到显著提升。试验研究结果可为复合材料电气设备抗震性能研究与减震装置应用提供参数数据。     

自平衡预应力索杆球面网壳结构地震反应特性分析

单元拼装式自平衡预应力空间网壳具有连续拉和间断压的空间受力特性,其地震作用下的可靠性和性态规律尚不明确。以100跨凯威特K6型双层网壳为研究对象,选用梁元和索元的混合有限元模型,进行了三向Kobe地震动作用下结构非线性地震反应分析。针对结构地震响应的主要影响参数,对网壳结构的地震响应规律进行了研究,获得了网壳结构的地震反应规律。分析结果表明,结构具有良好的抗震性能,网壳的矢跨比和拉索预应力是抗震设计的主要控制参数。     

渭惠渠跨越管道地震动响应分析

主要利用ANSYS有限元分析软件，建立了跨越管道有限元数值分析模型，对其动特性进行了分析，得到了其振型和频率。通过输入地震波，对不同场地不同地震烈度下的地震响应进行了有限元数值仿真计算，得到了在不同地震作用下管道的地震动响应，为管道的抗震设计提供理论依据。     

地震动参数在建筑物抗震设计中的应用

传统考虑后期使用年限的地震动参数研究,在建筑物抗震设计中的应用,缺乏地震危险性分析和建筑物损伤指数分析,应用性差。提出新的地震动参数在建筑物抗震设计中的应用方法,以地震危险性分析为基础,通过水平地震动加速度衰减关系方程,求得建筑场地水平向基岩峰值加速度和反应谱,以此得到地震动加速度反应谱方程,利用该方程获得地震动反应谱参数,采用变形和线性组合构建损伤指数模型,获取地震波作用下地震动参数对建筑物损伤程度。实验结果表明,利用所提方法得到的地震动反应谱最小误差为0.563,小于允许误差4.0;在50年超越概率63%的条件下地震动参数值分别为0.26、0.095,所提方法可在规定误差范围内得到地震动反应谱参数值,其进行建筑物抗震设计精度和应用性高。     

斜向荷载作用下锈蚀RC矩形墩抗震性能拟静力试验及易损性分析

为探究锈蚀钢筋混凝土(RC)桥墩在非正交水平荷载下的抗震性能,设计制作了4个不同加载角度构件进行拟静力实验,并利用OpenSees软件构建非线性有限元纤维模型,分析不同地震动入射角对其地震易损性的影响。结果发现：拟静力实验中,加载角度偏近弱轴,最大侧向力和屈服强度降低,达到最大侧向力的位移和屈服位移减小,极限强度降低,刚度和耗能能力下降,抗震性能减弱,但对位移延性系数影响较小;易损性分析发现：RC桥墩不同破坏状态对应的失效概率随PGA增大而增大。在PGA不变时,相同破坏状态下的失效概率随地震动入射角度由强轴趋向弱轴而增大。所做工作能为锈蚀RC桥墩的地震风险评估提供试验基础。     

随机地震作用下特高压换流站阀厅非线性动力可靠度研究

通过模态分析研究了抗震设防烈度为8度（0.3g）的混合结构与全钢结构两种阀厅结构方案的动力特性,基于地震动的地震学模型与概率密度演化法分析了全钢阀厅的非线性随机动力可靠度,根据阀厅角柱柱顶位移响应得到了全钢阀厅动力影响的概率密度曲面及典型时刻的概率密度曲线。研究结果表明:阀塔对结构整体刚度影响较小,工程中可采用无阀模型进行简化计算;高烈度设防地区,推荐采用结构布置相对规则的钢结构方案;随机动力分析相比于确定性分析更能反应地震作用下阀厅动力响应的客观规律;阀厅钢结构方案在罕遇地震作用下可靠度较高,结构安全可靠。     

特高压直流换流阀地震响应试验研究

换流阀是特高压直流输电工程中换流阀厅内的关键设备,其在阀厅内的抗震性能直接影响到阀塔的设计及电力生命线工程的安全。基于缩比理论,建立1:3的换流阀缩比模型,开展地震台振动试验,研究阀塔的最大摆幅、受力以及运动状态等。试验结果表明:地震作用下,阀厅对阀塔存在动力放大效应,各层阀塔间加速度变化不大;悬吊绝缘子中间截面受力小于两端截面,存在弯曲及扭转效应,并非严格意义上的二力杆;阀塔底部摆副最大,顶部加速度最大,且各层运动状态不一样,这些均需在工程设计中重点考虑。缩比模型试验对特高压换流阀工程设计及分析具有一定的指导意义。     

核电站用屏蔽泵的抗震力学性能计算分析

以核电站用屏蔽泵为研究对象，采用有限元法，对其施加满足实际工况的约束，计算出屏蔽泵的自振频率和振型。同时对屏蔽泵在地震载荷、自重、扭矩等多种载荷组合作用下进行了抗震性能分析。计算结果表明在上述载荷作用下，屏蔽泵的应力状况满足抗震要求，泵轴的变形在允许限值内。     

大型换流站阀厅结构地震响应弹塑性分析

利用有限元方法对带悬挂阀的阀厅结构进行地震响应弹塑性分析,研究不同场地土条件、不同地震动作用对阀厅结构以及悬吊设备地震响应的影响.研究结果表明:阀厅结构在纵向和三向地震作用下存在较明显的扭转效应;三向地震输入时,吊杆产生的拉力约为单向输入的2倍;悬吊设备竖向地震响应大于水平地震响应,大震下悬吊设备竖向加速度约为水平向的...     

Modified consecutive modal pushover procedure for seismic investigation of one-way asymmetric-plan tall buildings

The effects of higher modes and torsion have a significant impact on the seismic responses of asymmetric-plan tall buildings.A consecutive modal pushover(CMP) procedure is one of the pushover methods that have been developed to consider these effects.The aim of this paper is to modify the(CMP) analysis procedure to estimate the seismic demands of one-way asymmetric-plan tall buildings with dual systems.An analysis of 10-,15-and 20-story asymmetric-plan buildings is carried out,and the results from the modified consecutive modal pushover(MCMP) procedure are compared with those obtained from the modal pushover analysis(MPA) procedure and the nonlinear time history analysis(NLTHA).The MCMP estimates of the seismic demands of one-way asymmetric-plan buildings demonstrate a reasonable accuracy,compared to the results obtained from the NLTHA.Furthermore,the accuracy of the MCMP procedure in the prediction of plastic hinge rotations is better than the MPA procedure.The new pushover procedure is also more accurate than the FEMA load distribution and the MPA procedure.     

Research on mode localization of reticulated shell structures

Reticulated shell structures (RSSs) are characterized as cyclically periodic structures. Mistuning of RSSs will induce structural mode localization. Mode localization has the following two features: some modal vectors of the structure change remarkably when the values of its physical parameters (mass or stiffness) have a slight change; and the vibration of some modes is mainly restricted in some local areas of the structure. In this paper, two quantitative assessment indexes are introduced that correspond to these two features. The first feature is studied through a numerical example of a RSS, and its induced causes are analyzed by using the perturbation theory. The analysis showed that internally, mode localization is closely related to structural frequencies and externally, slight changes of the physical parameters of the structure cause instability to the RSS. A scaled model experiment to examine mode localization was carried out on a Kiewit single-layer spherical RSS, and both features of mode localization are studied. Eight tests that measured the changes of the physical parameters were carried out in the experiment. Since many modes make their contribution in structural dynamic response, six strong vibration modes were tested at random in the experimental analysis. The change and localization of the six modes are analyzed for each test. The results show that slight changes to the physical parameters are likely to induce remarkable changes and localization of some modal vectors in the RSSs.     

辽宁核电站温坨子厂址设计墓准地面运动SL_2和SL_1的确定

本文在综合厂址及区域地震地质资料的基础上，采用地震构造法、综合概率法和最大历史地震法分别计算了辽宁核电站温坨子厂址的极限安全地震动（ＳＬ２），计算结果分别是１７７ｃｍ／ｓ２，１７５ｃｍ／ｓ２和８９ｃｍ／ｓ２，取其中的最大值１７７ｃｍ／ｓ２。为安全起见，建议将ＳＬ２取值２００ｃｍ／ｓ２。运行安全地震动（ＳＬ１）按５０年０．１超越概率和ＳＬ２／２选取，采用两者的较大值，确定为１００ｃｍ／ｓ２。     

地震作用下智能相邻建筑的主动锚索控制

研究了应用主动锚索控制装置控制相邻建筑地震响应的有效性。首先，建立了主动锚索－相邻建筑系统的运动方程；然后应用广义振型分析方法，寻求了主动锚索联结的相邻建筑的力学特性，特别是振型阻尼比；最后，在频率域内应用广义振型分析与虚拟激励相结合的方法，建立了主动锚索控制装置联结相邻建筑的随机地震响应的分析方法。应用本文建立的公式，我们编制了计算机程序，进行了广泛的参数研究，以评价控制装置的有效性，并确定最优传感器类型及控制装置参数。研究表明，如果应用速度传感器，并能适当地选择主动锚索控制器的参数，则可以显著地提高系统的振型阻尼比，减小两个结构的地震响应。     

预应力混凝土圆形储煤筒仓地震反应分析

使用ANSYS软件对一大直径预应力混凝土圆形储煤筒仓结构建立了有限元模型,以储料质量沿高度分布不变为原则,采用施加质量单元的方法模拟储料的分布,通过对预应力混凝土筒仓进行地震作用下的受力、变形分析,研究了预应力混凝土筒仓结构的受力性能及整体抗震性能,同时分析了筒仓结构地震作用简化计算方法的可行性.分析结果表明,水平地震作用对筒仓预应力结构部分的环向力无显著影响,预应力筒仓结构具有良好的抗侧力性能;同时,在结构基本振型指数选取合理时,采用底部剪力法估算筒仓水平地震作用是可行的.所得结果可为同类筒仓结构的地震反应分析提供参考.     

Analytical solution of seismic response of base-isolated structure with supplemental inerter

Closed-form solutions are derived for the modal characteristics and seismic response of a base-isolated structure equipped with additional inerters. By simplifying the structure-isolator-inerter system in terms of the two-degree-of-freedom (2DOF) model, the modal frequencies, mode shapes, damping ratios, and participation factors of the system are derived. Consequently, analytical seismic response solutions are formulated by the modal superposition method. Utilizing these analytical solutions, an extensive parametric study has been carried out to investigate the effect of supplement inerters on both the modal characteristics and seismic response of the structure-isolator-inerter system. There is a critical inertance leading to the zero second modal participation factor (ie, the disappearance of the second modal response). The associated critical inertance ratio is derived in closed form as well. Moreover, it is observed that the reduction of deformation of isolators by increasing the inertance may be offset by the increase in relative displacements of the superstructure. To circumvent this adverse effect, an optimal range of inertance is identified whereby both the deformation of isolators and the relative displacement of the superstructure are mitigated concurrently.