膜型网壳结构抗震性能研究

本文采用子空间迭代法分析了单层膜型网壳结构的自振特性;推导了大跨空间结构几何非线性地震响应时程分析的计算过程,编制相应的计算程序,用振型分解反应谱法与时程法进行了结构地震响应特性分析。研究表明:膜型网壳结构的抗震性能比较好;用反应谱法分析时,水平地震作用下截断振型取15、竖向地震作用下取60可满足工程设计要求;用反应谱法计算结构竖向地震响应是安全可靠的,但进行水平地震响应分析时,最终还需用时程法进行验算。     

拱坝动力特性的试验研究与有限元分析

本文提出两座拱坝的动力特性的研究结果。对一座进行了原型振动试验,对另一座完成了原型与模型的振动试验以及动力有限元分析。试验的主要目的是确定坝的自振频率、振型和阻尼。有限元分析考虑了刚性地基与弹性地基两种情况,采用SAP程序计算了振型、坝率与地震反应。弹性基础模型的计算结果同原型和模型试验结果很接近。     

地震作用下储液罐的动力和稳定分析

本文分两部分:1.联合应用有限元和边界积分法对带顶盖的圆柱形储液罐进行自振分析,并用反应谱方法求地震反应。研究了顶盖、静水压力等因素对各阶环向振型频率的影响和罐体自身质量、液面以上罐体刚度对包含有cosθ的振型的频率和地震内力的影响,建议了一个计算拱顶罐动力反应的简化模型。2.在此基础上,用有限元-级数展开法对水平地震作用下的储液罐的稳定性作了探讨,讨论了环向内力和平错内力对储液罐稳定性的影响以及液面附近罐壁失稳的现象,对目前规范中有关储液罐稳定验算方法作了评价。两部分的计算结果与试验结果作了比较。     

季节性冻土层对立式储罐地震反应的影响

冬季的季节性冻土层改变了地基土的动力特性和场地的卓越周期，季节性冻土层上储罐的地震反应必然受到季节性冻土层的影响。本文以Ⅲ类场地上的八种立式储罐为研究对象，计算了场地在非冻结期和冻结期两种情况下储罐的地震反应，并对计算结果进行了比较。结果表明Ⅲ类场地上的储罐，冻结期的地震反应要比非冻结期的地震反应明显增大。     

土-结构相互作用地震反应的非经典振型分解反应谱方法

土-结构联合动力体系是非正交阻尼系统,本文建立了这种非正交阻尼系统地震反应的非经典振型分解反应谱方法,并提出了各非经典振型谱反应的组合公式。这种反应谱方法包含两个反应谱——实部反应谱和虚部反应谱。当假定地震加速度为具有平缓的功率谱平稳随机过程时,上述两个反应谱近似相等。对EL Centro(1940)和天津(1976)地震记录的计算也表明了这一点。对实际高层建筑和高耸结构的计算表明,该法计算简便,易为实际工程抗震分析所应用。 这种方法适用于诸如流体-结构、流体-土-结构以及不同性质材料组成的组合结构等任何非正交阻尼系统的地震反应分析。     

砖石古塔水平地震作用的分析方法

地震灾害是中国古塔损毁的主要因素。为了合理地评价古塔的地震作用,探讨了古塔地震分析模型的构成,以及参照现行《建筑抗震设计规范》计算地震作用时的参数确定方法;结合典型古塔的抗震分析研究,比较了振型分解反应谱法和底部剪力法所计算剪力的差异。研究表明,采用底部剪力法计算古塔的水平地震作用,可有效地简化分析工作;但所计算的基底剪力小于振型分解反应谱法的计算值,且两种方法的计算差值随着场地特征周期Tg与古塔基本周期T1的比值变小而增大。研究建议将底部剪力法采用的等效质量系数由0.85调整为1.00~0.90,对于Tg/T1值较小者取较大的等效质量系数,以保证古塔的抗震验算安全度。     

重力坝大孔口坝段抗震试验研究

以景洪水电站重力坝大孔口坝段为研究对象,通过输入没特性地震波的振动台模型试验和三维有限元分析,定量、定性地研究了大孔口坝段地震反应的特性。结果表明,对于大孔口坝段使用现行抗震规范反应谱曲线乍得的结果偏小;用振型迭加计算大孔坝段地震响应,参与迭加的振型不应少于五阶;应充分考虑不同地震特性的影响。     

成层地基一维土层对地震的随机反应分析

首先基于改进的一维剪切梁模型，对成层土层推导了确定自振频率、振型函数、参与系数及稳态动力响应的封闭型解析表达式，首次证明了成层土层振型函数的正交性，然后在此基础上，利用随机振动理论，研究了成层土层对地震的随机动力反应问题，关于基岩输入地震加速度的功率谱密度函数，考虑了两种形式：白噪声谱和过滤白噪声谱。数值计算结果表明：对这两种谱，土层的最大期望反应是不相同的；平稳输入与输出过高估计了土层的随机反应。     

高压变电站构架避雷针结构抗震性能分析

以某500k V高压变电站为基础,建立了设置避雷针和未设置避雷针的变电构架结构的ANSYS有限元模型,分别进行了这2种模型的动力特性分析和动力时程分析,了解了高压变电站构架避雷针结构的抗震性能特点。研究表明:设置避雷针的变电构架模态频率明显降低,而且频率分布更为密集,振型主要以避雷针的局部振动为主。地震作用下,构架避雷针顶点位移增大很多,存在显著的鞭梢效应;避雷针底部与构架横梁交接部位杆件应力水平增加较多,设计和施工时应格外注意。     

轮辐式大跨度张拉结构地震反应分析

以世纪莲体育中心大跨度轮辐式张拉索膜结构为研究对象,利用有限元程序ANSYS,分别采用振型分解反应谱法和时程分析方法,计算地震作用下结构的受力性能。研究表明:结构以索膜屋盖竖向振动为主,上压环、下压环及腹杆等均参与了振动,动力特性复杂;地震作用下结构内力和位移较大,不同方向地震作用的危害主次不明显,应同时考虑一维及多维地震组合作用的影响;2种计算方法下,结构的内力和位移变化趋势基本一致,为全面了解结构的动力特性,建议采用时程分析方法。     

我国首栋橡胶垫隔震住宅楼动力分析

介绍了我国首栋橡胶垫隔震的钢筋混凝土框架的住宅楼的动力特性分析，并计算了在模拟地震作用下的地震反应。对于基础隔震的结构，其第一振型－上部结构基本为平动，在各振型中起着主要作用。从与非隔震对比楼的动力应比较可见，基础隔震作用的效果极为显著。     

桩-土-结构相互作用分析的等效计算桩长简化模型

在一定程度上,桩长是影响桩-土-结构体系动力分析复杂程度的关键因素之一,在桩-土-结构相互作用的数值模拟中对桩长进行适当简化可以提高计算效率,尤其对具有大量长桩基础的结构体系。基于Boulanger模型和OpenSees软件,分析了软粘土地基-单桩结构体系地震反应中桩身的位移、弯矩、剪力的分布特点以及桩顶上部结构的加速度响应,探讨了结构体系振型及振型周期随桩长的变化特点,进一步提出了等效计算桩长的桩-土-结构模型。研究表明,当结构体系前3阶的振型周期的变化率控制到2.5%时,对应的等效计算桩长分析模型能实现较高的动力响应计算精度,其动力响应误差已降低至5%以内;等效计算桩长可以通过动力响应误差控制精度要求确定,对于软粘土地基中的单桩基础结构,建议将前3阶振型周期的变化率控制到2.5%时的计算桩长作为等效计算桩长。     

多自由度滞变结构随机地震反应分析的均值反应谱方法

本文基于等效线性化和引伸到非平稳情形的随机振动反应谱方法,提出一个计算多自由度滞变结构的随机地震反应的近似方法。用此方法分析了遭受唐山地震破坏的两座多层框架房屋,计算结果与地震破坏情况基本上一致。     

结构抗震设计时程分析法的分析研究

文章回顾了我国抗震设计规范的演变过程,将时程分析法与底部剪力法和振型分解反应谱法进行了对比,指出了时程分析法在抗震设计计算中的地位与作用,时程分析法是能够考虑地震动三要素、地震环境、结构的非线性和能量损耗及损伤的真正动力分析方法,是比底部剪力法和振型分解反应谱法更精确、更可靠、更合理的方法,不应仅仅作为补充计算的方法,...     

规则型隔震房屋的自振特性和地震反应分析方法

文中根据规则型隔震房屋的刚度、质量和阻尼分布的特点，改进了阻尼比的简化计算表达式。此外还归纳给出了自振周期、振型和地震反应计算公式。文中还将我们提出的隔震结构振型阻尼比公式与Kelly的相应公式进行了数值比较，两式的复杂程度虽几无差异，但文中的公式更为精确。文中提出的简化计算公式可以方便地在一般房屋结构隔震方案设计和地震反应的振型叠加分析中应用。     

北京市防震减灾中心结构地震反应观测及振动特性识别

以北京市防震减灾中心结构为例,进行了结构的地震反应观测及振动特性识别研究。基于半功率带宽法对结构脉动测试数据进行了分析,计算出了结构自振周期和振型以及相应的阻尼比。各振型都具有较大幅值的楼层分别位于3、6和8层,据此设计并建成了结构地震反应观测台阵。分析台阵地震记录识别出了结构的自振特性,同时功率谱曲线显示,井下数据存在高频特性,初步判定其来自钢套管振动。开展结构的数值模拟分析,利用观测楼层上地震记录的卓越频率不断修正结构数值模型,直至结构反应与地震记录的频率值相符,且与脉动测试数据基本一致,相对位移对比分析发现,在该模型基础上相对位移反应与相对位移记录基本吻合。结构地震反应观测和数值模拟分析较好地实现了结构地震反应观测台阵的观测目的。     

基于超级单元的钢-混凝土混合结构动力特性及地震反应研究

本文提出了基于超级单元的钢框架－混凝土剪力墙结构体系动力特性及地震反应分析的一种方法，该方法考虑了混合结构体系中钢框架部分的受力和变形特点，即节点柔性（半刚性）、梁柱效应（p-δ效应）及P－△效应（以下合称P－Delta效应），推导了考虑三种因素情况下，钢框架的层间侧移刚度及钢框架－混凝土剪力墙结构体系的超级单元刚度矩阵，采用刚度法求解钢框架－混凝土混合结构周期和振型。该方法物理概念清楚，计算简便。     

结构动力灵敏度分析中的几个问题

结构动力灵敏度分析是进行抗震结构优化设计和考虑参数不确定性进行动力可靠性分析的基本步骤。本文就结构动力分析中几个常用的计算过程进行灵敏度分析研究,给出了Choleskey分解矩阵及其它常用数学变换的灵敏度计算表达,分析了振型灵敏度的传递作用,指出对于一般的剪切型结构可以不考虑振型及振型参与系数的灵敏度,从而使问题大为简化。本文还讨论了结构动力反应与各基本参数的灵敏度之间的关系,提出了直接通过结构地震反应得到灵敏度谱的设想。作者认为,通过大量的统计分析可以得到工程上实用的地震反应灵敏度谱。     

并联剪力墙地震反应分析的样条函数方法

本文根据并联剪力墙振型分解的地震反应控制微分方程，构造三次样条基函数，用样条函数方法对并联剪力墙进行地震反应时程分析，建立样条最小二乘法和样条伽辽金法的时程分析计算格式，本文方法所建立的动力刚度矩阵的半带宽仅为4，计算简便，易于编程，是一个简便，有效的分析方法。     

设有液压质量控制系统（HMS）的底层柔性结构动力特性及其地震反…

本文对设有液质量控制系统的底层柔性结构体系的动力特性进行了试验研究和分析，通过对试验结果的分析，证明了设有液压 质量控制系统的底层柔性结构控制体系近似存在经典振型，其阻尼阵满足正交性条件，所以，可用振型分解法计算受控结构的地震反应。