多层建筑考虑低周疲劳特性的地震倒塌反应分析

本文建立了基于低周疲劳试验的抗震结构倒塌指标。通过１８，０００多个倒塌反应算例，分析了结构例塌反应的影响因素。运用正交设计和方差分析方法，得到了这些影响因素的显著性水平和显著性顺序。根据分析结果，将结构划分为强结构、中强结构和强结构三种类型，并提出了相应的倒塌验算方法。     

考虑低周疲劳特性的滞回阻尼器建筑物结构的地震破坏准则

利用双线性模型,在考虑结构低周疲劳特性的情况下,对具有滞回阻尼器的建筑结构在地震作用下的能量破坏准则进行了研究,建立了其等效延性指标和损伤评估指数,     

考虑结构地震反应特性的非结构构件动力加载制度

我国在非结构构件抗震性能方面的实验研究尚处于起步阶段。首先介绍了美国纽约州立大学布法罗分校非结构构件模拟器的加载制度（UB-NCS加载制度）。在此基础上,为了考虑结构特性对非结构构件地震反应特性的影响,建议以结构在大量地震动作用下的非线性时程反应为依据,确定楼面峰值加速度和最大层间位移沿结构高度方向的分布函数。将其用于UB-NCS加载制度,可得到针对某一具体结构中位于某一楼层的非结构构件的位移时程加载曲线。该方法在对非结构构件进行检测加载时,能够考虑其所在结构的非线性地震反应特性,可用于研究不同的结构体系或地震损伤控制技术在减轻非结构震害方面的效果。     

结构-地基耦合振动下地震反应谱特性

随着结构震害统计资料的不断增加,许多结构在地震作用下的宏观破坏现象用现有的反应谱理论不能获得合理的解释。在地震中,结构-地基耦合振动十分明显。就此问题出发,利用集总参数法建立了结构-地基耦合振动模型,分析推导了该模型下的地震反应谱公式。通过实例计算得出了耦合体系在不同频率地震波作用下的反应谱曲线,得出了一些有意义的结论。研究结果表明,对于具有浅埋刚性基础的结构体系在考虑耦合后的地震响应值与现有反应谱理论计算值有明显差异,地震作用在较大结构周期跨度上得到折减,同时,耦合体系对特定频率的地震波有吸收作用,现有反应谱理论没有体现这一点有利作用。     

结构地震弹塑性反应谱——损伤谱

首先,本文基于各国广泛使用的由Park和Ang提出的双参数损伤模型,研究基于损伤性能的弹塑性反应谱（损伤谱）的分析方法。其次,文中考虑结构极限状态设计,并通过自编DBDS程序,研究得到了损伤反应谱（简称“RD谱”）,尺。谱综合考虑了结构最大弹塑性位移和结构累积滞回耗能的耦合影响,更加合理地反映结构在罕遇地震作用下的弹塑性行为。第三,通过大量时程分析和拟合得到回归公式及其相关系数,研究成果可供抗震性能评估使用。最后,由本文提倡的RD谱和已有研究的Rμ谱做了定性比较分析,说明了考虑地震动持时的必要性和重要性。     

弹塑性地震反应谱的长周期特性研究

在基于性能抗震设计中弹塑性反应谱在计算结构地震位移反应方面越来越受到重视。利用统计分析方法研究了等强度的延性需求谱和等延性的强度折减系数谱的长周期(至5 s)区段的特性,关注的重点是等位移准则和场地条件影响。给出了若干具有工程价值的结论:一是周期介于1.5Tg(地震动特征周期)和2.5 s之间的结构可近似认为等位移准则成立且与场地条件关系不大,这样确定的强度折减系数当位移延性系数小于等于4时结果将是偏于安全的;二是结构周期大于2.5 s后以硬土场地等延性强度折减系数谱或等强度延性需求谱代替软土场地谱求解系统强度需求或延性需求,将会得到偏于安全的结果。     

地震反应谱初探

在计算地震荷载时,计算的依据是常规反应谱理论,然而,当质点间出现刚体移动时,用常规反应谱理论计算会出现奇异点.如利用相对加速度进行计算,将常规反应谱理论进行修正,所得结论将更加安全,又弥补了常规反应谱的不足.     

地震反应谱初探

在计算地震荷载中,设计的依据是常规反应谱理论.然而,当质点间出现刚体移动时,用上述理论计算会出现奇异点.本文利用相对加速度进行计算,将常规反应谱理论进行修正,所得结论既偏于安全,又弥补常规反应谱的不足。     

平面剪切型结构考虑土—结构相互作用的地震反应分析

本文根据子结构法思想提出了相互作用体系在频域内的运动方程,同时应用波在连续介质中的传播理论和间接边界元法推导了格林影响函数,从而进一步推导了地基土的动力刚度系数。文中通过计算带埋置的刚性矩形基础的平面剪切型结构的地震动力响应,并与基底固定的计算结果作比较,得到了有意义的结论。     

摩擦摆隔震结构地震反应谱的计算分析

探讨了摩擦摆基底隔震结构的地震反应谱规律。采用上部结构-摩擦摆两质点模型并利用系统振动微分方程，计算绘制了设计参数(质量比、摩擦系数、滑道半径)不同取值下上部结构的绝对加速度、侧向位移和基底水平滑移反应谱。结果表明：摩擦摆系统对刚度较大的上部结构具有良好的隔震效果。摩擦系数对上部结构的加速度反应、层间水平侧移和系统滑移均有较大的影响，质量比的影响次之．而滑道半径仅对系统滑移有较为显著的作用。     

汶川地震反应谱研究

20世纪30年代M.A.Biot提出反应谱理论,至20世纪50年代G.W.Housner给出第一条抗震设计反应谱.从此,反应谱方法在世界范围内被广泛接受,这也标志着地震工程学的发展进入了反应谱理论阶段,工程界对反应谱的研究也一直持续到今天.目前,世界上多数国家均采用抗震设计反应谱作为抗震设计中确定地震动输入的主要依据.通常,归一化的抗震设计反应谱其形状由几个特征参数确定,其中最重要的是反应谱平台值和特征周期,反应谱的研究中大量的工作是如何科学地确定这两个特征参数.场地条件是影响反应谱特征参数的重要因素,但我国抗震设计规范只考虑了场地条件对反应谱特征周期的影响而没有考虑场地条件对反应谱平台值的影响,其重要原因之一是缺少有场地条件的强震记录.     

用位移反应谱研究长周期设计地震反应谱

利用美国太平洋地震工程研究中心NGA数据库,分析了滤波低频截止周期(Tc)对位移反应谱的影响。选择较小的Tc将严重抑制长周期位移反应谱幅值。本文选用可靠使用周期不小于10 s的强地面运动加速度记录,研究了位移反应谱的长周期特性。结果表明,位移反应谱峰点周期是长周期地震反应谱的关键控制参数,受场地条件和震级的影响相对较小,但与震中距基本呈线性增长关系,而动力放大系数最大值波动范围较小,设计中可视为常数。建议在现行抗震设计规范谱的基础上,在速度控制段与位移控制段之间增加一个过渡段,以体现位移反应谱的有峰特征,并给出了控制参数的建议值。     

多点激励下结构随机地震反应分析的反应谱方法

基于随机振动理论,提出了多点激励作用下线性系统随机地震反应分析的均值反应谱方法,给出了结构峰值反应的均值、标准差以及反应平均频率的反应谱组合公式。这可以将反应谱方法推广应用到多点激励结构的抗震可靠度分析中。鉴于组合公式中谱参数和相关系数需要由烦琐的数值积分得到,本文进一步针对它们给出合理的简化计算式,从而使得建议的反应谱方法的计算效率大大增加。最后,以一个双塔斜拉桥为例,对本文方法进行了验证。基于建议方法的计算结果与Monte Carlo模拟结果吻合较好。与经典的多点激励反应谱方法(MSRS法)比较,本文方法具有其无法比拟的计算效率。     

偏心结构双向水平地震反应谱输入问题研究

选择了一定数量有代表性的偏心结构,首先在水平方向与形心主轴成一定角度输入反应谱,逐渐改变输入角度,寻找反应谱输入的最不利方向,并将其最大地震反应结果作为标准值,然后采用目前国内外常用的4种反应谱输入方法分别对这些算例进行计算,并将其结果与标准值进行了比较.结果表明:对于偏心率较小的结构,4种输入方法给出的反应值,误差都很小;因此可采用其中任何一种方法.对于偏心率较大的结构,除方法1外,其余3种方法给出的结果,有多项反应值的误差远超出工程的允许误差范围.因此应采用方法1,即在结构的两主轴方向同时输入反应谱,并将其反主谱值的比例调至1∶ 0.3.如此求得的反应值可相似于反应谱从结构的最不利方向输入时的值.     

考虑土-结构相互作用的上海中心大厦地震反应

采用ANSYS有限元软件建立土-桩-上海中心大厦相互作用简化模型.其中,桩土区采用等效模型,近域土体定为塑性区,用DP模型模拟;外围的土域定为弹性区,用超单元来模拟.对考虑土,桩-结构相互作用的整体结构和以刚性地基为假定的上部结构分别进行地震反应分析,并完成了比较.最后,在整体结构中提取上部结构与下部结构处的加速度反应与原地震波叠加,形成修正地震波,为输入修正地震波能考虑相互作用因素来分析相同结构的精细模型地震反应提供了条件.     

考虑底座滑移的电压发生器塔架结构地震反应分析

以明置于室内地面上的大型直流电压发生器塔架结构的抗震计算为例,分别计算了结构在正弦共振调幅5波、正弦共振3波、El Centro地震波激励下的响应,讨论了体系整体性能、底座和基础之间滑移以及摩擦系数对结构地震反应的影响。计算结果表明:提高结构的整体性,可使结构的刚度和自振频率变大,有助于提高该类结构的抗震性能;考虑底座和基础之间的滑移更符合结构地震反应的实际情况;调幅5波或正弦3波下进行结构分析会对结构提出过高的要求,使设计过于保守,建议按同类场地上的实测地震波进行计算,同时通过振动台模型试验深入了解其抗震性能特点。     

考虑土-结构相互作用的西安钟楼地震反应分析

为探讨土-结构相互作用对西安钟楼地震反应的影响,建立了钟楼上部木结构-台基-地基三维有限元模型,基于粘-弹性人工边界条件,利用振型分解反应谱法进行了地震反应分析。结果表明,考虑相互作用木结构2层相对位移反应增大了2.12倍,台基相对于地面间的相对位移增大了44%。因此,在对钟楼结构进行地震反应分析时必须考虑土-结构相互作用。     

筒仓结构的自振特性与地震反应分析

本文对筒仓结构进行了模型实验研究,在获得大量实验资料的基础上,将散料假定为连续土体,用半解析环元方法进行了分析研究。为了解决散料与仓壁的连接问题,本文建立了接触矩阵,引入了正确的连接条件,使计算结果有了良好的改善。理论分析结果与实验结果的良好吻合表明,本文的方法具有足够的精度。