芦山7.0级地震单层砖柱排架厂房震害特征及抗震分析

单层砖柱排架厂房是我国中小企业生产用房的主要形式,目前此类结构仍广泛存在于经济欠发达的地区。历次地震震害资料表明,单层砖柱排架厂房在地震中比较容易损坏。本文通过对芦山地震中单层砖柱排架厂房的震害现场调查,总结了单层砖柱排架厂房的震害特征并分析其破坏原因;统计了几次地震中单层砖柱排架厂房的震害资料,给出了修正的未设防单层砖柱排架厂房地震易损性矩阵;最后,采用了逐步回归法,柱顶位移角法及模糊震害指数法分别对单层砖柱排架厂房进行震害预测,并将各种方法的震害预测结果与实际震害情况进行了对比分析。本文研究对认识该类结构的易损性、震害机理和抗震薄弱部位,指导抗震加固有着重要意义。     

汶川地震钢筋混凝土柱单层工业厂房震害及分析

对汶川地震重灾区钢筋混凝土柱单层工业厂房震害进行了调查和总结,并通过有限元模拟等手段分析了震害原因,提出了相应的设计建议。研究表明,汶川地震中钢筋混凝土柱单层工业厂房多数达到了规范预期的设防目标;屋盖体系、围护结构、屋架与柱顶连接节点、排架柱变阶部位等是此类厂房抗震设防的薄弱环节,抗震设计时上述部位应采取更为可靠的措施。     

基于IDA的多龄期钢排架结构地震易损性分析

针对钢材锈蚀导致结构抗震性能退化的现象,需对多龄期结构进行抗震性能评估。基于酸性大气环境下不同锈蚀程度钢材材性试验结果,以SAP2000为平台建立不同服役龄期(30年、40年、50年、60年)钢排架结构数值模型。选取PGA为地震动强度指标,最大层间位移角为地震需求参数对模型进行增量动力分析(IDA),建立结构地震需求模型,基于地震需求模型建立多龄期钢排架结构厂房地震易损性曲线和震害矩阵。研究成果可为城市多龄期建筑地震风险评估提供依据。     

黄土湿载结构性模型在黄土边坡动力稳定性分析的应用

土的结构性是土颗粒空间排列和粒间粘结综合作用所表现出来的力学效应。在地震荷载作用过程中,天然土边坡的结构性参数主要体现应力和变形的共同作用,反映地震荷载作用过程中应力和变形的协调关系及结构性土的结构损伤过程(即抗剪强度参数的变化规律)。首先通过分析认为用结构性参数来定量判断地震荷载作用过程中黄土边坡的稳定性更具合理性,其物理意义更明确;其次通过分析黄土地区某一天然边坡在Ⅸ度地震烈度作用下的黄土边坡动力稳定性,验证结构性参数作为边坡稳定性分析判据的可行性,且这一方法能定量地确定边坡滑动面的位置及所对应的安全结构性参数。     

考虑结构性和主应力轴偏转的黄土填料挡土墙地震被动土压力研究

针对黄土地区现有的地震荷载作用下挡土墙土压力计算方法中的不足,进行了4个含水量和3个围压的平面应变试验,首次建立了平面应变强度参数与结构性的关系,扩展了被动状态下考虑应力主轴偏转的粘性土侧土压力系数计算公式,采用水平微分层分析方法,提出了一种地震作用下同时考虑黄土结构性和主应力轴偏转的挡土墙被动土压力计算方法。参数分析结果表明平面应变条件下地震被动土压力均大于三轴条件下,结构性土地震被动土压力大于无结构性土,墙土面有摩擦时地震被动土压力大于墙土面光滑时;地震被动土压力随水平和竖向地震加速度系数的增大而减小、随摩擦角、均布荷载、墙土摩擦角、粘聚力、构度指标的增大而增大。黄土地区地震被动土压力计算应综合考虑平面应变强度参数、结构性和墙土摩擦效应的影响。     

基于随机地震动模型的结构随机地震反应谱及其应用

本文考虑给定地震烈度下地震地面运动的随机过程性，得强震记录统计确定的地震持时和我国地震规范采用的地震地面最大加速度平均值，确定了平稳过滤有色噪声地震动模型的参数；通过大量计算和回归分析，得到了单质点振子均方地震位移的实用计算公式，提出了随机地震反应谱，等效随机地震静荷载及结构地震随机反应和可靠性分析的实用方法，把结构在随机地震动作用下的动力可靠性分析转化成了结构在等效随机地震静荷载作用下的静力可靠     

钢筋混凝土框排架结构在多维地震作用下的空间性能分析

针对钢筋混凝土横向框排架、纵向框架-剪力墙结构的某火力发电厂主厂房,建立此类不规则结构在双向水平地震作用下的振型分解反应谱方法。建立不同形式地震波作用下的结构空间整体计算模型,通过弹塑性时程分析,分别进行结构单向及水平双向地震反应分析,统计单双向地震作用效应比值,对抗震规范中的地震效应组合公式进行修正,获得了具有实用价值和理论意义的成果。     

网架结构加固后使用性能检验

针对某厂房网架结构因荷载改变进行加固后的使用性能进行检验。通过对加固后网架进行静力荷载检验及建模计算分析,得出网架杆件应力比及测点荷载级数-变形曲线。荷载检验及计算分析结果表明,该厂房网架经加固后满足《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004)使用性能检验要求,可按设计要求使用。     

单层工业厂房-TMD减震控制系统研究

提出了采用质量调谐减震控制技术对厂房结构进行减震控制的方法。利用屋盖系统作为附加质量,屋盖支座采用夹层橡胶隔震垫,建立了厂房-TMD系统模型,并用非线性时程分析法对其进行了多种地震动激励下的计算分析,探讨了厂房-TMD减震体系减震效果的参数影响及减震机理。结果表明,采用质量调谐减震技术对单层工业厂房进行减震是一种有效的方法。     

考虑填充墙影响的钢筋混凝土厂房结构地震易损性分析

采用对角斜撑模拟纵向填充墙的作用,建立考虑填充墙和不考虑填充墙厂房结构模型,采用拉丁超立方抽样技术建立考虑材料不确定性的结构分析样本,基于随机Pushover分析确定结构不同破坏状态下的统计参数。综合考虑结构材料强度及输入地震动不确定性的影响,通过非线性时程分析开展单层钢筋混凝土厂房结构易损性研究,在此基础上比较结构横、纵向易损性的差异,研究填充墙对结构易损性的影响。研究结果表明:钢筋混凝土厂房结构体系横向地震易损性显著大于纵向地震易损性;对纵向结构体系而言,加入填充墙会明显降低结构易损性,但在相同强度的地震动作用下,填充墙破坏程度比主体结构严重,这与厂房结构的实际震害特征相符。     

大跨度钢桁架转换层结构的竖向地震反应分析

对某一带钢桁架转换层的复杂高层结构进行了有限元建模,分别采用振型分解反应谱法、时程分析法和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的设计反应谱法对大跨高位钢桁架转换层结构的竖向地震响应进行了分析.对采用振型分解反应谱法计算此类结构响应时所要选取的振型数及振型组合方法进行了探讨,并对规范采用10％的重力荷载代表值...     

地震与水平环境荷载下风电单桩基础动力响应分析

为探究复杂环境荷载和地震共同作用下饱和场地中单桩基础的动力响应,文中采用有限差分整体时程数值分析方法,对饱和砂土场地中海上风电单桩基础在水平环境荷载与地震荷载联合作用下的动力响应进行了非线性分析。通过与离心机试验结果对比,验证了所建立的数值分析模型的合理性与有效性。基于数值计算结果,对地震单独作用和水平环境荷载-地震联合作用2种工况下海上风电单桩基础的动力响应规律差异进行探讨,并进一步分析了上部结构质量、埋深等对联合荷载作用下单桩基础动力响应的影响。研究结果表明,在海上风电单桩基础结构设计中应考虑水平环境荷载与地震联合作用的影响,且应将桩的埋深作为重要设计参数加以考虑,而结构质量对联合荷载作用下海上风电单桩基础结构体系响应的影响较小。     

Earthquake Response Analysis of Soil-reactor Plant-nuclear power Auxiliary Plant Interaction System

土-结构相互作用分析是核电结构抗震设计的重要环节,考虑到附属厂房可能导致反应堆厂房处于最不利工况状态,对地基土-反应堆厂房-核电辅助厂房结构相互作用体系地震响应进行研究。基于PASSI算法,提出显-隐式单元层计算方法,实现显、隐式交替计算,保持高效性的同时,提高计算稳定性。通过场地分析算例和土-结构相互作用分析算例,与ABAQUS软件计算结果进行对比,验证计算方法的可行性。以某核电站为对象,分析同一基础上相邻厂房对反应堆厂房地震响应的影响。研究结果表明,在基岩场地上,安全厂房通过基础和场地对反应堆厂房的作用较小,对反应堆厂房地震响应的影响较小;地震动输入下,燃料厂房和电器厂房加大了反应堆厂房位移峰值,减小了反应堆厂房加速度反应谱峰值,并使反应堆厂房顶部点加速度反应谱峰值向高频移动;与反应堆厂房共用同一基础的辅助厂房,应与反应堆厂房作为整体进行地震响应分析,至少应将与反应堆厂房相连的辅助厂房作为整体进行分析。     

考虑多维地震动及重力作用的土层场地地震反应分析模型

合理有效的工程场地自由场分析是开展地下结构地震反应计算、发展地下结构实用抗震分析方法的前提。目前常用的自由场分析方法多局限于单向地震动输入，难以考虑多向地震动共同作用时的非线性耦合效应。鉴于此，提出一种考虑水平和竖向地震动及重力荷载共同作用的土层地震反应分析力学模型，该模型采用捆绑约束条件作为侧面边界条件，采用基于黏性边界的地震动输入方法将输入地震动转化为等效地震荷载，可实现自由场计算中水平和竖向地震动以及重力荷载的同时施加，简化了计算步骤，减少了计算成本。此外，该方法考虑了水平和竖向地震荷载的叠加效应，对于考虑材料非线性及大变形影响的土层场地地震反应分析具有更为良好的计算精度与适用性。     

近断层地震动对电厂主厂房的地震响应影响分析

以某电厂主厂房为研究对象,以远断层地震动、近断层非脉冲地震动和近断层脉冲型地震动三组不同地震动作为输入,对主厂房钢支撑框排架结构开展弹塑性分析。对最大层间位移角、柱的残余位移、基底剪力等指标在不同地震强度下进行了统计对比。研究发现,在设防地震作用下,三类地震动引起结构响应差异不明显;在罕遇地震作用下,近断层脉冲型地震动引起的结构响应与远断层和近断层非脉冲地震动引起的结构响应差异显著。研究工作对电力厂房在近断层脉冲型地震动下的响应进行分析研究,通过对比说明考虑近断层脉冲型地震动对于电力厂房结构抗震分析的重要性。     

基于遗传算法的塔楼结构动力试验拟合分析

建立了某水电站升船机塔楼-上部排架结构体系的数学分析模型,将遗传算法应用于对该结构体系非线性材料参数的反演。以振动台试验数据为参考值,对结构动力试验进行了拟合分析,探讨了这类上下刚度与质量突变类结构体系在地震作用下响应规律。结果表明:计算结果与试验结果能够互相验证,拟合参数合理可靠;地震中该类结构"鞭梢效应"明显。结果可为进一步的非线性地震反响研究以及抗震设计提供必要的参考依据。     

单层厂房考虑扭转和屋盖双向变形的地震内力分析

地震调查统计资料表明:厂房角柱、高低跨柱列以及远离山墙的排架柱震害加重;中柱列支撑的破坏率是边柱列的数倍。这说明地震时厂房屋盖产生了转动和水平变形。实测资料也表明,房屋存在着平移-扭转耦联振动。 本文根据实测数据和震害规律,提出非对称单层厂房考虑扭转、屋盖变形以及砖围护墙有效刚度的空间结构力学模型,建立厂房在多维地面运动作用下的差异平移-扭转耦联振动的运动方程。文中并引用国内外实测和实验所提供的屋盖和砖墙的刚度数据,应用弹性反应谱理论,给出求解结构地震内力的计算公式。     

昆明盆地粉质粘土土动力参数研究

土动力参数是土层地震反应分析中重要的参数之一,且具有较强的区域性特点。本文收集了昆明盆地区域内68个场地的137组粉质粘土的动三轴试验数据,进行了统计分析,并通过土层地震反应分析计算,与袁晓铭的推荐值和《工程场地地震安全性评价工作规范(DB001-94)》中给出的规范值做了对比,结果表明:采用本文统计的土动力参数,所得的地震动参数具有一定的代表性和适用性。在昆明盆地区域,本文的统计值在Ⅱ、Ⅲ类工程场地地震安全性评价工作中具有一定的借鉴和参考作用。     

桩-土-结构体系随机地震响应的实用计算方法及参数分析

考虑地震的随机性和土体的非线性,引入粘弹性边界,提出了一种在谐响应分析中直接输入加速度的加载方式,建立了基于虚拟激励法、等效线性化法和确定性动力有限元法相结合的非线性桩-土-结构体系随机地震响应的实用计算方法.采用该法对单桩支承的剪切型结构进行了较为全面的参数分析.结果表明基岩地震动输入水平,桩长度和土体模量都对结构反应有较大影响.该方法可方便的用于随机地震下桩-土-结构体系的参数分析中.     

赫斯特指数H值在地震预测中的应用

编制H值计算程序,针对辽宁地区进行地震学参数的H值分析研究,旨在探索中强地震前H值的异常变化特征,判定该地区未来2-3年发生5级以上地震的概率为0.75.