地震动永久位移对结构地震反应影响

本文推导了基于位移激励计算单自由度体系拟速度谱公式,通过构造的脉冲位移时程对公式精度进行了验证;之后利用小波变换去除强震记录噪声而保留地震动永久位移,再基于去趋势项方法和滤波方法去除永久位移后,计算拟速度谱。算例结果表明:短周期段内,不保留永久位移的位移激励拟速度谱值与保留永久位移的位移激励拟速度谱值相差很小;中长周期段内,不保留永久位移的位移激励拟速度谱值总体上小于保留永久位移的位移激励拟速度谱值,且不保留永久位移时,滤波方法引起的拟速度谱降幅大于去趋势项方法所引起的拟速度谱降幅。因此,基于位移激励计算中长周期结构的地震反应时,应保留地震动永久位移,或基于去趋势项方法去除永久位移。     

地震动持续时间和结构弹塑性耗能的关系

本文将不同持续时间的八条天然地震记录及大量人工地震波,分别输入不同周期的11个个单自由度体系及三座遭受实际震害的多自由度结构中,进行直接动力积分计算,从计算出的累积变形能,能量反应指数和延性反应的结果中,分析它们与地震动持续时间的关系。其结果表明,我们所定义的能量指数对持续时间最为敏感。     

地震动频谱非平稳性对结构非线性反应的影响

应用均匀调制随机过程模型和演变的随机过程模型合成了人工地震加速度过程。以此为输入，计算了一个三跨十层呆结构的地震反应，比较结果表明，考虑地震动的频谱非平稳稳征后，所计算结构的层位移，梁端塑性转角，柱的弯矩和剪力显著增大，结构在相对较小的地震动峰值下发生倒塌。     

北京盆地结构对长周期地震动反应谱的影响

建立了北京盆地含起伏地形的地下介质三维速度结构模型, 以有限差分方法对盆地内的3次地震动进行了数值模拟． 计算了地表加速度反应谱, 论证了反应谱的有效周期范围, 从而获得了盆地结构对长周期段反应谱的平均放大系数, 并对不同周期时反应谱的平均放大系数进行了分区, 为今后城市的合理规划和长周期建筑物的建设提供了抗震设防参考． 最后对反应谱平均放大系数与等效沉积物厚度之间的关系进行了回归, 得出了反应谱放大系数随沉积物厚度增大而增强, 以及随周期增大而减弱等结论．      

地震动的空间变异性对多支承结构的影响

导致地震动空间变异性的原因主要在于：几何不相关性效应、行波效应、局部场地条件效应。利用时程分析的方法分析了单跨框架结构和美国Las Vegas市区内某24跨立交桥的简化模型，对地震动空间变异性三个主要因素的单独影响、综合影响分别进行了系统分析。结果表明地震动的空间变异性改变了一致激励下结构的动力反应，并且引入了一致激励情况所不存在的拟静力反应，对结构的总反应具有很大的影响。与较激励的情况相比，结构的反应可能增大，也可能减小，这依赖于结构上截面位置、场地条件和所采用的地震动时程样本。     

北京盆地结构对长周期地震动加速度反应谱的影响

由于城市人口的快速增多以及地价飞涨等原因,高层建筑已经大量涌现于各个城市之中,并且数量仍在继续攀升。另一方面,许多城市均建造于盆地内部,同时具有发生大地震的构造背景,如我国的北京、银川、西安、呼和浩特等。历史上多次大地震中的建筑震害特征表明,盆地对地震动的长周期成分有显著的放大效应,可以对城市中的高层建筑产生很强的     

地震动强度对场地地震反应的影响

通过对场地地震反应的研究发现,地震动强度不同,同样的场地对地震动的影响也不同,得到的反应谱形状也不同。目前我国抗震设计规范中不同烈度下的设计反应谱形状完全一致,没有考虑地震动强弱对相同场地反应谱形状的影响。     

地震动持续时间概率预测方法的研究

近年来,地震危险性分析方法因受到人们的普遍重视而发展很快。但是细想一下,它的发展并不平衡,很多问题尚待进一步解决,其中包括地震动持续时间预测。通过完成一些重大工程地震危险性的分析工作,使解决这一问题的重要性和迫切性愈加突出。本文就地震动持续时间预测作了初步探讨,得到了一些结果,愿在此进行讨论。 地震危险性分析的一个最突出的优点,就是将场地未来可能遭到地震袭击的强度,按照不同的超越概率水平给出。工程设计部门可依据工程项目的重要性,承担不同的风险水平,选择     

地震动持时对工程结构地震反应影响研究进展

地震动工程特性由幅值、频谱与持时三大要素决定,三个要素共同决定了地震动对工程结构破坏作用,工程结构抗震设计与评估等应全面考虑三个要素综合影响。目前来看：关于幅值及频谱的研究成果已广泛应用于各类工程抗震设计与评估,但关于地震动持时这一要素,国内外至今尚无明确的考虑方式和相应设计与评估技术,或考虑相对笼统。部分规范仅在结构地震反应时程分析方面做出了简单规定,尤其是用于确定地震荷载的抗震设计谱,几乎没有反映地震动持时对结构的影响,这远远不能满足性态及韧性等先进抗震方法对地震动作用的迫切需求。因此,关于地震动持时特性及其对工程结构地震反应影响的研究,近期成为一个热门研究课题。本文主要回顾和评述了地震动持时对工程结构地震影响的研究进展,并根据国内外研究现状对地震动持时研究进行了展望,可供分析地震动工程特性及其对结构的影响参考。     

地震动特性对隔震结构弹塑性位移反应谱的影响研究

根据特定震源机制、震级、断层距和场地条件选取69条地震动记录并进行分组,利用Nspectra软件计算隔震结构的弹塑性位移反应谱,分析断层距、场地条件、震级、阻尼比对弹塑性位移谱的影响,探讨隔震层的力学参数对地震能量耗散的影响。研究结果表明:相较于远场,处于近场的隔震结构最为不利,隔震层位移谱值受场地条件、地震加速度和速度大小影响较大;随着断层距的增大,位移谱值衰减较快,且在软土场地中隔震层的位移谱值衰减幅度大于硬土场地;地震震级大小对位移谱形状的影响不明显,但能够使隔震层的位移谱值产生整体缩放效应;阻尼比在小于0.4的范围内,隔震层在不同地震动特性作用下位移谱值差别较大,但在大于0.4以后,位移谱值及谱形基本趋于一致;屈服力较小(恢复力/重力小于等于1)的隔震层随自振周期增大其耗能性能更加突出。     

地震动的速度脉冲对结构反应及结构减隔震性能影响研究

近断层地震动非常复杂,受地壳介质和地表局部场地影响的同时,更受地震断层破裂尺度、断层面位错的发展过程、破裂速度、滑动方向等因素的影响。近断层地震动常具有震动集中性、速度脉冲、永久位移以及破裂的方向性和上/下盘效应等特征。其中,地震动速度脉     

地震动持续时间定义中的几个问题

1.引言人们在分析强震资料时,首先研究的是地震动的峰值,其次是频谱特性,随着震害经验的积累,人们逐渐认识到了地震动持续时间对震害的影响。由于地震动的振幅和频谱的定义较明确,因而研究得较多,可持时的定义不统一,因而持时的研究处于众说纷纭的阶段。 2.持时研究的现状     

地表岩土层对地震动特性的影响分析

<正>地震动场地效应一直都是地震工程领域的研究热点,土层条件是影响地表地震动特性的重要因素之一。从Kik-Net中选取两个基岩台站FKOH06、KGSH03,两个土层台站TCGH16、IBRH17。各台站地震事件随机选取,PGA尽量覆盖各个等级,其中FKOH06中29个地震事件,地表和井下共174条记录;KGSH03共25个地震事件,地表和井下共150条记录;TCGH16共45个地震事件,地表和井下共270条记录;IBRH17     

地表岩土层对地震动特性的影响分析

利用日本强震观测网KiK-Net中两个基岩台站、两个Ⅲ类场地台站中数百条强震记录,对比基岩场地和Ⅲ类场地的地震动特性,分析傅里叶谱卓越频率与震级和距离的关系,以及上覆岩土层对地震动的影响。分析结果表明:基岩场地上,地下和地表各分量傅里叶谱卓越频率随震级增大或距离增大而减小,大小及分布规律基本一致;Ⅲ类场地上,地下记录各分量傅里叶谱卓越频率随震级增大或距离增大而减小,而地表记录的这一规律则不明显,且地下、地表卓越频率大小及分布明显不同,对于同为Ⅲ类场地但土层条件不同的台站其变化也不同。说明坚硬的基岩场地对地震动影响较小,而基岩上覆土层对地震动有明显的影响且其影响具不确定性。     

地震动位移峰值对斜拉桥地震反应的影响

根据同一加速度反应谱拟合了加速度峰值相同、速度峰值相同、位移峰值不同的两组地震动时程。以大跨斜拉桥的三维模型为例，在以上两组时程的激励下，应用有限元立法，对斜拉桥的地震反应进行了分析。计算结果表明：在弹性阶段，地震动位移峰值时斜拉桥的动力响应影响不明显；但当结构进入弹塑性阶段时，在位移峰值较大的一组地震动激励下，桥梁的墩底弯矩和塔顶位移会有更大的响应。     

地震动空间变异性对千米级斜拉桥结构随机地震反应的影响

基于随机振动理论,以苏通长江公路大桥为背景,对超大跨度斜拉桥在随机地震荷载作用下的动力响应展开研究,详细分析地震动空间变化特性对千米级斜拉桥结构动力响应的影响.研究结果表明:相干效应对主梁纵向弯矩影响比较大,尤其是中跨部位;而局部场地效应相对影响较小.对于主梁轴力而言,行波效应影响较为显著,主梁轴力的最大值增大约70%之多,但对竖向剪力并无突出影响.与一致激励比较,行波效应使得跨中竖向位移均方根增大约74%,相干效应为60%,而局部场地效应为13%.对于不同的内力和位移响应,地震动空间变化特性的影响程度和规律不尽相同,必须区别对待,具体问题具体分析.     

地震动扭转分量对非对称结构的影响

由于地震动转动分量的存在,即使是完全对称的结构也可能产生明显的扭转破坏,而非对称结构产生扭转破坏的原因比对称结构要复杂得多.从地震中典型非对称结构的扭转破坏现象,可以从构造上分析它们可能的致灾原因:①楼梯间等抗侧力强的结构构件偏置于结构平面的一侧,使结构产生明显偏心.     

地震动峰值位移和峰值速度对地下结构地震反应的影响

针对3类不同的典型场地条件下的单层双跨地铁车站结构,采用土-地下结构整体动力时程分析方法,分析了地震动水平输入时峰值位移和峰值速度差异对地下结构地震反应的影响。结果表明,地震动峰值速度差异对地下结构地震反应的影响,在硬土场地条件下较大,中硬场地条件下次之,软土场地条件下最小;地震动峰值位移差异对不同场地条件下的地下结构的地震反应无明显影响。     

不同频谱特性输入地震动对场地设计地震动反应谱的影响

频谱特性是地震动的三要素之一,具有不同频谱特性的输入地震动对场地设计地震动反应谱会产生不同影响效果。基于一维土层地震反应分析计算方法,选取4条历史地震实测记录[1989年美国加州洛马普列塔(Loma Prieta)6.9级地震、1994年美国加州北岭(Northridge)6.6级地震、2008年汶川8.0级地震和2013年甘肃岷县漳县6.6级地震]和1条典型人工合成地震动(濮阳市人工拟合地震动)进行对比,研究具有高频和低频特性的输入地震动对场地设计地震动反应谱的影响。结果表明,以高频成分为主的历史地震动较以低频为主的人工拟合波对反应谱的影响表现为在短周期阶段具有集中放大的影响效果。这主要表现在两个方面:其一,对峰值平台值具有放大效果,历史地震动结果峰值平台值为2.75～2.80间,人工拟合波结果峰值平台值为2.65;其二,对反应谱特征周期具有缩短效果,历史地震动较人工拟合波减小0.05～0.15s。产生上述影响效果,其可能与其高频成分地震动对固有周期较短的场地特点具有一定的共振影响有关。该结果可为建筑物抗震设防方面的研究提供参考。     

地震动作用下单层砌体结构倒塌模拟

地震发生时建筑物的倒塌是造成人员伤亡的最直接原因。在地震救援时,救援人员对废墟形式的准确了解能够有效地提高救援效率。倒塌废墟形成规律的研究方法多种多样,利用数值方法模拟建筑物倒塌也是一种值得尝试的方法。利用数值方法进行结构倒塌模拟时可以通过程序开发分析,也可以直接使用显示动力分析软件分析。不管使用何种数值方法,结构构件的材料特性和断裂处理都直接影响着计算结果的准确度。本文基于显式动力分析软件LS-DYNA,使用winfrith材料模型和基于裂缝宽度相关的失效准则,进行了单层砌体振动台试验模型的倒塌模拟分析,并与试验结果进行了对比。结果表明,此方法较为可靠,可进行砌体结构的倒塌模拟。