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。     

与规范反应谱相对应的Clough-Penzien模型参数研究

根据我国现行抗震规范（GB50011—2001）的反应谱曲线，对Clough—Penzien模型的参数取值进行了具体研究。采用时间包络函数考虑地震动的非平稳性，根据加速度峰值等效原则确定了谱强度因子S0的表达式，表明谱强因子不仅与地面加速度特性、场地类别有关，而且与结构的动力特性（阻尼比、自振周期）有关。最后对谱强度因子计算做了简化处理，为随机抗震计算分析提供了参考依据。     

高层建筑附着升降脚手架风振系数研究

附着升降脚手架是适应高层建筑,特别是超高层建筑施工需要的新型脚手架,近年来,在我国应用较为广泛。风荷载是该类脚手架的主导设计荷载,特别是当爬升至150m高度以上时,风荷载对脚手架的安全使用起着决定性作用。风振系数是脚手架风荷载计算中的重要参数之一。本文通过对脉动风作用下附着升降脚手架与建筑结构共同工作的随机振动分析,得到了附着升降脚手架在爬升阶段和下降阶段的风振系数表达式。对本文大量电算结果与现行国家标准和地方规程的有关规定进行了比较分析后认为,脚手架在爬升阶段和下降阶段的风振系数与所附着建筑结构的风振系数有着不同的数值及变化规律。现行国家标准和地方规程对于爬升高度超过100m时将某一位置处脚手架的风振系数用建筑结构在该点的风振系数来近似代替,或根本不计入风振系数的做法,会使得附着升降脚手架的风荷载计算在爬升阶段以及下降阶段产生不同性质或不同程度的误差。本文建议不论附着升降脚手架的使用高度是否已超过100m均应计算脚手架自身的风振系数。     

云南地震灾害人员伤亡预测方法研究

以1992～2010年云南地区的破坏性地震的伤亡人数资料为主,将其分别与地震震级和烈度统计拟合,得到云南地区震级和烈度与死亡人数的关系曲线及表达式。根据云南各地的自然环境和社会发展的差异,确定了各种条件下的地震灾害人员死亡影响因子加权系数的取值,对两个拟合关系表达式进行校正。采用该方法计算了已发生的12个地震的死亡人数,并与实际的地震灾害死亡人数作了对比及讨论。     

超高层建筑风荷载计算中的振型函数

在我国高层建筑建筑规范中关于风荷载计算中有一振型函数表达式Φ_z=tan(π(Z/H)~(0.7)/4),这一公式在计算风荷载中被广泛采用。作者在对金茂大厦风振位移的观测和研究中,发现该公式与实际观测的结果不符。本研究给出金茂大厦这样的超高层建筑物的实测振型函数表达式:给出与建筑规范不同的风荷载振型函数,供建筑界参考;积累超高层建筑风振振型函数样本,以便在规范中给出符合实际振型函数的表达式,提高风荷载计算精度,设计出既经济又抗强风的超高层建筑。     

关于电离层A-H公式的推广

从简化的电子运动方程出发,通过电子等效碰撞频率的修正因子依赖于介质电导率张量的假设,推导出弱电离气体折射指数的一个初等函数推广表达式。其结果与sen-Wyller公式近似,计算则简单得多。     

饱和岩石的动态渗透率和动电耦合系数解析式

动态渗透率和动电耦合系数是描述岩石中渗流波动和弹性-电磁耦合波效应的重要参数.本文基于毛细管束模型,提出了流体饱和孔隙介质的动态渗透率和动电耦合系数的解析表达式和简化表达式,并通过与前人近似式结果的对比,分析了不同表达式的合理性和适用性.在此基础上,理论分析了孔隙几何形状和孔径分布对渗透率和动电耦合系数的频率响应以及井孔震电耦合波场的影响.研究结果表明:当认为孔道均匀且达西渗透率、孔隙度和弯曲度恒定时,孔隙几何形状的影响很小,可以忽略,而前人的近似式高估了孔隙几何形状的影响;孔径分布的影响显著,随着孔径分布的增大,渗透率的临界频率显著减小,动电耦合系数的临界频率显著增加,震电测井的斯通利波及其伴随电场幅度显著增大.     

考虑海底地形的三维频率域可控源电磁响应有限体积法模拟

为了提高海洋可控源电磁的地形响应模拟精度,探讨了三维交错网格剖分有限体积法求解频率域电磁场解的数值方法.在似稳场近似条件下,推导了有限差分法和有限体积法低频电磁场控制方程的离散表达式.通过对离散表达式的分析比较表明,有限体积法较之有限差分具有更高的计算精度,同时也具有与有限差分相当的计算效率.对含地形界面网格单元电导率采用加权平均处理,通过与二维有限元程序的计算结果对比,验证了该方法可以有效提高有限体积法对地形变化的模拟精度.应用有限体积法计算了一个三维带地形储层模型的可控源电磁响应,分析表明地形变化对电场分量影响明显,磁场分量对地形变化不敏感.     

频域激发极化法中体极化与面极化内在联系的探讨

矿化的体极化介质,其激发极化效应来自其中所含电子导电矿物颗粒的表面极化效应。基于上述认识,本文从理论上推导出含球状电子导体的体极化介质复电阻率的“微观”数学表达式。将它与体极化介质复电阻率的“宏观”表达式--Cole-Cole模型相比较,得出了:1.Cole-Cole模型中的特征参量与球状电子导体的表面极化系数、含量以及导体半径等的综合关系式;2.电子导体表面极化系数在频域中的一般表达式。这表达式同目前在实验室中观测到的结果是一致的。     

高阶晃动振型对LNG储罐地震响应的影响

为了研究高阶晃动振型对LNG储罐地震响应的影响,考虑高阶晃动振型,建立LNG储罐的简化力学模型,推导LNG储罐的运动控制方程,给出了LNG储罐的基底剪力、倾覆弯矩和储罐内液体晃动波高的表达式。以某16×10⁴ m³ LNG储罐为例,采用大型通用有限元分析软件ADINA System对其进行有限元模型分析,验证其修正模型的有效性,结果表明:高阶晃动振型对基底剪力和倾覆弯矩几乎无影响,但对晃动波高影响显著,尤其是长周期地震动作用下,并且考虑高阶晃动振型的晃动波高存在延时效应。提出的简化力学模型修正公式与有限元分析结果吻合较好,可以准确地预测LNG储罐地震响应。     

反应谱参数对双曲冷却塔地震响应的影响

为明确规范GB50191-93和GB50011-2010相关规定的差异对双曲冷却塔抗震计算结果的影响,以及冷却塔地震响应对反应谱各参数的敏感性,以1座双曲冷却塔为实例,分别依据两本规范并考虑不同参数取值的影响,进行了基于设计反应谱方法的双曲冷却塔地震响应分析。结果表明:在阻尼比为5%时,两本规范基本反应谱形状的差异对抗震计算结果没有影响,但在承载能力计算中两本规范地震影响系数最大值αmax取值的差异使利用GB50191-93计算所得结果在6~9度区分别比利用GB50011-2010所得结果高14%、9%、9%和9%;随着阻尼比的下降,受反应谱调整系数差异的影响,GB50191-93所得结果比GB50011-2010更高。另外,振型组合采用SRSS方法所得结果与CQC结果的差异并不明显。     

改进的基础隔震结构地震作用简化计算方法

在《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)关于隔震结构的简化计算方法中,水平向减震系数的表达式和定义有些不符,假定的隔震结构地震作用分布规律也与实际情况略有出入。本文基于水平向减震系数的定义和实际隔震结构的地震作用分布规律提出了一种改进的隔震结构水平向减震系数、隔震结构总地震作用、隔震结构上部地震作用分布的计算方法,并提出了总水平地震作用减震系数的新概念。本文提出的改进方法具有表达准确、物理意义明确的特点。将本文提出的改进算法计算结果与时程分析计算结果比较,结果显示,改进方法的计算结果与时程分析结果接近,且分布规律一致。     

框架结构抗震设计的简化分析方法

在简化假设的基础上,导出了规则框架结构自振周期,振型,地震作用,楼和及水平位移等的解析表达式,并制成了图表。利用本文结果,可方便地进行规则框架的抗震设计和计算结果检验,算例表明,本文结果应用于非规则框架的抗震分析时,也具有令人满意的精度。     

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。     

三度体（均质模型）位场波谱的正演计算

本文给出任意指向的均质直线段、多边形面和多面体的重磁异常谱的解析表达式。利用它们可以进行不规则三度体的重磁异常谱的数值计算。此外,尚导出任意指向的斜平行六面体重磁异常谱的解析表达式。这些表达式结构简单,易于计算,用作位场的正演反演计算都十分方便。     

任意三维体位场的简明频域表示

以均质多面体为基础的模型在表示复杂地质源的位场中具有很大的灵活性。然而,这些物体现有的重、磁场表达式具有两个缺点。第一,物体表面必须简化为一组三角面,它使模拟程序的输入变得很不方便。第二,物体的每个面都必须旋转到一个特殊的位置,这就产生了大量的计算辅助操作。并使分析表达式难以解释。在本文中,将均质多面体产生的位场Pedersen傅里叶变换表达式改写成一个简单、坐标不变的形式。其结果表达式写成了由物体每个顶角的贡献之和。这种大为简化的形式用来作为模拟程序的基础,使该程序比现有的其它程序更直接且速度快得多。此外,该分析表达式对进一步探索多面体模型的反演方法也是有用的。     

关于结构振型参与系数和振型贡献的分析

采用振型分解反应谱法求解多自由度弹性体系的地震反应时,为了在满足所需计算精度的前提下减少工作量,需要对振型数量进行合理的选择,而振型数的确定主要取决于结构各阶振型对总体反应的贡献。通过数学推导,对振型贡献及振型数量的选择问题进行了研究。首先,讨论了振型参与系数的性质,在此基础上给出了能够反映结构振型贡献参数的数学表达式,对这些参数的力学含义进行了解释,并给出了相关证明;其次,对有效质量法、振型位移控制法等基于不同振型贡献标准的确定振型数的方法进行了分析比较,指出了其合理性和不足。本文研究对进一步理解结构振型贡献和振型数的选择问题具有一定的理论意义。     

烟囱水平地震力的简化计算法

对于烟囱这种高柔结构,按反应谱理论计算水平地震力,一般需要考虑三个振型,相当麻烦.我国的抗震规范除了规定振型分解法为一般计算法外,为了节约工程师的时间,还提出简化计算法.本文内容将包括下列两个方面.1.以振型分解法为准,本文首先论述美国加州1952年侧力规范最初提出、后来为很多国家规范采用的先计算基底剪力再分配于各高程处的办法以及略加修改订入我国1974年规范的计算法都将产生巨大的误差.2.提出两个误差远比上述二法为小、计算又非常方便的简化计算法,以供讨论.      

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。     

近断层脉冲型地震动功率谱特性分析

计算分析了近断层脉冲型和无脉冲地震动的功率谱特性。与远场地震动相比,近断层脉冲型地震动的功率谱峰值最大,且在低频处能量集中,符合其长周期分量丰富和幅值大的特点;无脉冲地震动的功率谱峰值次之,对应的卓越频率大于脉冲型地震动功率谱的卓越频率,但仍小于远场地震动功率谱的卓越频率。建立了一种新的功率谱模型以拟合近断层地震动的平均功率谱,并得到了谱强度因子关于震源幅值系数、传播介质衰减系数和震中距的表达式。最后,从新的视角对近断层和远场地震动功率谱卓越频率产生差异的原因进行了诠释。