巨型框筒部分悬挂结构控制体系地震反应特性及阻尼控制研究

本文提出巨型框筒部分悬挂结构新体系，研究这种结构体系对地震反应特性，提出用阻尼器进行巨型框筒部分悬挂体系地震反应的控制方法，采用结构动力学有限元方法，建立空间分析模型，对结构体系进行地震随机振动分析、时程分析和地震反应谱分析。分析结果表明，这种结构体系能有效地减小结构的地震响应，最后研究了影响控制效果的主要因素及控制器参数的影响规律。     

悬挂阻尼控制结构体系巨型框架地震响应分析

提出一种巨型悬挂阻尼控制结构体系，采用结构动力学有限元方法对结构体系进行了地震随机振动分析、时程分析和地震反应谱分析，分析结果表明，这种结构体系能有效地减小结构的地震响应。最后讨论了影响控制效果的参数。     

地震动反应谱与RC框架结构地震响应相关性分析

弹塑性时程分析一般用来评估和验算结构抗震性能,如何选取合适的输入地震动是其中关键工作之一。为给结构弹塑性时程分析选取地震动提供合理的参考参数,本文讨论了地震动反应谱参数与结构地震响应之间的相关性。首先建立了6层和7层两个钢筋混凝土(RC)框架结构数值模型,分别对两个结构进行了大量地震动作用下的时程反应分析,并考察了地震反应特点;然后将结构地震响应与地震动反应谱参数建立关系并进行了相关性分析。结果表明:对RC框架而言,结构地震响应与弹性谱参数相关性较小,与等强度反应谱相关性随标准屈服强度降低而增大,与等延性反应谱相关性随延性增大而增大,而与地震动输入能量谱在标准屈服强度较小时相关性最大。建议RC框架结构在进行地震反应时程分析时,可以参考地震动的弹塑性输入能量谱、等强度速度谱和等延性加速度或位移谱,以选取引起结构不同地震反应水平的输入地震动。本文结果和结论可供结构弹塑性时程分析选取合适的输入地震动参考。     

巨型梁设置对巨型钢框架结构地震反应的影响

本文以2个巨型钢框架结构作为算例,通过改变巨型梁数量和位置,假设了不同的结构计算方案,输入代表不同场地条件的5条典型地震动和4个场地类别的设计反应谱,应用有限元分析方法,对不同计算方案的算例进行三维弹性地震反应分析。通过对不同计算方案结果的比较分析,研究了巨型梁的数量和位置对巨型钢框架结构地震反应的影响,为进一步深入研究巨型钢结构的抗震性能及抗震设计方法提供基础。     

基于复频响应传递函数的巨型框架隔震悬挂结构参数分析

本文针对巨型框架单段隔震悬挂结构采用静力凝聚方法建立了两质点简化计算模型,基于所建立的参数化特征值方程分析了悬挂子结构与主结构间的质量比和频率比对结构体系自振频率的影响。通过相对坐标系下运动方程的拉普拉斯变换建立了结构体系相对位移复频响应传递函数,采用数值计算方法分析了悬挂子结构与主结构间质量比、频率比和悬挂子结构阻尼比对相对位移反应的影响。分析结果表明:频率比较小时,结构体系的一阶频率与悬挂子结构自振频率相当;具有较大质量比或频率比的巨型框架隔震悬挂结构可简化为单质点计算模型;高频区域的减震效果相比低频区域的更加突出;以巨型框架较小相对位移反应为控制目标时,质量比与频率比存在最佳取值范围;增加悬挂子结构阻尼比有利于提高结构体系的减震效果。     

钢框架结构地震响应与破坏过程的耐震时程分析

耐震时程法（ETM）是一种基于动力时程的结构抗震分析方法,其典型表征在于随着持续时间的增加,地震动强度逐渐增大。本文合成了基于中国抗震反应谱的耐震时程曲线,并以此作为输入,对一个8层3跨钢框架结构的抗震性能进行了分析和评估。采用增量动力分析方法（IDA）对结构在不同耐震持时下的整体响应进行了评估;以大震下天然地震动分析结果为标准,对比了结构在耐震时程曲线（ETA）作用下的塑性铰分布概率、形成顺序和延性分布。研究结果表明：耐震时程法能较好地预测钢框架结构的非线性动力响应及破坏过程,且分析次数少,这为钢框架结构的抗震性能快速分析与评估提供了一种新的手段。     

地震动选取方法对超高层结构抗震性能的影响

我国时程分析中地震动的选取常用两种方法:规范法和最不利地震动法.为了研究不同方法对超高层结构抗震性能的影响,以某超高层结构为例,采用这两种方法分别选择地震动,用ABAQUS软件对结构进行了罕遇地震下的弹塑性时程分析,将计算得到的结构反应进行了对比分析.结果表明:最不利地震动法中台湾组地震动的结构反应最大,国外组次之,大陆组最小;台湾组和国外组地震动的结构反应比规范法地震动大很多,而大陆组的结果刚好相反.     

长短周期地震波作用下钢框架结构的响应特性对比分析

作为一种特殊的地震动,长周期地震动对结构的危害已引起国内外学者的关注。选取10条KiK-net、K-NET台网中典型的长周期地震动,以及10条国内外的短周期地震动,对比分析两者时程特征和反应谱特征的差异。将所选长、短周期地震动输入钢框架结构模型;通过非线性时程分析,研究钢框架结构在长、短周期地震动作用下的响应差异。结果表明：短周期地震动的平均地面峰值加速度是长周期地震动的3.26倍,而平均地面峰值位移比长周期地震动低10.89%;短周期地震动作用下,钢框架结构顶点加速度响应平均值是长周期地震动的5.16倍,结构顶点位移响应平均值仅比长周期地震动多0.91%;长周期地震动作用下,钢框架结构层间位移角响应较大,结构底部受影响范围更广。对于长周期地震动隐患地区的高层钢框架结构,应对长、短周期震害分别进行考虑;对于中、长周期钢框架结构,建议选用峰值位移作为抗震分析指标。     

新型空冷支架结构体系抗震性能的理论分析

随着火电厂大容量机组的出现,传统钢桁架+钢筋混凝土管柱形式的空冷支架结构已不能满足结构性能要求,实际工程中出现了钢斜撑+钢桁架+钢筋混凝土管柱的新型空冷支架结构体系。以三边悬挑新型空冷支架结构体系为例,建立SAP2000有限元模型分析其动力特性,并与传统结构体系进行了对比;通过反应谱及弹性时程分析,对比了地震作用计算结果的差异;建立ABAQUS弹塑性有限元模型,分析了不同强度地震动输入下结构的整体变形性能及管柱变形性能。本文可为新型空冷支架结构体系在工程中的应用提供理论参考。     

基于EMD与地震弹性反应谱的长周期地震动鉴别方法研究

通过对20条远场类谐和地震动、20条近场类长周期地震动及10条普通地震动的弹性反应谱分析得出:长周期地震动与普通地震动在低频成分、加速度峰值、卓越周期几方面有较大差异。通过Hilbert-Huang变换理论中的经验模态分解,对典型的普通地震波与近远场长周期地震波进行分解后重组。分析比较重组后分量时程与原时程位移谱的拟合程度得出结论:长周期地震动重组后分量时程与原时程位移谱的相关系数大于0.8;普通地震动的重组后分量时程与原时程位移谱的相关系数小于0.8。由此提出一种定量区分长周期地震动与普通地震动的方法,为界定长周期地震动提供依据。