伸臂式结构地震剪力图和弯矩图的理论包络线

本文以人工工振型作为理论工具、推演出伸臂式结构地震剪力地震弯矩的主、次上界的简练公式。不难理解,上界地震剪力图和弯矩图就分别相当于无数地震剪力图的弯矩图的包络线。文中还推演出主、次上界与等效静力解之间的一个十分简明的理论关系。     

结构地震反应的几种解答的相互关系矢量图

本文将几种地震反应解答－主上界解、次上界解、无贡献的零解答、主模解、次模解、三模解、拟静解以及准主、次上界解都用矢量表示如平面和立体图中,清楚显示了它们之间的相互关系－正交关系,大小关系及和差关系。     

带加强层高层建筑直接基于位移的抗震设计(Ⅰ)——方法理论

带加强层高层、超高层建筑结构目益增多,针对此类结构提出合理的抗震设计方法十分必要.根据模态理论考虑高阶振型对结构反应的贡献,基于较成熟的多层结构直接基于位移的抗震设计理论,提出了带加强层高层建筑结构直接基于位移的抗震设计方法.方法根据模态理论将结构各个振型分别等效为单自由度体系,计算各单自由度体系的地震响应,进而以振型...     

结构抗震分析中主模解、拟静解和上界解的相互关系

本文探明结构抗震分析中的主模解，拟静解和（主，次）上界解之间的大小关系：主上界≥主模解；主上界≥拟静解；主模解≥拟静解，主上界－拟静解＝次上界。     

上界解在抗震初步设计和验算中的应用

就伸臂式结构探讨了上界地震内力理论解的工程实用性,对几种不同质量分布和假设基本振型的计算结果表明,在大多常见情形用主上界做抗震初步设计和验算是方便可行的。     

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。     

土层场地的放大作用随深度的变化规律研究——以金银岛岩土台阵为例

为了探究土层场地放大作用的机制,利用金银岛岩土台阵在四次地震中记录的26组弱震动的三分量加速度时程,采用考虑上行波场与下行波场相消干涉作用的传统谱比法,研究了土层场地的放大作用随深度的变化规律.结果表明：（1）地震波从基岩传播到土层中时,土层的多个振型被激励,放大作用随深度的变化是按照不同振型的特征而有规律地变化.自下而上直至地表,一阶振型的场地放大作用是逐渐增大的;二阶振型的场地放大作用经历了逐渐减小和逐渐增大两个过程;三阶振型的场地放大作用经历了逐渐增大、逐渐减小和逐渐增大三个过程;四阶振型的场地放大作用经历了逐渐减小、逐渐增大、逐渐减小和逐渐增大四个过程;更高阶振型的场地放大作用可以据此类推.（2）四次地震中同一振型的NS和EW两个水平分量的自振频率相差很小;二阶到六阶5个振型与一阶振型的自振频率之比小于相应的理论模型之比.（3）四次地震中均存在一些高阶振型的放大系数大于其一阶振型相应分量的放大系数的现象.目前的场地反应分析中,往往将最大放大系数对应的频率作为场地的卓越频率,这么做的结果,很有可能将不同振型的自振频率作为场地的卓越频率,导致同一地震中不同水平分量的卓越频率相差较大,或者在不同地震中同一水平分量的卓越频率差别较大,难以描述场地的固有特性;而按照不同振型分析场地放大作用的特征,可以从本质上揭示场地的固有特性.     

某全钢结构地震模拟振动台试验和理论研究

对体型不规则的全钢结构建筑进行了地震模拟振动台试验研究和理论分析，这种结构体系是由内椭球塔与外框筒连接而成的特殊结构体系。地震模拟试验结果表明这种结构体系仍然以主振型为主，内椭球塔与外框筒连接方式能够满足设计要求。文末采用SAP2000程序对结构模型进行三维受力分析，沿最不利加振方向的理论分析结果与振动台试验结果显示该结构在设计地震作用下，具有足够的安全性。     

多自由度主动变刚度控制体系的振型控制

本文利用振型变换技术,将设置了ｍ个控制器的ｂ自由度主动变刚度控制体系降阶为１个自由度的主动变刚度控制体系,进而提出了振型控制律－包括第一振型控制律和主振型控制律,仿真分析结果表明,第一振型控制律可以有效地控制受控结构的相对位移反应,主振型控制律则可以有效地控制受控结构的相对位移反应和层间位移反应。     

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。     

确定土层地震最大反应的简化方法

本文将水平土层简化为剪切型多自由度线性体系,根据对土层地震反应的振型迭加法所得结果的统计分析,确定体系的传递函数。参考概率理论中有关求极值的办法,给出与功率谱密度相应的反应谱。同时,根据振型均方根的办法,给出土层的加速度、相对位移、剪应变和剪应力的最大反应值沿深度的分布。分析结果表明,文中所提供的方法与精确法所得的结果有很好的吻合。      

印尼苏门答腊海域8.6级地震激发的地球自由振荡

印尼苏门答腊附近海域发生的两次地震使得地球自身产生了整体的连续振动,造成了全球的自由振荡。本论文针对国地震学联合研究会(IRIS)中选取8个台所记录到的长周期地震波形数据进行研究,提取其中的振型,研究其与理论振型的符合程度,为地球内部结构和地震震源研究提供基础资料。     

基于鲁棒线性二次算法的结构振动主动控制

线性二次控制算法在工程中得到了广泛的应用。本文提出了通过振型分解，赋予各阶振型不同权重，优化选择线性二次算法加权矩阵的方法，并采用回路传输恢复技术，设计了运用于土木工程结构主动减振的控制系统。仿真结果表明，本文方法能够有效地抑制高频噪声对输出控制力的影响。     

钢筋混凝土结构隔震设计中的模型转换问题

对钢筋混凝土剪力墙结构隔震设计中模型转换问题进行研究,通过对比分析ETABS新建隔震模型和YJK转换隔震模型与PKPM原模型在总质量、主振型周期及各层地震剪力上的差异,得出以下结论:(1)PKPM模型与ETABS模型总质量存在差异主要有3方面原因,一是重力加速度取值不同;二是是否考虑荷载折减;三是是否考虑重叠部分质量;(2)新建ETABS模型与转换ETABS模型总质量和主振型周期存在差异的主要原因是转换后模型与新建模型在部分构件所采用的计算单元不同;(3)PKPM模型与ETABS新建模型的地震剪力较接近,与ETABS转换模型的地震剪力相差较大,主要原因是与PKPM模型的质量和周期相比较,新建模型都较接近,而转换模型偏差较大。     

指数函数模量成层地基上变截面坝的随机地震反应分析

利用剪切梁理论推导出了指数函数剪切模量成层地基上变截面坝的自振频率方程及任意阶振型函数的解析表达式,在此基础上用振型叠加原理分别给出了地基和变截面坝的地震反应解析表达式.利用随机振动理论,并基于基岩输入地震加速度的功率谱密度函数(白噪声谱和过滤白噪声谱),研究了地基和变截面坝对地震的随机动力响应问题.数值计算表明:①在白噪声谱的情况下,土层和变截面坝的最大期望反应均有别于过滤白噪声谱时的相应值;②平稳输入与输出时地基和变截面坝的最大期望反应与平稳输入非平稳输出的相应值很接近;③平稳输入过高地估计了土层和变截面坝的随机响应.     

改进直接基于位移的钢筋混凝土框架结构抗震设计研究

直接基于位移法进行抗震设计时,最初结构的刚度和承载力均是未知的,设计中需假定预期设计结构的振型模式和由此得到的结构侧向地震力分布,这样的设计结果会产生一定的偏差.针对此问题,提出了改进直接基于位移的抗震设计方法,即首先初步设计结构,根据初设结构的振型模式等效单自由度体系,结合目标位移反向设计结构刚度,将设计结构的刚度与初设结构刚度比较,进行调整设计,最后进行承载力设计.程序中为减少迭代次数,定义了结构竖向刚度调整系数,用以简化结构弹性刚度的确定过程,从而实现设计结构在相应地震设防水准下满足预期位移的控制要求.最后通过算例证明了该方法具有一定的准确性.     

伸缩缝刚度对大跨度悬索桥动力特性的影响

伸缩缝作为大跨度桥梁与引桥之间的重要连接构件,其抗推刚度及可能存在的变异性对主桥及引桥动力特性的影响不可忽略。本文建立了大跨度悬索桥及引桥的有限元模型,采用弹簧单元模拟加劲梁与引桥箱梁之间的伸缩缝,分析伸缩缝刚度对悬索桥及引桥自振特性及其地震响应的影响规律。分析结果表明:伸缩缝刚度对加劲梁的横弯振型、竖弯与纵飘耦合振型的频率有明显的影响;伸缩缝刚度的变化会导致加劲梁与引桥的振型相互耦合,同时这些振型的频率发生相应的突变,当伸缩缝刚度较大时,加劲梁两个竖弯与纵飘的耦合振型解耦成为独立的竖弯和纵飘振型;当引桥与悬索桥加劲梁的纵飘振型发生耦合时,在纵向和竖向地震作用下的悬索桥及引桥的地震响应达到最小。伸缩缝刚度对悬索桥动力特性影响的分析可为悬索桥的模态参数确认、损伤识别、抗震性能分析提供有价值的借鉴。     

框剪结构抗震剪力墙数量的优化准则证明

将框剪结构连续化，按振型组合法证明了同时满足规范允许顶点侧移和层间侧移角的最少抗震剪力墙数量为最优剪力墙量，相应的设计为最优设计。     

曲弦下承式钢管混凝土桁梁桥动力特性分析

为了分析与评价桥梁的动力性能,了解桥梁的刚度分布特征,采用有限元程序Midas/civil探讨了曲弦下承式钢管混凝土桁梁桥的有限元建模方法。分别建立62m和122m跨径桥梁的空间有限元模型,计算其自振频率和振型特征。得出结论:桥梁主桁横向刚度相对最弱,全桥竖向刚度居中,全桥抗扭刚度相对最大;该桥型的振型复杂,桥梁多阶主振动中伴随有桥面系的局部竖向振动;桥面系的竖向刚度和扭转刚度明显较弱,需采取措施来提高桥面系的刚度;桥面系局部竖向弯曲振动易激发腹杆产生横向弯曲振动,应重视腹杆的面外振动,防止其产生过大的横向振动。所得结论为该桥加固设计提供思路和依据。     

关于“结构振型参与系数和振型贡献的分析”一文的勘误

《防灾减灾工程学报》编辑部：我们曾在贵刊2009,29（5）发表了拙文＂关于结构振型参与系数和振型贡献的分析＂。经近期的研究发现,该文中有一些地方存在错误,特提出刊登勘误的请求,请予帮助为感。