考虑土-结构相互作用的西安钟楼地震反应分析

为探讨土-结构相互作用对西安钟楼地震反应的影响,建立了钟楼上部木结构-台基-地基三维有限元模型,基于粘-弹性人工边界条件,利用振型分解反应谱法进行了地震反应分析。结果表明,考虑相互作用木结构2层相对位移反应增大了2.12倍,台基相对于地面间的相对位移增大了44%。因此,在对钟楼结构进行地震反应分析时必须考虑土-结构相互作用。     

西安钟楼台基受地铁运行振动响应的分析

以西安地铁2号线和6号线运营对钟楼台基的振动影响为背景,研究地铁运行振动作用下钟楼台基的动力响应规律。根据铁科院提供的可用于计算的列车荷载施加在轨道仰拱结构上,得到土层和台基中的振动响应。采用ABAQUS软件对地铁列车荷载作用下不同运行工况、不同加固方案下的隧道-加固桩-土体-台基体系进行了三维有限元计算,对西安地铁2号线和6号线在采取不同运行方式和加固措施下对台基的振动响应进行了计算和对比分析,从而得到各运行方式和加固措施下的振动效果。文中的研究方法为研究列车振动对邻近建筑的影响预测提供了重要参考。     

水域隧道地震响应分析

本文基于Biot动力固结理论和弹性动力学理论,考虑海床（土壤）的两相性、黏弹性人工边界及流（水）-固耦合作用,建立了隧道-土-流体相互作用的力学模型,讨论了P波作用下有无水的情况以及水深、水域隧道埋深、海床土性质和地震波入射角等因素对隧道及其周围海床应力的影响。结果表明:隧道周围海床土的孔隙水压力和隧道内应力随着水深的增加而增加;地震波特性和海床土特性对隧道的内应力和海床土的孔隙水压力均有较大的影响;海床土的渗透性和隧道埋深对隧道的内应力影响较小,而对隧道周围海床土的孔隙水压力影响较大;地震动的入射角对隧道的内应力和隧道附近土层的孔隙水压力均有较大影响。      

曲线桥地震响应分析

曲线桥是现代交通中的一种重要桥型。与直线桥相比,曲线桥的自由振动与地震响应有着其自身的特点。文中运用有限元法,对曲线桥与直线桥的自振特性与地震响应作了对比分析。分析结果表明,曲线桥的以扭转为主的自振频率比直线桥高。在地震作用下,曲线桥上部结构的内力与直线桥相差不大;曲线桥竖向支座反力比直线桥小;曲线桥水平支座剪力比直线桥大。因此,在对曲线桥进行抗震设计时,上部结构可按直线桥进行设计,但应该准确计算其水平支座反力,并采取适当的支座抗剪措施。     

哪吒大桥地震响应分析

建立了哪吒大桥———钢桁加劲梁悬索桥的三维有限元计算模型,对该桥进行了振动特性和地震响应研究,对比分析了一致激励下和考虑局部场地效应、行波效应非一致激励下的桥梁地震时程响应的差异。计算结果表明,由于悬索桥的钢桁加劲梁采用半飘浮体系,纵向约束较弱,桥梁第1阶振型为钢桁加劲梁的纵飘;各阶振型的频率呈现出密集分布的形态;考虑地震波传播速度产生的行波效应的影响,桥梁的地震响应与一致激励下的地震响应有一定差异;局部场地效应对哪吒大桥的地震响应影响较大,特别是对大缆应力及结构变形影响很大;哪吒大桥在7度设防(地震波峰值加速度不超过0.15g)时,大桥的抗震安全性是可以得到保证的。     

高墩梁桥地震响应分析

本文将对两座高墩桥梁的地震响应进行分析,一座是连续-刚构组合梁桥,另一座是刚构桥。这两种是高墩桥梁普遍采用的桥型,对其进行详细的动力分析对此类桥梁的抗震设计具有一定的指导作用。针对这两种桥梁结构,本文首先分析直接影响结构动力响应的自振特性,从中总结高墩桥梁的特点,然后采用反应谱法、时程分析法分析结构地震响应,并对其结果进行比较,同时讨论桩-土相互作用对高墩桥梁地震响应的影响。     

重力坝地震动力响应分析

结合龙滩碾压混凝土重力坝,采用动力有限元方法分析了重力坝的动力持性和地震响应,研究了重力坝地震动位移和应力的应力规律。     

地下结构地震响应分析

随着我国地下轨道交通的迅猛发展,地下结构的抗震设计和抗震安全性能评估已成为城市工程抗震和防灾减灾研究的重要课题。文中应用有限元软件ABAQUS建立了典型三层三跨地铁车站在平面S波作用下的模型,通过对各个构件交点处的应力分析得到以下结论:结构受力的最大值发生在结构一层外墙,而且内墙的最大应力发生在一层墙与底板相交处,柱在与底板、二层楼板和顶板相交处是该构件受应力最大的地方,而楼板的最大应力发生在底板与两侧墙相交处。因此,在设计和施工过程中应对以上部位予以重视。     

结构地震响应分析新方法

本文通过对传统动力反应分析方法的总结,阐明了建立隐式和显式方法的一般思路及数学本质,提出了使用系统位移反应向量三阶导数的实用显式高阶积分方法,分析了该显式方法的精度和稳定性,并对建立更高阶隐式和显式方法以及方法的精度和稳定性作了初步讨论。结果表明,本文方法具有明显的优点。     

渡口河大桥地震响应分析

渡口河大桥为在建宜万线上的一座高墩大跨度连续刚构桥,为了研究其地震响应特性,分别按桩土连续梁模式、桩土空间刚架模式来模拟桩土共同作用,建立了相应的空间有限元模型,采用数值模拟方法合成了桥址处地震动时程。研究比较了这两种模型和不考虑桩土作用模型按反应谱输入方式下结构的地震响应,并对地震竖向分量的影响、不同波速的行波效应进行了探讨。通过分析计算,得出了一些对实际工程有意义的结论。     

乐昌峡大坝地震响应分析

乐昌峡大坝位于广东省韶关市乐昌市境内,建造时按照Ⅴ度区进行抗震设计,随着2016年第五代地震动参数区划图的实施,该区设防烈度提高为Ⅵ度,大坝在Ⅵ度地震影响下是否安全需要进行分析.利用图纸资料建立了大坝的三维有限元模型,计算分析了多水位下特征坝段的频率和大坝的地震响应,结果表明:溢流坝段的频率小于两岸挡水坝段.地震作用下...     

深水连续刚构桥地震响应分析

本文探讨连续刚构桥在深水中地震响应的特性.首先建立了地震作用下深水桥梁的运动方程,简要阐述了该运动方程的求解方法,应用该运动方程,对一座桥墩淹没水深168m的连续刚构桥进行了地震响应分析,考察了在纵向、横向激励作用下桥墩的内力响应和位移响应特征,探讨了矩形空心截面桥墩内域水、外域水对桥墩地震响应的影响,结果表明,由于墩-水相互作用,桥墩的位移和内力响应均有明显增大,对于矩形空心墩,内域水和外域水的影响应同时计入.     

超大型冷却塔随机地震响应分析

为全面掌握核电超大型冷却塔的抗震性能,首先进行结构的模态分析,然后采用振型分解反应谱法和弹性时程分析方法,计算结构在多遇地震作用下的响应,并对结构进行考虑材料和几何非线性的动力弹塑性时程分析,得到结构在罕遇地震作用下的响应。由于超大塔支柱跨度达到170m,还首次对结构进行了考虑行波效应的多点激励分析。结果表明:结构前8阶振型以局部振动为主,直到第9阶出现整体倾覆振型。在多遇地震作用下,支柱的最大位移和基底剪力均满足规范要求,且水平地震反应远大于竖向地震反应。在罕遇地震作用下,支撑结构位移角远小于规范限值,出现的塑性铰数量较少,且主要分布在支柱与壳体的连接处。多点输入对支柱内力影响较为不利,而对支柱位移和塔筒内力影响较小,塑性铰出现的数量稍多且破坏程度更加严重。     

公路简支梁桥的地震能量响应分析

利用有限元软件SAP2000建立了某公路简支梁桥的有限元模型,以7条典型强震记录为输入,研究了公路简支梁桥的地震能量响应及其分配规律。结果表明:①地基柔性效应对公路简支梁桥的地震能量响应及其分配规律的影响较小;②当场地土质变软时,地震总输入能、结构阻尼耗能和结构阻尼耗能比均呈递增趋势,而结构滞回耗能和结构滞回耗能比则不断减小,即地基土体作为桥梁动力系统的一部分,增大了系统阻尼,并分担了部分非弹性变形;③随着PGA增大,输入结构的地震能量也增加,导致塑性铰的非弹性变形增加,即结构滞回耗能和结构阻尼耗能增大。     

丽江地震场地响应分析研究

对丽江大霞后地震现场４个ＰＤＲ－２数字化地震台记录的３０个中小余霞的垂直分量Ｐ波和水平分量Ｓ属波进行振幅谱分析,表明观测振幅谱形状依赖于观测场地。利用频谱比方法,将丽江地震台视为基岩场地,宾馆台和白沙台为沉积层场地,玉龙变电站台为风化层场地,求得沉积层和风化层场地相对基岩场地相对基岩场地的放大或吸收量级。衰减系数ｔ＾＊值的分析研究各场地地震波误减与震源距相关微弱,但有灵敏反映传播路径的变化,表明衰     

盾构隧道横断面地震响应分析

随着盾构法在隧道施工中越来越广泛的应用,盾构隧道横断面抗震性能的研究日益受到业界关注。以武汉长江隧道为例,对土体采用D-P本构模型,盾构隧道结构采用梁-弹簧模型,建立盾构隧道横断面二维模型进行动力有限元计算,该模型顶部采用自由边界,侧面采用自由场边界,底部采用静态边界。选用0.1g的天津波和场地人工波作为激励,研究了盾构隧道结构的加速度、变形和内力响应。结果表明：盾构隧道的拱顶与拱底的加速度响应大于隧道左侧、右侧;隧道拱底的绝对位移响应最大;地震作用对隧道衬砌结构的内力增量较为明显。目前的隧道结构设计可以满足结构抗震性能要求。     

玉树震区地质灾害地震响应分析

2010年4月14日7时49分,青海省玉树县发生了Ms7．1级地震。玉树地震不仅造成大量房屋破坏与人员伤亡,同时,引发了大量崩塌、滑坡和山体裂缝,并且形成了大量的诸如泥石流、堵河溃坝等链生灾害隐患。通过现场调查与数据的统计、分析,震区崩滑流地质灾害地震响应显著,地质灾害数量急剧增加,尤其是重大地质灾害隐患数量增加明显,空间分布上由震前的零星散点状分布转为震后的集中分布,地质灾害影响范围急剧扩大,危害程度也显著增高,主导诱发因素由震前的斜坡卸荷、降雨及人类工程活动等转为地震振动为主导诱发因素;震后地质灾害活动发展趋势将随地震对斜坡稳定性的长期影响、玉树灾区重建工作以及地质环境容量问题而将持续加剧,持续时间评估在10年左右。     

地震下双曲线冷却塔的响应分析

借助ANSYS软件建立双曲线冷却塔的有限元分析模型,讨论自重、风荷载和地震作用下冷却塔的力学性能,通过计算、分析探讨塔筒局部开洞对冷却塔整体及洞口局部强度的影响,主要考虑洞口尺寸和开洞高度对冷却塔整体及洞口局部应力分布规律的影响。结果表明:在一定尺寸范围内,开设洞口对冷却塔的整体强度影响较小,但在洞口局部出现明显的应力集中效应;90 m高度处洞口的应力集中效应低于15 m高度处洞口的应力集中效应,但应力集中效应不容忽视。分析结果为冷却塔结构抗震的设计、加固和施工提供了理论依据和实用的参考建议。     

分离式结构体系的地震响应分析

改进结构体系有助于提高钢结构建筑的受力性能和经济性,根据对不同结构体系的分析,提出了分离式结构体系。建立分离式结构和刚接钢框架结构的有限元模型,选取不同场地类别地震动记录,比较多遇地震和罕遇地震作用下不同结构体系的响应,研究底层最大剪力在分离式体系内部的分配情况,分析分离式结构体系的经济性。研究结果表明:分离式结构对地震荷载引起的变形起到了很好的控制作用,比刚接钢框架结构在抗震方面有着比较显著的优势。采用分离式结构可以减少用钢量,有效的降低钢结构建筑的整体造价。分离式结构体系的基底剪力大部分由支撑承担,柱只承担非常小的一部分,很好的实现了承载功能的分离,便于有针对性选择合适的抗侧力体系。     

预应力混凝土斜拉桥的地震响应分析

进行地震作用下双塔双索面预应力混凝土斜拉桥时程法分析，了解全桥的内力分布情况，评价抗震性能并针对地震作用下结构动力特性提出了设计建议。