基础隔震结构简化模型的振动参数识别

针对目前隔震工程设计中模型简化方面存在的不足，以隔震体系上部结构层间剪力和隔震层位移这两个主要指标等效为目标函数，用多目标优化算法建立了等代体系刚度及质量的参数识别数字模型。并针对工程设计需要，导出了等代参数的简代计算表达式。工程实例计算表明，用本文简化模型分析得到的上述两个指标结果与原结构的响应时程曲线基本吻合，时域响应峰值的相对误差小于3%。     

单轴平扭耦联基础隔震结构动力简化分析

为了建立单轴平扭耦联基础隔震结构的动力简化分析方法,探讨了影响结构扭转反应的参数取值规律,首先基于层单元模型,通过假定上部结构楼层回转半径、偏心距、弹力半径相等,推导了单轴平扭耦联基础隔震结构线性化的动力计算方程;其次,运用该简化分析方程,通过一算例进行了动力响应的参数分析。结果表明:调整隔震层刚心使其与上部结构质心位置接近,可显著降低偏心隔震结构扭转反应;增大隔震层刚度半径及阻尼半径可有效减少或抑制结构扭转反应;所建简化分析方程能有效模拟偏心隔震结构动力响应。     

单桩水平及水平-摇摆耦合振动分析

采用Novak薄层法,分析了单桩的水平及水平-摇摆耦合振动。然后,引进Novak和韩英才的边界层理论,全面分析和对比了匀质弹性、匀质粘弹性和非匀质粘弹性地基中单桩的动力阻抗,考察了各种因素对单桩动力阻抗的影响程度。在推导单桩水平动力阻抗的过程中,采用克雷洛夫函数和初参数法求解单桩的水平振动微分方程,从而能够方便地考虑桩长和桩底土对单桩动力阻抗的影响。计算表明,当桩的长径比较小时,桩底土对单桩动力阻抗有重要的影响。     

层状饱和土中部分埋入单桩的水平振动响应

研究了层状饱和土中部分埋入单桩在水平简谐荷载作用下的动力响应问题。基于Biot波动方程和Novak薄层法原理,在求得层状饱和土半空间位移和应力基本解的基础上,利用桩-土变形协调条件和桩单元间位移、转角、弯矩和剪力的连续性条件建立了桩身刚度矩阵方程,导出了水平稳态谐振下部分埋入单桩阻抗函数的封闭形式解答,并获得了桩身弯矩分布形式。将所提退化解与已有成果进行了对比,验证了理论推导的正确性。参数分析表明:埋入比、土层分布、表层土厚度和渗透系数对桩顶阻抗影响显著,但表层土厚度和渗透系数超过特定值后则其影响较小。     

动力基础系统非线性力学模型

采用定参理想集总参数计算体系，以动力基础非线性动力学模型和非线性广义刚度函数的概念为基础，将动力基础模型从竖向非线性振动推广至水平非线性振动、扭转非线性振动以及水平-回转二自由度耦合非线性振动和竖向-水平-回转三自由度非线性耦合振动，建立了动力基础非线性动力学模型的一般表达式，为动力基础非线性设计提供了理论。     

核心筒部分悬挂结构抗震分析的简化力学模型

提出了核心筒部分悬挂结构体系,在已有该体系振动台试验基础上,建立了该体系的抗震分析简化力学模型及其理论公式。按小震、中震和大震3种不同的地震作用情况,分析了该结构体系力学模型和动力方程的差异。利用有限元分析程序SAP2000,对这种结构体系进行了小震和大震作用下的结构地震反应分析,计算结果与试验结果吻合较好。     

平扭耦联隔震体系的简化模型及有关参数变化的计算分析

本文根据隔震结构的动力学特点，提出了空间平扭耦联隔震结构简化计算模型，该模型仅有四个自由度，做定性分析和近似计算十分方便，力学概念明确可靠，文中并对这种体系的动力特性和反应，采用反应谱方法进行分析计算。还对平扭耦联隔震结构的重要特征参数对结构的动力特性和动力反应的影响，进行了较为全面的分析研究。     

鄂尔多斯周邻地区地壳应力场——一个简化的力学模型

本文提出了鄂尔多斯周邻地壳应力场的一个简化力学模型。在这个模型中,欧亚板块被简化为一个无限大Hooke薄板,稳定而且完整性好的鄂尔多斯地块则被模拟为一个嵌入在该板内的刚性椭圆核。由于印度洋板块碰撞和太平洋板块的俯冲,使该板承受着一种沿太平洋板块向西俯冲方向的单向压缩。利用该问题的Mycxeлишвили解,分析和计算了鄂尔多斯地块周邻地区地壳应力场,对该地块周邻地壳应力场特征提出了一种可能的解释。认为华北地壳应力场与鄂尔多斯地块周邻应力场可能是同一种力源作用下形成的,鄂尔多斯地块周围存在小区域应力场的原因可能反映了介质明显的非均一性。     

埋入基础动力分析的集总参数法

本文应用埋入基础的水平与摇摆耦联振动的简化力学模型,分析了振动台基础的动力反应。文中讨论了振动参数的确定方法,以原质变参数和换质定参数两种集总参数法的计算结果与实测结果进行对比。此外,对于不同埋深基础周围地面的动力反应进行了量测和分析。     

基础隔震设计的简化计算

提出采用工程软件实现基础隔震计算分析的多种简化方法,主要包括计算模型的建立和地震作用效应的计算。对不同方法的适用条件和计算结果差异进行讨论,并通过算例加以说明,可供设计人员进行基础隔震设计时参考。     

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.     

地震活动的简化模型研究

大陆地震活动带的地震活动表现为平静和活跃相交替的轮回活动特征,各轮回中强震活动呈现出时间和空间上的迁移特征。为了探索这种活动特征的机制,本文试图用数值模型来探讨在统一构造应力场作用下的地震活动带的地震活动特征。模拟中的事件表现出类似于实际地震活动的一些特征,例如震级—频度关系和地震平静—活跃的交替特征等。如果把模型中元件上接近破裂强度的高应力值与前兆加以联系的话,我们发现模型中的前兆变化具有复杂性。模型中大事件的前兆并不是集中在未来大震的周围,而是在整个系统中大范围内出现。系统中前兆出现的程度与地震大小之间没有确定的对应关系。统计表明从前兆出现的范围只能估计出未来发生地震的上限值。     

具有埋入基础的土-结构系统的非线性地震响应分析

本文使用7S-Ⅱ计算机程序,在两个不同大小的地震力作用下,对具有埋入基础的土-结构系统进行了地震响应分析。分析中不但考虑了地基土的材料非线性,而且考虑了接触界面的非线性。为了估计这些非线性性能对结构和土的响应值影响的大小,文中定义了非线性时间比,β_J和β_J。接触界面的动力性能在文中也得到了详细的讨论。在中等地震的作用下,界面上的滑移和剥离对其邻近区域的响应值就有了很大的影响。随着激震力的增大,结构物基础的侧面和地基土会完全剥离,使得系统的基频发生漂移,从而引起结构物顶端的线性和非线性结构内部反应谱之间在共振频率区段内有明显的差别。     

多层基础隔震房屋结构在水平地震力作用下的振动传递

文章将周期结构原理与导纳方法结合起来，分析了带复合结构单元的有阻尼的有限周期系统的波传播和振动特性，得到了有限周期结构自振频率的一般表达式。     

钢板剪力墙结构的简化模型研究

统一等代模型(USM)和混合杆系模型(CSM)是从纯拉杆模型(SM)基础上发展起来的两种钢板剪力墙结构简化模型。本文在已有试验研究基础上,通过有限元软件ABAQUS对采用精细模型和简化模型的钢板剪力墙结构进行了单调荷载弹塑性分析和动力时程分析,基于理论推导对USM模型进行了修正,并给出了CSM模型的理论荷载-位移曲线,同时讨论了CSM模型应用于时程分析的适用性。结果表明:相比于SM模型,USM模型估计的极限承载力具有更高的精度,但初始刚度提升不明显;虽然CSM模型估计的初始刚度精度很高,但是当墙板高厚比较大时,其承载力高于精细模型,而CSM模型应用于动力时程分析时,对于墙板高厚比大于250的钢板剪力墙结构模拟等效结果较为准确。该研究为钢板剪力墙结构的简化模型应用提供一定参考。     

灌注桩水平承载能力设计值的简化估算

按拟定条件采用代入参数法并附加表格对原规范公式进行了简化。这些表格数据只与桩径，距径比，桩排列和桩基土类型有关，为使计算结果更加准确，在一定范围内还可按相应部分除注要求进行修正。     

三维钻孔应变的力学模型

讨论了两个问题：（１）三维圆孔问题的力学模型。（２）在边界条件上，实际地球潮汐形变应力与三维圆孔问题力学的应力有差异。论证了在目前钻孔应变测量的精度情况下，边界条件的这一差异不影响三维圆孔问题力学模型在应固体潮中的应用。     

任意刚性基础竖向动阻抗的简化计算

对于均质弹性半空间上的任意形状的刚性明置和埋置基础,其动刚度和阻尼系数的确定,已有很多这方面的研究。通常基础的任意形状用其外包的规则几何形状代替原有的不规则基础形状,以达到确定动刚度和阻尼系数的目的,而且这两个参数的确定仅仅是对单独刚性基础的,无法考虑相邻基础对其产生的影响。针对上述两方面不完善之处作了进一步探讨,引入相邻基础动力相互作用因子的概念,并利用地基为平面应变假定以求之。推荐的方法经验证,非常准确。