施工缝对框架结构抗震性能影响的数值分析

为研究施工缝对框架结构抗震性能的影响,利用提出的施工缝模型,基于OPENSEES平台建模进行静力非线性分析和非线性动力时程分析。通过对比整浇框架与带缝框架的顶点最大位移、层间位移角、塑性铰出现和分布规律等明确施工缝对框架结构的抗震性能的影响程度。结果表明,施工缝使框架结构的变形和层间位移角显著增大,并且使8、9度区框架结构的层间位移角分布发生改变;施工缝使柱端更易出现塑性铰,更易发生"强梁弱柱"的破坏模式;在高烈度区,施工缝的影响比较显著,如果忽略其影响,将会高估框架结构的抗震性能。     

电气设备抗震性能对变电站系统功能的影响分析

变电站是由一系列电气设备组成的复杂系统。目前,各类减、隔震装置可以显著提升电气设备的抗震性能,然而,单体设备抗震性能的提升对系统抗震性能的影响难以量化。在前期研究的基础上,通过参数分析确定了决定变电站抗震性能的关键设备,进一步量化了提升这些设备抗震能力对变电站系统抗震性能的影响程度,研究结果表明：不同类型电气设备对系统功能的影响模式不同且与系统功能需求相关;从系统功能的角度,隔离开关、电流互感器和断路器是变电站的薄弱环节,变压器的影响不大;采用减、隔震技术提高变电站的抗震能力应重点关注关键设备。     

钢-FRP混合配筋转换梁结构抗震性能有限元分析

开展4榀不同配筋方式的转换梁结构拟静力试验,并分析各榀试件的滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线等抗震性能。采用OpenSees中基于刚度法的宏观梁柱纤维单元,选取适宜的本构材料并考虑筋材的黏结滑移,建立合理的转换梁结构数值分析模型,将数值模拟和试验结果进行比较,最后进行抗震性能参数分析。结果表明:混合配筋试件具有良好的抗震性能,数值分析模型能较好地模拟出滞回曲线的捏缩效应,对特征状态下的荷载值模拟精度较高;增大混凝土强度或者柱纵筋配筋率对试件ZHL-4抗震性能有利,而墙肢轴压比的提高将不利于试件ZHL-4抗震性能。     

强震下水闸结构抗震性能分析

强震下的水闸结构抗震性能尚待深入研究,结合实际工程案例,运用UC-WCOMD有限元分析软件建立精细化的水闸计算模型,并分别采用Pushover法和时程分析法讨论水闸在强震作用下的抗震性能,结果表明:结合抗震设防目标,采用Pushover分析法评估水闸的抗侧能力,并采用弹塑性时程分析方法进行强震下的抗震性能校核,是值得推荐的研究方法。     

T形配钢钢骨混凝土柱抗震性能数值分析

为研究非对称配钢钢骨混凝土柱的抗震性能,基于12根T形配钢钢骨混凝土柱的拟静力试验研究进行非线性数值模拟,了解其破坏机制、承载力、延性及耗能能力,探讨轴压比、配钢率、剪跨比对抗震性能的影响。结果表明,低周反复荷载作用下T形配钢钢骨混凝土柱滞回曲线饱满,具有良好的延性和耗能能力。在峰值荷载前,数值模拟结果与试验结果吻合较好。轴压力在一定范围内提高了试件承载力,但降低了延性;增大配钢率能提高试件的承载力、刚度和延性,使得峰值荷载后试件的性能退化趋于平缓;剪跨比对试件破坏形态有显著影响,随剪跨比的增大试件延性性能提高。     

局部隔震结构的抗震性能分析

基础隔震是提高结构抗震能力的一种有效措施。近十几年各国学者对此进行了许多研究,已提出一些实用的基础隔震形式。本文对它们的抗震性能进行了总结,同时根据结构动力分析的基本概念,提出了局部隔震结构形式。它由主、附两个结构组成,附属结构设置隔震层,因而它的自重可用来产生摩擦力,消耗地震动传给结构的能量;主体结构不设隔震层,因而它的侧向刚度可限制整个结构产生过大侧向位移。为定量研究此结构形式的抗震性能,本文利用随机振动的离散分析方法计算了它在地震动激励下的随机响应,结果表明它较整体隔震形式具有明显的优越性。     

建筑物偏心结构对其抗震性能的影响

偏心对建筑物的抗震效果有很大的影响。在对三种常见建筑物框架结构在偏心扭矩作用下的受震反应进行数值模拟时,采用6层建筑物模型,通过三维非线性模拟偏心结构对建筑物抗震性能影响的分析,采用最大层间位移作为衡量标准,绘制易损曲线来进行结果分析。结果显示:若忽略意外扭矩的影响,可能会高估钢结构体系的抗震性能,而影响安全评估结果;如果采用全层5%质量偏心来考虑意外偏心扭矩的话,会低估钢结构建筑物的抗震性能。     

结构参数对郑州国际会展中心屋盖结构的抗震性能影响分析

本文以郑州国际会展中心展厅钢屋盖的矩形单元为工程算例,借助ANSYS,采用振型分解反应谱法,计算结构在不同参数下的自振频率、动位移、支反力、动静内力比和动静位移比并对结果加以比较分析.研究表明预张力对于结构的动力性能影响甚微,可以忽略不计;但边界条件却改变了结构在多遇地震作用下的受力性能,建议慎重选取.为掌握该类斜拉式预张力索拱结构体系的动力性能提供设计依据.     

高速磁浮轨道结构抗震性能分析

磁浮轨道结构是整个磁悬浮系统最大和最昂贵的子系统，一旦在地震作用中破坏，将造成严重的直接和间接经济损失。通过对上海线典型轨道结构进行抗震分析，从墩柱强度、轨道梁的位移反应和支座抗震检算三方面对轨道结构的抗震性能进行评价。     

一种新型抗震耗能剪力墙结构—结构的抗震性能研究

本文根据两个十层新型抗震耗能剪力墙结构模型的振动台试验结果，研究了这种结构的地震反应、变形特性和耗能机理、提出了进行非线性地震反应分析的计算模型，并与试验结果进行了对比，在此基础上进行了参数研究，分析了结构主要参数的变化对抗震性能的影响。     

基坑排桩对建筑抗震性的影响分析

以往对建筑抗震性影响因素的研究仅限于施工材料、技术手段等外部条件,忽略了基坑土体安全系数、基坑状态对建筑抗震性的影响,一定程度上削弱了建筑的抗震性能。本文从基坑排桩角度对建筑抗震性的影响展开分析,通过有限元强度折减法获取土体的安全系数与基坑状态的判断标准,在该标准下基于土体安全系数采用有限元强度折减法计算公式,获取各个土层计算参数。基于该参数使用ABAQUS有限元软件构建基坑排桩有限元分析模型(土体和桩体分别采用莫尔-库仑弹塑性模型和二维弹性模型)。实验采用所提分析方法,从基坑排桩排距、刚度两方面对建筑抗震性能进行分析。实验结果表明,当基坑排桩排距进行适当取值时,建筑抗震性越好;双排桩的刚度越大,建筑抗震性越好,且随着刚度的增加建筑抗震性能趋于平稳。     

桩筏基础振动台试验设计及数值模拟研究

为了研究某核电工程桩筏基础抗震性能,设计缩尺筏基振动台实验。试验模型使用ABAQUS软件进行数值模拟以验证试验设计方案的可行性。依托该实际工程,实验缩尺比例为1/200。地震波选用国内外核电厂结构相关技术文件和规范规定,采用R.G1.60标准反应谱拟合的人工波进行输入计算。结果表明:桩间土输出加速度越往模型上部越大;桩顶部位移比桩低部大;筏板加速度与位移均小于桩体。分析成果可为振动台试验的改进提供指导并为实际工程设计提供参考。     

窑洞外形特征对结构抗震性能影响研究

调查发现山西北部农村地区农居窑洞多是独立式土坯窑洞,结构主要受力体系是土坯砌体砌筑拱结构,其建造无统一标准,外形样式存在差异。由于拱结构的内力分布对外形尺寸变化比较敏感,为研究窑洞外形特征对结构抗震性能影响,建立相应的有限元模型进行计算分析,对比不同外形特征窑洞在地震作用下的损伤情况,并结合历史震害,指出窑洞结构的薄弱位置。研究结果表明覆土较厚的窑洞容易损伤,连拱孔数较多窑洞的两侧位置更容易发生破坏,拱的曲线形状对结构抗震性能有一定影响,合理拱曲线窑洞的抗震性能优于一般形状窑洞。     

复杂应力条件下地基岩石细观破坏研究

为了研究复杂应力条件下的深基坑岩石细观破坏问题,本构方程采用由应变空间导出的弹塑性损伤细观力学模型,借助有限元计算方法,实现了岩石三维破裂过程的数值模拟。采用细观破坏单元网格消去法,实现了有限元模拟裂纹扩展过程;利用位移加载来实现岩石逐渐破裂过程;数值模拟灰岩单轴拉伸及压缩破坏试验、双轴拉伸破坏试验和三轴受压破坏试验,得到其非线性应力—应变曲线和不同载荷阶段弹塑性损伤破裂演化系列图像;分析细观非均匀性对岩石宏观破裂力学行为的影响。研究表明,在复杂应力条件下,随着围压增大,峰值抗压强度明显提高,塑性变形明显增大。本文研究对深基坑施工过程中预防工程事故的发生具有借鉴意义。     

HPPPR模型及其在地震综合预测研究中的初步应用

在综合考虑经典投影寻踪算法特点的基础上,针对投影寻踪计算中存在的一些不利因素,给出相应的解决思路.利用数值仿真技术进行基于粒子群优化算法与厄密特多项式构建的投影寻踪回归模型建模能力与计算精度的检验,再将其应用于多维地震时间序列综合建模预测中.计算结果和进一步分析表明,基于粒子群优化算法与厄密特多项式构建的投影寻踪回归投影寻踪模型具有简单、快速、有效的特点,在实际地震综合预测建模中取得了满意的效果,可作为地震综合预测的一种回归分析方法.     

基础刚度对砖石古塔地震响应影响研究

以西安万寿寺塔纠偏工程为研究背景,分别建立增加圈梁、圈梁-地梁组合以及圈梁-地梁-托盘组合模型下的塔体与基础协同工作模型。采用时程分析法,对不同基础刚度条件下塔体的地震响应进行分析及评估,结果表明:(1)增大基础刚度的同时结构的地震位移响应将会被放大,但应力时程曲线的波动范围随之缩小、幅值减小;(2)增设圈梁时由于塔底三向受力,塔底应力将被放大;(3)进行基础完全托换能够大幅改善塔底在地震作用下的受力状态。在塔体加固维修时应综合考虑地震作用下塔体的位移放大效应与塔体应力分布的影响,选取合适的基础刚度。     

最小剪力系数及其调整方法对超高层建筑地震响应的影响

超高层结构地震剪力响应由振型分解反应谱法得到的结果经常不能满足规定的最小剪力系数要求。为此,文章简述剪力系数的概念和调整方法,以具有不同剪力系数的两个模型对比分析结构弹性、弹塑性地震响应差异,探讨剪力系数对超高层结构地震响应的影响。以通过强度和刚度调整使最小剪力系数满足规范要求的两个模型,分析不同调整方法引起的结构响应的合理性。结果表明:满足最小剪力系数的结构的弹性基底剪力大、层间位移角较小,结构的弹塑性位移响应也较小,受力状态优于不满足最小剪力系数的结构,安全性得到了提高。结构弹性倾覆力矩需求和弹塑性基底剪力按刚度调整大于按强度调整;结构弹塑性最大顶点位移和层间位移角响应相差不大,但出现刚度大\,层间位移角也大的与抗震理论相悖的情况;在满足抗震要求的情况下,构件的受力状态则是按强度调整更优,构件截面更加经济合理。     

基于Revit平台设计建筑模型的钢网架结构抗震性能数值模拟

研究基于Revit平台设计建筑模型的钢网架结构抗震性能数值模拟方法,对于提高钢网架结构抗震性能以及安全性具有重要应用价值。该方法依据标高和轴网的定位信息设计钢网架建筑构件及结构构件后,通过Revit软件平台确定实例钢网架结构建筑模型大体框架;采用绑定约束以及接触约束方法,分别实现建筑模型杆件-梁以及混凝土-型钢间的约束,并采用位移控制加载方法在得到的建筑模型杆顶以及梁与轴线方向加载轴向荷载和往复荷载。采用TurnTool虚拟仿真软件,进行钢网架结构抗震性数值模拟。结果显示:在低周往复荷载作用下钢网架结构荷载与位移的变化较为稳定;在低周往复荷载作用下的塑性阶段时,结构的纵向系杆对混凝土存在约束效果,构件间距越小该结构的延性就越好,纵向系杆能够提高实例钢网架结构的受力性;不同地震波作用下钢网架结构楼层节点位移随着楼层的增高而加大,证明了所设计模型的抗震模拟结果准确性较高。     

Influence factors on the ground surface rupture zone induced by buried normal fault dislocation*

The seismic disaster presents a zonal distribution along the fault strike. In this paper, rupture zone of ground surface soil caused by the uniform dislocation, inclined dislocation and warped dislocation of buried normal fault are studied by constituting a three-dimensional finite element model in Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analysis (ADINA). According to the critical value of surface rupture, the variational features and influencing factors of width and starting position of the “avoiding zone” in engineering construction are analyzed by using 96 model calculations. The main results are as follows: (1) Since the rupture zone of the ground surface soil from the point of mechanics is different from the “avoidance zone” from the point of engineering safety, the equivalent plastic strain and the total displacement ratio should be considered to evaluate the effect of the seismic ground movement on buildings. (2) During fault dislocation, plastic failure firstly occurred on the ground surface soil of the footwall side, and then the larger deformation gradually moved to the side of the hanging wall of the fault with the increase of fault displacement. (3) When the vertical displacement of buried fault reaches 3 m, the width of “avoiding zone” in engineering construction varies within the range of 10–90 m, which is most affected by the thickness of overlying soil and the dip angle of the fault.     

输电线路岩石嵌固基础抗拔试验及数值模拟分析

为了研究全风化-强风化地区岩石嵌固基础抗拔性能及土体破坏模式,基于安徽省太湖县岩石嵌固基础抗拔性能现场试验,结合数值模拟对不同埋深、不同型式的岩石嵌固基础的抗拔性能进行分析。发现在基础埋深较浅时,坛子型和掏挖型基础抗拔性能及土体破坏模式大体相近;当基础埋深较深时,掏挖型基础抗拔性能明显优于坛子型。同时,对两种基础型式的经济效益进行比较分析,研究结果表明:掏挖型嵌固基础抗拔性能更优,同时具有更好的经济性和环保性,推荐在风化性较强的岩石地基输电线路工程中推广应用。