大跨度斜拉桥地震响应非线性时程分析

以有限元分析理论为基础,结合某大跨度斜拉桥工程实例,利用ANSYS软件建立有限元模型,通过修正后的El Centro波分别考虑横向、竖向及纵向输入,采用时程分析方法对其进行地震反应分析.计算分析表明:考虑几何非线性后,结构的内力和位移响应明显增大,且对主梁和索塔内力与位移的影响程度及规律也不尽相同,须区别对待分析.同时表明该桥抗震性能良好,地震荷载不控制设计.由此得出结论,对于斜拉桥这类柔性体系, 不可忽视结构几何非线性的影响.     

爬移状态对服役曲线梁桥抗震性能影响分析

服役曲线梁桥常存在爬移病害。为探讨爬移病害程度对曲线梁桥抗震性能的影响规律,通过总结服役曲线梁桥爬移病害,确定以不同梁端爬移位移量作为描述服役曲线梁桥爬移状态的对比分析工况,并以一座三跨预应力混凝土曲线梁桥为例,采用MIDAS Civil建立有限元模型,考虑桩-土相互作用、双向碰撞效应及材料非线性,分析曲线梁桥支座及桥墩等主要受力构件地震响应规律,探讨爬移状态对服役曲线梁桥抗震性能影响。研究结果表明：主梁的爬移病害对桥梁的抗震性能会产生不利影响,会导致支座位移的增长,增加支座破坏的风险,从而增加桥梁上部结构碰撞效应及落梁风险;随着爬移位移的增加,桥墩的损伤状态可能由爬移前的无损伤转变为考虑爬移后的严重损伤状态。因此,在进行服役曲线梁桥抗震性能评估时应量化其爬移状态,并采用合理的措施对主梁的爬移进行限制。     

密肋壁板结构宏观模型及非线性时程反应分析

采用SAP程序中的Link单元进行了密肋壁板结构非线性时程反应分析。推导了Link单元的刚度矩阵,确定了相对转动中心高度。并结合钢筋混凝土柱轴向恢复力模型和密肋复合墙体水平抗侧恢复力模型,给出了Link单元竖向和水平连接弹簧非线性力-位移关系的计算公式。采用Link单元建立了密肋壁板结构宏观有限元分析模型,并对1/10比例振动台模型试验进行了非线性时程反应分析。结果表明:计算结果与试验结果吻合良好,这说明采用Link单元可以较好的模拟密肋壁板结构的动力非线性行为。     

城市独柱墩桥梁结构体系非线性抗震研究

针对城市桥梁采用的独柱墩连续梁桥具有的缺点,提出了采用两跨T形刚构桥梁的结构形式。利用非线性时程分析方法,考虑钢筋混凝土桥墩材料的非线性,对两种桥梁结构在纵向地震动作用下的非线性地震反应行为进行了分析,得到了两种桥梁结构桥墩的弯矩、剪力、位移以及塑性铰转角时程。结果表明,在同一地震动作用下,T形刚构桥墩所受弯矩小于连续梁,所受剪力大于连续梁,桥墩塑性铰的转角远小于连续梁。因此,在同等损伤程度和保证桥墩抗剪能力的情况下,T形刚构比连续梁能够承受更强的地震。     

油气集输悬索管桥动特性及地震非线性时程反应分析

悬索管桥具有比传统悬索路桥柔性大、阻尼低、频谱不均匀、自重轻、横向刚度小等的典型特性,动力学行为复杂,更容易引起结构失效和破坏。文中以漾濞江油气集输悬索管桥为研究对象,基于Midas软件建立了地震载荷条件下的悬索管桥有限元模型,开展了悬索管桥的地震响应、抗震性能数值模拟研究,揭示了管桥体系的危险区域和可能存在的破坏形式,发现:合理设置吊杆和拉索分布密度,对悬索桥自身的抗震有利。根据相似原理,搭建了漾濞江悬索管桥的室内实验系统,探究悬索桥动力特性及结构参数对动力特性的影响规律,验证了数值模拟正确性,为漾濞江油气集输悬索管桥的抗震性能设计提供理论指导。     

钢管混凝土结构的弹塑性时程分析

利用杆系模型理论，对高层钢管混凝土结构简化模型进行非线性弹塑性时程分析，计算结果表明，本文计算模型合理，在8度罕遇地震作用下，该结构没有产生不可逆性破坏，说明该结构具有良好的抗震性能。     

宿迁市文体馆基础隔震非线性时程分析研究

宿迁市文体馆4500座位，约13000m^2,位于8度抗震设防区，主体结构为钢筋混凝土结构空间框架，钢网壳屋盖。该工程采用基础隔震技术设计，在桩基顶面与上部结构之间设置架空层，用作安置设备管道及隔震层。隔震层由叠层橡胶隔震支座和粘滞阻尼器组成。对主体结构基础隔震采用空间模型非线性时程分析方法进行了详细分析，结果表明：采用基础隔震措施可显著降低结构地震作用，上部结构水平地震作用减震系数可按0．25采用；设置附加粘滞阻尼器能较好地解决降低地震作用和限制隔震层位移之间的矛盾，对提高隔震体系的性能具有重要作用。技术经济比较表明，本工程采用基础隔震措施，具有明显的社会、经济效益。     

基于耐震时程法的进水塔结构抗震性能分析

进水塔结构作为水电站的进水建筑物,其抗震性能对水电站的安全运行有重要意义.以沙牌水电站的高耸独立进水塔结构为研究对象,应用3条耐震时程曲线对其进行抗震性能分析与评估,并将计算结果与天然地震动下的增量动力分析结果进行比较,对比分析进水塔塔顶位移、基底剪力及地震损伤历程.实例研究表明:耐震时程法可以较好地分析结构的抗震响应...     

核环吊缩尺模型抗震性能动力时程分析

为研究核环吊在地震作用下的瞬态响应机理,完成了核环吊缩尺模型的抗震实验,并采用ABAQUS时程分析法研究了缩尺模型的动力响应。首先介绍了核环吊缩尺模型实验的设计方法和准则;其次通过与谱分析的对比分析说明了进行动力时程分析的必要性;最后介绍了ABAQUS中时程分析法的具体方法和步骤。仿真与实验结果的对比分析表明:ABAQUS的Slide-Plane连接单元可准确地模拟大车与小车不跳轨情况下的轮轨约束,验证了关键参数设置方法的准确性,为今后的核环吊产品的抗震设计提供了借鉴和参考。     

汶川地震震中某钢筋混凝土框架结构的非线性地震反应分析

2008年5月12日,四川省汶川县发生了里氏8.0级地震,造成了巨大的人员伤亡以及工程结构震害。位于震中映秀镇的漩口中学教学综合楼是按照《建筑抗震设计规范(GB50011-2001)》进行设计的,按7度进行抗震设防。在此次地震中,该建筑破坏严重,工程震害典型。为此,本文考虑了钢筋混凝土与砌体的材料非线性性质,建立了框架填充墙结构的非线性分析模型,进行了非线性有限元时程分析,分析了结构破坏的原因,讨论了填充墙体对结构抗震性能的影响,为该类结构的抗震设计提供了一定的依据。     

地震安全性评价中时程的包线与设定地震

"设定地震"概念的提出已有一段时间,但鲜见在我国地震安全性评价中应用。同时,概率方法在地震危险性评价中,由于时程包线函数的确定源于震级-距离组合的不确定性而带有较大的任意性。本文建议在考虑潜源概率贡献的基础上,引入设定地震的期望震级和期望距离组合,用以控制包线函数。通过修改危险性分析椭圆模型的软件,可以进行计算并给出了算例。     

强震作用下机场高耸塔台结构抗震性能分析

为提升强震作用下机场高耸塔台结构的抗震性能及安全,采用非线性时程分析方法研究高耸塔台结构的强震损伤分布规律;基于性能化抗震设计方法确定塔台关键构件抗震性能水准,对高耸塔台结构进行性能化抗震设计和损伤控制;最后分析了竖向地震对高耸塔台结构强震损伤的影响.分析得到,采用多遇地震设计的塔台结构,在罕遇地震作用下塔台结构层间位...     

基于地震时程分析的尾矿坝稳定性评价

采用永久变形分析和地震时程分析相结合的综合研究方法,开展某大型现场尾矿坝的稳定性评价。依据尾矿坝场地地震安全性评价结果,确定50年超越概率10%、5%的荷载时程输入曲线;采用修正UBCSAND模型进行隐式非线性分析;采用粘性输入边界,解决动力荷载时程较长时引起计算不收敛的问题;进行尾矿坝的三阶振型特征周期计算;进行基本烈度下永久变形分析,剖析不同坝体标高的变形特征;绘制位移云图并剖析位移变化特征;采用时程+SRM法,计算绘制50年超越概率10%和5%的安全系数时程曲线。根据永久变形和稳定性系数计算结果,综合判定尾矿坝稳定状态,据此对现场尾矿坝提出加固建议。建立的研究方法和成果可为大型尾矿坝稳定性评价工程提供参考。     

不同设防标准RC框架结构基于易损性分析的抗震性能评估

借助非线性动力时程分析,对严格按照规范Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ度设计的5个三跨6层钢筋混凝土框架结构开展易损性分析,建立了基于峰值加速度的易损性曲线。从易损性的角度对不同设防标准RC框架结构的抗震性能做了定量评价,并探讨了设防标准对RC框架结构易损性的影响。分析表明,对应于设防小震、中震及大震水平的峰值加速度,结构“小震不坏”、“中震可修”和“大震不倒”的失效概率均在18%以内,可认为结构满足三水准的性态控制目标。随着结构设防标准的提高,其易损性随之降低,相同峰值加速度对应的各个破坏状态的超越概率均有所降低。此外,将框架结构的设防烈度提高1度,其“大震不倒”的失效概率会明显减小。而将框架结构的设防烈度降低1度,其“大震不倒”的失效概率会显著增加,最高可达4倍。     

导管架式海洋平台的地震动时程分析

介绍了海洋固定平台抗震的研究现状、国内外现阶段采用的平台抗震规范以及目前平台抗震中存在的若干紧迫的问题.以锦州某WHPC导管架式海洋固定石油平台为例,对具有相同峰值加速度的美国API规范谱和通过地震安全性评价得到的场地谱以及我国<海上固定平台入级与建造规范>给出的规范谱分别拟合一组时程进行平台结构的地震时程分析,计算结果表明,对研究的该平台,在相同的峰值加速度条件下,安评场地谱时程输入得到的平台顶层甲板位移和柱腿单元最大弯曲应力大于船检局规范谱时程输入的结果,但两者均小于美国API规范谱时程输入的结果.实际平台抗震设防不能简单套用API规范.     

地下T型交叉管廊的抗震时程分析

利用ABAQUS有限元软件,进行地下T型交叉管廊的抗震时程分析。计算模型采用黏弹性边界结合地震动输入等效节点力的方法建立,土体的非线性采用等价线性方法考虑,混凝土材料采用塑性损伤模型模拟。以某拟建的双舱地下综合管廊工程为例,研究了T型交叉管廊在地震波激励下的内力。研究表明,T型交叉管廊交界面的内力最大;相比于非交叉管廊,在T型交叉管廊交界面位置处,T型交叉节点对轴线与振动方向一致的管廊的截面弯矩影响最大,放大了233倍;T型交叉节点对轴线与振动方向垂直的管廊的轴力影响最大,放大了17倍。研究对于T型交叉管廊的抗震设计具有一定参考价值。     

长春光大银行主体钢结构在罕遇地震作用下的时程反应分析

分别采用基于塑性铰法的空间梁柱单元分析程序和简化的DRAIN-20分析程序，对其主体巨型钢框架结构进行了考虑双重非线性的罕遇地震作用下的时程反应分析。分析中使用了三条典型地震波和一条当地人工地震波，分别得到了顶层位移和加速度时程曲线、层间位移包络值和塑性铰出现的位置与先后顺序。分析结果表明结构在体系设计上是合理的和在大震作用下具有足够的安全度。     

各类抗震设计规范对设计地震动时程规定的对比分析

系统介绍了国内外各类抗震设计规范和导则中关于设计地震动时程方面的规定。分别从时程分析范围、时程组数以及天然时程所占比例、设计地震动时程的峰值和反应谱特性、设计地震动时程的持时特性以及设计地震动时程的相关性等5个方面,对比了不同行业抗震设计规范中关于地震动时程相关规定的异同。以我国现行《建筑抗震设计规范》为例,给出了满足相关要求的设计地震动时程,并针对设计地震动时程确定过程中需要关注的问题进行了讨论,以期为我国地震安全性评价工作中设计反应的确定谱提供参考。     

多向地震作用下隔震配电建筑物的非线性动力反应分析

本文结合我国首例将隔震技术应用于变电建筑物的工程———西安市330kV西北郊变电站110kV配电楼工程,研究隔震结构在多向地震作用下的非线性动力反应,并把计算结果与单向地震作用的结果进行分析比较。结果表明,本工程采用隔震技术是可行的,采用基础隔震措施可有效地控制结构的偏心扭转效应,使屋面层及楼面层的运动规律趋于一致,建筑物整体趋于平动,同时还可显著降低上部结构及电气设备的地震作用,并且在多向地震作用下的结果比单向地震作用时的隔震效果更加合理。目前该工程已竣工投产,本文工作将为隔震技术在电力系统的更广泛应用打下一个良好的基础。     

抗震分析反应谱法和时程分析法数值仿真比较

基于ANSYS有限元软件比较抗震分析反应谱法和时程分析法的地震数值仿真结果,研究二者的共同性和仿真结果的可比较性。结果表明,反应谱法和时程分析法在抗震反应计算中都体现了地震动特性和结构动态特性对结构地震响应的影响,二者在响应最值和响应频率上的仿真结果具有一致性。