基本振型对高层建筑等效静力风荷载的影响分析

荷载规范风振系数计算式以背景分量因子和共振分量因子为主要参数,其中背景分量因子采用规范振型进行简化计算。本文比较了规范简化表达式和具体表达式的计算结果,对比了采用不同基本振型计算所得的风振系数和等效静力风荷载。结果表明:规范简化表达式与具体表达式计算结果一致;与某些非规范振型计算结果相比,按规范振型计算会导致风振系数与实际结果差异较大,风致基底剪力的差异也可达5%以上。基于指数振型系列,采用非线性最小二乘法,拟合得到了简化表达式的系数k和a1,用此系数的简化表达式与具体表达式计算结果基本一致。     

修正振型叠加法在动力分析中的应用

本文对动力分析中的振型叠加法进行了研究,指出这个方法在舍弃某些高阶振型的影响时,常常会导致很大的计算误差。为此我们推导了考虑这些高阶振型影响的修正振型叠加法计算公式,并用这些公式计算了许多实例。计算结果表明,本文方法能有效地克服一般振型叠加法的缺点,提高计算的精度。     

三跨空冷支架结构体系动力特性测试研究

空冷支架结构体型独特,属典型的上刚下柔型结构,且质量80%集中在上部,抗震及抗风计算非常重要,虽然结构物的固有频率及振型可以通过结构动力学的原理计算得到,由于实际结构受组成材料、周围结构等因素影响,经过简化的计算简图与实际结构总有一定的差异,因而计算值与实际值一般有较大的误差.文中对神木的三跨结构采用脉动法进行现场测试,得到结构实际的动力特性数据,包括结构的自振频率、振型等,并和计算数据进行对比,提出了在抗震设计中应注意的问题.     

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。     

四种地下结构抗震设计简化分析方法对比

在地下结构抗震设计简化分析方法中,强制反应位移法将土层变形施加在有限元模型侧边界模拟地震作用,反应加速度法将土层加速度施加到整个有限元模型上模拟地震作用,此外还有仅将土层加速度施加到土层模型上模拟地震作用的方法。上述方法均规避了反应位移法中关于弹簧刚度的取值问题,提高了计算效率。本文以1个双跨箱形结构为例,用动力时程分析的计算结果作为校核,分析了强制反应位移法、反应加速度法和仅将土层加速度施加到土体中的简化分析方法在不同侧边距条件下的计算精度,再结合常用的反应位移法,对比分析了4种简化分析方法的误差。分析结果表明:使用强制反应位移法时,侧边距取为1倍结构宽度导致的误差最小,反应加速度法和仅在土体施加加速度的简化方法对侧边距取值不敏感,反应位移法在角点造成的误差最大。     

框架结构自振频率和地震作用的计算问题

讨论了以剪切变形为主的框架结构自振频率和地震作用的计算问题。根据豪尔塞计算法求结构的自振频率；采用振型分解反应谱法求结构的地震作用。在考虑不同边界条件后，详细叙述了两种实用计算方法，给出“自顶向下位移法”和“自底向上剪力法”的求解结构的自振频率和地震作用的计算步骤。     

Pushover加载模式对圆形双柱墩地震反应的影响

为考察pushover侧向力模式对桥墩地震反应的影响,以圆形双柱墩模型为例,进行了6个地震动作用下的非线性时程分析和4种常用侧向力加载模式的pushover分析,并以时程分析结果的平均值作为对比基准。研究表明,不同侧向力加载模式计算结果存在一定差异,静力法计算结果误差最大;给定振型下的模态法误差较小,在不同轴压比下的计算结果分布规律与时程法的吻合最好;常量加速度法的误差基本介于前述两种模式之间;M-phi曲线法的误差随着轴压比的增大而变大;与时程法相比,模态法的计算结果比其它方法更为合理。     

地震作用下储液罐的动力和稳定分析

本文分两部分:1.联合应用有限元和边界积分法对带顶盖的圆柱形储液罐进行自振分析,并用反应谱方法求地震反应。研究了顶盖、静水压力等因素对各阶环向振型频率的影响和罐体自身质量、液面以上罐体刚度对包含有cosθ的振型的频率和地震内力的影响,建议了一个计算拱顶罐动力反应的简化模型。2.在此基础上,用有限元-级数展开法对水平地震作用下的储液罐的稳定性作了探讨,讨论了环向内力和平错内力对储液罐稳定性的影响以及液面附近罐壁失稳的现象,对目前规范中有关储液罐稳定验算方法作了评价。两部分的计算结果与试验结果作了比较。     

考虑楼板变形带转换层高层建筑结构简化计算

带转换层高层建筑属于复杂结构体系,其楼板变形问题较为突出,考虑楼板变形对带转换层高层建筑结构进行的地震反应简化计算研究非常必要.首先将带转换层的整体结构以转换层为界划分为若干个子结构部分;其次,对每个子结构内部的各类型竖向构件以轴线为单位运用超单元法进行简化等效,对其楼板和转换梁等水平构件则视为深梁,对所有构件考虑其类型、剪切变形、弯曲变形和轴向变形等因素的影响建立其单元刚度矩阵;最后,通过坐标变换和自由度缩减形成各子结构整体刚度矩阵,根据依次放松约束节点的计算思路完成整体结构的动力计算.算例结果表明,该简化计算法计算量小精度较高.     

结构动力灵敏度分析中的几个问题

结构动力灵敏度分析是进行抗震结构优化设计和考虑参数不确定性进行动力可靠性分析的基本步骤。本文就结构动力分析中几个常用的计算过程进行灵敏度分析研究,给出了Choleskey分解矩阵及其它常用数学变换的灵敏度计算表达,分析了振型灵敏度的传递作用,指出对于一般的剪切型结构可以不考虑振型及振型参与系数的灵敏度,从而使问题大为简化。本文还讨论了结构动力反应与各基本参数的灵敏度之间的关系,提出了直接通过结构地震反应得到灵敏度谱的设想。作者认为,通过大量的统计分析可以得到工程上实用的地震反应灵敏度谱。     

竖向地震作用对高柔结构的影响

对烟囱的震害规律进行了分析.认为地震时烟囱的破坏,竖向地震力起了很重要的作用.提出了用冲量法来计算烟囱的竖向地震作用,并以190 m 高的钢筋砼烟囱为例进行了计算.对计算结果进行了分析,并指出了烟囱设计中应注意的问题.进一步阐明了计算高柔结构和特定条件下某些结构的竖向地震作用的必要性.     

地下结构地震反应规范计算方法的对比分析

随着地下空间大规模开发利用,地震灾害对其造成的潜在威胁不容忽视。基于《城市轨道交通结构抗震设计规范(GB50909-2014)》和《地下铁道建筑结构抗震设计规范(DG/TJ08-2064-2009)》建议的分析方法,选取惯性力法、反应位移法(国家规范法、上海规范法)、动力时程方法(线弹性方法、等效线性化方法)三类共5种计算方法,以典型两层双柱三跨地铁车站结构为分析对象进行地震反应的对比验算,对上述计算方法的适应性进行评价。分析结果表明,与动力时程方法相比较,惯性力法计算得到的侧墙剪力值偏大,中柱结果较为接近;对于反应位移法,国家规范方法和上海规范方法的计算模型略有不同,但两者计算结果基本相近,其中土体强制位移、集中地基弹簧、土体动剪切模量等参数取值对计算结果影响显著;对于动力时程方法,线弹性方法和等效线性化方法的结果较为接近,且变化趋势相同。     

基于我国实际工程场地的不同基本周期计算方法差异性研究

场地基本周期是表征场地动力特性最基本的指标,也是评价场地条件的重要依据。本文介绍了计算场地基本周期的四种方法——子层周期求和法（规范法）、子层周期贡献系数法、简化Rayleigh法以及逐层单自由度法。收集并筛选了国内605组钻孔深度达到工程基岩的剪切波速剖面资料,其中:Ⅰ类场地10个;Ⅱ类场地300个;Ⅲ类场地249个;Ⅳ类场地46个。以传递函数法结果为标准,对上述四种方法的计算结果进行对比检验,就不同方法的偏差进行了深入分析,给出了其统计结果,并剖析了各方法应用于实际工程场地的适宜性。主要结论:（1）我国规范所采用的子层周期求和法虽然在工程中方便使用,但计算结果普遍存在显著偏差,其偏差的平均值大于20%,最大偏差甚至接近50%。（2）简化Rayleigh法和逐层单自由度法相较于规范法计算精度均有大幅提高,二者偏差在5%以内的工况数占比分别达到80%和70%以上。（3）子层周期贡献系数法采用了加权累加的计算方式,继承了规范法便于操作的优点,并且计算精度为本文所选四种方法中最高,其最大偏差不超过10%,偏差在5%以内的工况数占比达到85%,建议在实际工程中推广应用。     

反应位移法抗震设计中地基弹簧系数取值的探讨

随着城市轨道交通工程抗震性能越来越受到关注,反应位移法作为一种简捷的抗震设计方法被大量应用于地下结构抗震设计中。地基弹簧系数的确定方法是反应位移法抗震设计中最为重要的因素之一,本文选取试验法、李英民法、MIDAS法和有限元法,结合北京典型地层,对比分析这四种方法地基弹簧系数取值对地下结构的弯矩、轴力和剪力的影响规律。结果表明:(1)在反应位移法计算中,地基弹簧系数取值对结构内力响应具有重要影响,对结构轴力和剪力的影响较大,而对于弯矩的影响相对较小;(2)地基弹簧系数获取方法优选试验法,在无地勘资料情况下,经验公式和有限元法可作为备选方法;(3)综合考虑四种不同地基弹簧系数确定方法对结构内力影响程度,为保证结构设计的安全性,可对试验法下结构内力进行系数修正,修正系数建议值为1.10。     

论工程抗震设防标准

本文论述了工程抗震设防标准在防震减灾工作中的重要作用和地位，总结分析了工程抗震设防标准工作的发展、现状和存在的问题，探讨了工程抗震设防标准工作的涵意和内容，作者认为工程设防标准工作应包括确定合理的设防原则，适当的设防目标，科学的设防环境（地震）、便于应用的设防参数，与社会经济条件相符合的设防水准和设防等级，文中并对设防水准与等级的表述方式提出了具体的建议。从而为制定工程抗震设防标准工作建立起一个科     

Earthquake engineering in China

The development of earthquake engineering in China is described into three stages. The initial stage in 1950’s – 1960’s was marked with the initiation of this branch of science from its creation in the first national 12-year plan of science and technology by specifying earthquake engineering as a branch item and IEM was one participant. The first earthquake zonation map and the first seismic design code were soon completed and used in engineering design. Site effect on structural design and site selection were seriously studied. The second stage marked with the occurrence of quite a few strong earthquakes in China, from which many lessons were learned and corresponding considerations were specified in our design codes and followed in construction practice. The third stage is a stage of disaster management, which is marked by a series of government documentations, leading by a national law of the People’s Republic of China on the protecting against and mitigating earthquake disasters adopted at the meeting of the Standing Committee of the National People’s Congress of the People’s Republic of China in 1997, and then followed by some provincial and municipal laws to force the actions outlined in the national law. It may be expected that our society will be much more safer to resist the attack of future strong earthquakes with less losses. Lastly, possible future developments are also discussed.     

城市群体建筑物震害模拟方法研究

本文针对目前进行城市群体建筑物震害预测时,在数据收集和计算工作中遇到的实际困难,提出了一种简化的震害计算方法——单元破坏度指数法。同时将该计算模型嵌入到ArcView 9.0的GIS平台中,并以Oracle数据库为支撑,结合青岛市的实际数据,对城市群体建筑物的震害进行了模拟。结果表明,单元破坏度指数法不仅大大简化了数据收集和处理的工作量,而且计算结果的精度同样能满足工程应用的要求,与GIS相结合可以客观快速地模拟出城市群体建筑物的震害程度及其空间分布。     

带加强层高层建筑直接基于位移的抗震设计(Ⅱ)——算例分析

基于带加强层高层建筑结构的特点,根据论文(Ⅰ)所提出直接基于位移的抗震设计方法,对一幢带有2个加强层的超高层建筑结构进行了基于位移的抗震设计.设定结构的目标性能水准为中震作用下结构“使用良好”以及大震作用下“保证人身安全”.中震作用下结构“使用良好”,结构处在弹性阶段,结构分析及参数计算采用弹性方法.大震作用下结构“保...     

钢筋混凝土高层建筑抗震时程分析选波方法比较研究

针对钢筋混凝土高层建筑抗震时程分析输入地震波选择问题,以《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2016）设计谱为目标谱,将满足谱匹配原则的加权调幅选波方法与国内学者建议的其它输入地震波选择方法进行了对比研究。以3栋钢筋混凝土高层建筑（15层、30层和44层）为实例,针对8度罕遇地震作用和Ⅱ类场地条件,将上述方法建议的各7条地震波输入结构进行弹塑性时程分析。以结构最大层间位移角均值沿楼层分布为比较参数。结果表明:加权调幅法可用于钢筋混凝土高层建筑抗震时程分析,可以较好地降低结构地震反应均值的离散性。在8度罕遇地震作用条件下,以不同学者建议选择的地震波为输入,高层建筑时程分析结果仍呈现出较大的不同。     

结构Pushover分析的侧向力分布及高阶振型影响

Pushover分析方法是逐渐得到广泛应用的一种评估结构抗震性能的简化方法,已被引入我国新的建筑结构抗震设计规范。侧向力分布的选取是结构Pushover分析中的一个关键问题,尤其高阶振型影响显著时其选取直接影响Pushover分析的结果。本文通过拟合规范反应谱,挑选了适用Ⅱ类场地的4条地震动记录和4条人工波,对比了典型地震动下非线性时程分析和采用5种不同侧向力分布的Pushover分析的5层、10层和15层钢筋混凝土结构在不同地震动强度时的反应。通过结构振型参与系数量化了各个结构的高阶振型的影响。研究发现,随着结构层数的增加和地震动强度的增加高阶振型的影响变大,侧向力的选取变得十分重要。本文对在高阶振型影响下钢筋混凝土框架结构的Pushover分析中侧向力的选取提出了建议。