计算结构竖向地震力的某些参数

地震对结构的破坏,传统观点认为水平地震力起着决定性作用,但我们分析很多种类型结构的大量震害后,却得出竖向地震力起主要作用的结论.我国多次地震的调查报告中都曾列举过直观上能看出竖向地震力起主要作用的很多震害.最近几年国内外的一些学者也发现了这一问题.有些国家的规范对竖向地震力作了大幅度的提高.因此,竖向地震力到底有多大的问题,已引起了地震工程学界的广泛注意.根据强震记录进行计算,技术问题已基本得到解决.但在强地震作用下结构真正的阻尼、力学性能,特别是地基的复杂影响都远远没有搞清,所以,计算结果可靠性有多大,还无法回答.本文分析了国内多次地震地面上多种物体的现象表明,它们的竖向加速度及结构的竖向地震力,远远高于传统观点.根据它来解释各种震害是令人满意的.所以,按反算办法,对计算竖向地震力的某些参数提出初步建议.      

论烟囱的地震力

在文献[1]中我们根据砖烟囱的震害证明了水平地震力起决定性作用的传统观点是错误的,实际上是竖向地震力在起主要作用。同时还阐述了砖烟囱出现多条裂缝的破坏机理。本文在文献[1]的基础上对烟囱出现斜缝、错位及破坏截面接近顶端等现象,计算其最大水平地震力及最小竖向地震力以证明上述观点.对出现的多条裂缝,也用计算数字来说明其破坏机理.      

钢筋混凝土单层厂房的震害与抗震措施

我国唐山及海城地震时,很多钢筋混凝土单层厂房遭到破坏。本文对大家都很熟悉的文献中的典型实例及其他大量震害进行分析的结果表明:水平地震力和震害之间也存在定性上的矛盾,根据竖向地震力起主要作用的观点则各种震害都能给予较好的解释。     

竖向地震力的严重作用(英文)

人们对于地震工程,虽然已进行了将近一个世纪的研究,取得了很多可贵的成果,但仍然被认为是很年轻的学科,原因是理论与实践还存在无法自圆其说的定性矛盾。本文将通过水塔之类的倒摆式结构、烟囱等高柔结构及砖房与多层框架等矮胖结构的实际震害和初步分析来证明水平地震力起决定性作用的传统观点是错误的,一向被认为微不足道的竖向地震力才真正起主要作用。文中列举了很多地面上及结构上显然发生跳起的现象来说明实际的竖向加速度及竖向地震力比传统观点要大好些倍。最后还分析了错误的传统观点之所以易于为人们接受并能长期存在的原因,希望同志们重新根据实际震害的破坏机理来判断到底是水平还是竖向地震力起主要作用。     

施甸5.9级地震震害与竖向地震力作用

通过对施甸5．9级地震震害现象的机理分析，清晰地发现竖向地震作用起重要破坏作用，与获取的强地面运动峰值加速度竖向值相吻合。映证了在历次地震中许多地震工作常发现极震区竖向地震力起重要破坏作用的原因。     

多层框架的竖向地震力与震害分析

本文分析计算了框架的竖向地震力,并用它来解释震害,我们认为是比较合理的。文中还对框架的竖向振动分析提出一些应注意的问题。     

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.     

竖向地震力

若干年来的传统观点都认为水平地震力对结构破坏起着决定性作用。笔者1957年提出,这些年又继续证明:“传统观点是错误的,实际上是竖向地震力起主要作用。” 从很多国家规范规定的竖向地震力看来,传统观点可能基于两个主要考虑:1.很多地震记录都说明地面竖向加速度只有水平加速度的二分之一左右;2.结构对地面竖向运动没有放大作用。本文将列举大量地面上及结构上构件、物体与人的运动现象来说明传统观点的主要根据是很成问题的。另外,文中还根据震中区和远离震中区很多结构的破坏位置、破坏特征等证明:只有按竖向地震力起主要作用的观点才能给予较合理的解释。     

宁洱6.4级地震庙山垭口附近的震害现象

我国近期提出了大中城市和经济发达地区应具备抗御6级左右地震能力的防震减灾目标。宁洱地震作为我国多年来少有的近城市直下型地震,此次地震的震害经验和教训具有重要的参考价值。本文在地震现场科学考察的基础上,根据庙山垭口的地震宏观现象以及房屋震害现象,初步分析和总结了中强地震震中地区的震害特征,包括竖向地震力的影响、地震动的扭转效应以及地裂缝对建筑结构的作用。     

烟囱破坏现象的模型试验研究

对于烟囱在地震作用下的破坏现象的解释,目前存在着两种看法:一种认为大多数烟囱在地震作用下的破坏,主要是水平地震引起的,只在震中区竖向地震力有较大的影响;而另一种则认为水平地震虽然对烟囱破坏有一定影响,但烟囱破坏的主要原因是竖向地震力。持后一种观点的人,断言烟囱在地震时出现的多道裂缝,只能用竖向地震力来解释,而水平地震力不可能使烟囱出现多道裂缝和裂而不倒的现象,同时认为用水平地震力也很难解释烟囱上端出现裂缝这一事实。 基于上述原因,本文进行了烟囱模型的破坏现象的试验研究。结果表明,水平地震力同样可造成烟囱的多道裂缝和上部裂缝。     

五层砖房模型振动台试验研究

通过两幢五层砖房模型的振动台试验,本文得到了一些多层砖房在竖向和水平地震作用下变形、破坏等方面定性和定量的结果,着重研究了竖向地震对于多层砖房的作用,另外,对于多层砖房的地震力沿层高的分布以及抗震能力等都作了一定的研究。     

斜腿夹角对V形墩连续刚构桥地震响应的影响研究

为研究斜腿夹角对V形墩连续刚构桥地震响应的影响及合理斜腿夹角角度,以一座典型V形墩预应力混凝土连续刚构桥为研究对象,采用有限元分析方法研究了斜腿夹角θ对桥梁内力及位移的影响,得出了θ对结构地震响应的影响规律和变化曲线。研究结果表明:随着斜腿夹角的增加,在纵向地震力作用下,墩底纵向弯矩逐渐减小,墩顶和主梁墩顶支撑处纵向弯矩逐渐增大;在横向地震力作用下,跨中横向弯矩逐渐减小,墩底横向弯矩逐渐增大,墩顶横向弯矩基本不变;在竖向地震力作用下,墩底和墩顶竖向弯矩逐渐增大,主梁支撑处竖向弯矩逐渐减小;斜腿夹角对纵向或横向地震力作用下结构位移影响不大,对竖向地震力作用下的位移影响较大。在满足静力设计的前提下,当两斜腿夹角为90°时,结构地震响应相对较小,受力合理性最优。研究成果可为该类桥梁的抗震设计与斜腿夹角角度选取提供参考和依据。     

再论竖向地震力的严重作用——对砖及混凝土结构震害现象的分析

竖向地震力(简称竖力)对结构破坏起主要作用的新观点,基本上是根据整个结构的破坏性质、位置及地面上与结构上物体或人的运动情况,加以分析研究而得出的。本文拟再从砖(包括砌块)及素混凝土结构的破坏现象的受力情况进一步加     

在冲击振动下烟囱模型裂缝出现位置的实验研究

本文介绍在振动台上的烟囱模型经受横向冲击后产生多道裂缝、再现地震震害现象的试验。文中给出了裂缝位置与振动台自振周期的关系以及最高裂缝的高度与烟囱和台面两者的基本周期之比的关系。 实验结果表明,在冲击振动下烟囱模型一般产生2—4条裂缝,它们是自上而下逐步出现的;在多次冲击作用下,烟囱裂而不倒;只有在更大冲击的作用下,烟囱才出现“掉头”现象,碎块散落在烟囱四周。这与震害现象极为相似。实验证明水平地震力完全可以解释烟囱的震害现象。     

考虑接连两次地震影响的群体建筑物震害预测方法

利用文献[2]推荐的方法得到了不同地震组合情况下的等效地震影响系数,将其与传统的钢筋混凝土框架结构震害预测方法相结合,得到两次地震作用对建筑物所造成的损伤,进而得到了该类建筑物的群体震害预测结果。结果分析表明,接连两次地震对建筑物的累积破坏作用显著。最后以福建省泉州市规划区范围内的钢筋混凝土框架结构群体震害预测为例,证明了该方法具有简便实用的特点。     

地震动作用下刚体扭转效应的振动台模拟试验

2008年汶川地震中江油市太白公园曲径桥上的石雕发生转动破坏现象,本文对这一转动现象进行了振动台模拟试验。模拟试验结果表明:① 在振动台三向加载1.5倍的汶川地震江油台记录的平动加速度后,模型的转动情况与实际观测的石雕转动情况比较一致;② 石雕的转动与石雕的非对称性、地震动输入角度和地震动的竖向作用有关;③ 加载竖向地震动作用后,石雕模型会发生摇摆现象,说明竖向地震动是造成模型扭转现象的重要原因,这也说明在分析相似震害现象时竖向地震动作用不可忽视。      

耿马7.2级地震某些震害现象及其解释

本文介绍了耿马7.2级地震的某些震害现象,通过简单的机理分析,认为这次地震竖向力作用比较突出。和发震构造的活动性状联系起来考虑,估计这次地震强烈的竖向震动可能与发震断层垂直运动分量较大有关。     

基于有限断层模型的芦山“4·20”7.0级强烈地震强地面运动特征

基于芦山地震的震源破裂过程反演结果,利用有限断层模型,以芦山地区三维地壳速率结构模型为基础,对芦山“4·20”7.0级强烈地震引起的强地面运动进行了模拟.对这次地震中由典型盲断层引起的强地面运动数值模拟结果反映了与实际震害相近的分布特征:断层上盘的宝盛、龙门及芦山以北位于极震区,也是强地面运动的高强度集中区,特别是垂向分量的速度、加速度峰值均在该地区达到了最大值,最能反映地表震害特征的竖向地震加速度在龙门一带达到了350gal,与极震区Ⅸ度的烈度相当,而在芦山以北龙门一带,瞬时竖向位移峰值高达110cm,这些特征与实际震害分布是非常相近的.综合分析认为,这次地震强地面运动表现出了明显的逆冲断层引起的强地面运动的分布特征,同时在强地震动传播过程中,由于高陡峭地形地貌特征及四川盆地内山间盆地的影响,地形地貌和盆地效应对地震波的反射和放大作用明显加强,也是该地区地震破坏强度增大的重要因素.     

空间结构横向动力稳定的有限元摄动分析

本文研究在竖向谐荷载作用下结构的横向动力稳定问题。与文[2]～[8]不同,本文考虑了竖向谐荷载所产生的几何刚度阵为谐荷载扰频的函数这一情况,提出了一个新的求解方法,给出了相应的公式推导。通过算例得出了必须考虑扰频对动力几何刚度阵影响的重要结论。     

考虑抗倒能力的砌体结构震害预测

以往对砌体结构的抗震鉴定或震害预测方法没有考虑构造柱、圈梁等抗震措施对增强砌体结构抗倒能力的影响,使得在高烈度下的鉴定或震害预测结果多为倒塌,这与震害实际不符合。实际在高烈度区,有一些砌体结构并没有倒塌。本文按照杨玉成等[1]提出的用抗倒增强系数修正楼层综合抗震能力指数方法,将抗倒增强系数的取值推广到不同工况;提出地震烈度为Ⅹ度时烈度影响系数为4.0;推演了杨玉成等提出的用综合抗震能力指数表示的震害预测判别标准。按此法进行了24栋建筑的分析,震害预测结果显示考虑抗倒能力的方法适用于高烈度下的砌体结构震害预测,简单易用,符合震害实际。