偏心结构非线性地震反应分析的一种简化方法

本文建立了基于结构状态方程和偏心结构体系的层剪力-扭矩等效屈服EYST面概念的求解平扭耦联非线性地震反应的分离-予估-修正递推算法，编制了相应的计算程序。通过与三个单层偏心结构模型的破坏性地震模拟试验结果的对比，验证了小变形阶段平-扭耦联地震反应算法的实用性和可靠性。算例表明，该程序数据处理量小，运算快捷，便于应用。     

地震活动性研究中的非线性动力学模型

本文利用非线性动力学模型研究了断层带的地震活动特性.断层系由多个耦合非线性单元模拟,每个基本单元由Maxwell体和刚性滑块组成.滑块的运动满足静、动摩擦强度本构关系.理论模拟的地震活动在短时间内是随机的,但当时间尺度足够大时,断层带的总体活动表现出某种规律性.多数实际观测到的地震活动现象均在这些非线性动力学模型中出现. 本文提出转换概率的观点来度量断层间和孕震区间的地震转移.模拟中发现活动地震带中存在条件安全区,这可能对地震预报的实践有重要的意义.     

RC框架结构地震易损性分析方法研究进展

21世纪我国经济急速发展,人口也急剧增长,这也使得地震对人类生命和财产安全造成的威胁更大,结构抗震研究需求日益增加。地震易损性分析技术对于结构破坏和损失预测都有着非同一般的应用价值,因此受到了国内外土木工程抗震界的广泛关注和研究。首先介绍了地震易损性分析的基本概念,具体地论述了用于地震易损性分析的三种方法,同时总结出此三种方法各自的优缺点;其次以RC框架结构为例论述了国内外地震易损性分析领域的研究发展,从上个世纪90年代开始进行了系统的梳理和分析。说明了地震易损性分析在研究过程中由于不确定性的存在而导致对分析结果准确度的影响;最后指出要想得到更接近于真实的易损性分析结果,还需考量易损性分析中的不确定参数,揭示了地震易损性分析研究领域所面临的挑战。     

地震活动性研究中的非线性动力学模型

本文利用非线性动力学模型研究了断层带的地震活动特性.断层系由多个耦合非线性单元模拟,每个基本单元由Maxwell体和刚性滑块组成.滑块的运动满足静、动摩擦强度本构关系.理论模拟的地震活动在短时间内是随机的,但当时间尺度足够大时,断层带的总体活动表现出某种规律性.多数实际观测到的地震活动现象均在这些非线性动力学模型中出现. 本文提出转换概率的观点来度量断层间和孕震区间的地震转移.模拟中发现活动地震带中存在条件安全区,这可能对地震预报的实践有重要的意义.     

地下结构地震反应分析中材料非线性的影响

基于静、动统一数值分析方法,建立了考虑土与结构接触效应和材料非线性的地下结构地震反应分析模型,并利用通用有限元软件ANSYS对某地铁地下结构地震反应进行数值模拟,探讨了地下结构的非线性地震反应规律,并分析了材料非线性对地下结构地震反应的影响。结果表明:考虑土与地下结构材料的非线性特性后,地下结构在强地震作用下发生了较大的塑性变形,应力、应变最大值位置发生明显变化,应力、应变状态发生明显改变,而对位移、速度、加速度反应的影响不大。     

钢筋混凝土高层结构非线性地震反应分现状

评述了钢筋混凝土平面及空间高层结构的非线性地震反应分析现状,指出了这方面存在的问题和需要进一步研究的课题。     

汶川地震中某RC框架结构的震害分析与模拟

2008年5月12日,四川省汶川县发生里氏8.0级地震,造成了巨大的人员伤亡以及工程结构震害。本文基于江油市某RC框架结构的震害调查,分析了该框架结果出现底层"薄弱层"和"强梁弱柱"的破坏机制的主要原因。采用该框架结构附近三个台站的主震加速度记录作为输入开展了非线性地震反应分析。研究表明,填充墙的竖向不均匀布置改变了框架的抗侧刚度分布,造成底层薄弱层的破坏现象。底层柱子的轴压比相对较大,塑性变形能力及耗能能力相对较差,使得底层柱的变形量更容易达到其塑性变形极限而发生破坏。由于现浇楼板对梁刚度和抗弯承载力的增强,框架结构很难出现规范中"强柱弱梁"的破坏机制。结构基本周期对应的加速度反应谱值是决定结构地震反应的主要参数,基本周期加速度反应谱值的增加会导致结构塑性铰的迅速发展,造成结构出现柱铰机构而整体失稳倒塌。建议设计框架结构时,尽量避免填充墙的不均匀布置。适当增加底层柱的截面面积和配筋率,降低轴压比以保证良好的延性。梁端负向抗弯承载力计算时采用T型截面,并考虑一定范围内楼板配筋的影响。     

三维地震断层模型的动态破裂模拟

提出了一种研究三维动态破裂的４阶交错网格有限差分法。该方法使用了一种适于断层的边界条件,就是允许应用生般的摩擦模型,包括滑动弱化模型与速率有关的模型等。因为交错网格法可确定不同网格点上的应力和质点速度,这里我们采用厚度为２排网格的断层带以保持模型的对称性。在迫使断层上剪切牵引力两个分量在断层带内是对称的情况下,计算了断层带边界点之间的滑动。通过将我们的模拟与已知三维地震破裂特性的比较,来研究数值方     

预应力混凝土结构非线性地震反应分析

本文针对预应力混凝土与普通混凝土不同的受力特点,提出了适合于分析预应力混凝土结构抗震性能的非线性有限元模型。模型首先将混凝土结构离散为杆单元,然后对各杆单元按分层组合原理分成许多混凝土层、预应力钢筋层和普通钢筋层,计算混凝土分层单元、预应力钢筋和普通钢筋的应力和应变,最后,根据钢筋与混凝土之间的粘结－滑移关系高速钢筋变形,根据混凝土弹性模量调整结构及杆单元变形,通过对普通混凝土构件和三个预应力混凝     

非线性动力学模型与地震活动性研究

用于地震活动性研究的模型或模式较多,如基于断裂力学的裂纹扩展模型,反映应力不均匀分布的凹凸体和障碍体模型,模拟地震能积累和释放的弹簧滑块模型、模拟岩层和断层滑动的滑块模型、统一应力场下的断层系模型以及自组织理论下的细胞自组织模型、分形理论下的分形破裂模型等.这些模型多用于解释地震序列的统计规律和某些特征.如:T.Yamashita等(1990)用存在障碍体的二维共平面裂纹扩展模型(引入应力腐蚀)作理论分析,结果表明,主震临近时前震发生率增加。Cao和Aki     

RC剪力墙结构小震与中震设计对比及其抗震性能研究

近年来,国内学者强调对于复杂和超限结构需进行中震性能设计,即在小震弹性设计后进行中震下的承载力复核及调整,然而中震设计能否提高结构整体抗震性能仍存在争议.为探究中震设计与小震设计方法的差异,本文依据现行规范,以设防烈度、结构高度和场地类别为变化参数,建立了48个典型RC剪力墙模型,并分别以"小震"、"高规中震"、"广东...     

钢筋混凝土结构小比例尺模型的相似性研究

本文针对钢筋混凝土小比例尺模型,提出了考虑不同材料(混凝土和配筋)间相似性协调问题的一种新型设计方法,即通过调整配筋率、配箍率或者截面有效高度(h0)、箍筋间距等,对微粒混凝土和配筋的相似性协调进行考虑,并且通过构件试验、振动台实验和数值模拟来研究其可行性、有效性,而且通过相似偏差分析可知:相似性协调模型能很好地模拟原型结构弹塑性性态。     

国家体育馆屋盖模型二维地震反应试验研究

国家体育馆双向张弦屋盖模型模拟地震振动台试验是国内外首次进行的如此大尺寸空间结构的试验,作者进行了竖向和水平的二维地震动输入的振动台试验,通过对试验得到的结构在二维地震动作用下的加速度、应变、内力响应的分析,为评价国家体育馆屋盖结构在二维地震作用下的抗震性能及今后同类结构的抗震设计提供了试验数据,同时结果表明双向张弦结构具有良好的抗震性能,是一种具有良好应用前景的新型大跨度结构体系。     

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。     

钢筋混凝土框架结构地震破坏的计算机模拟方法

本文提出了对钢筋混凝土框架结构地震破坏进行计算机模拟的方法，在模拟的过程中，作者建立了破坏单元以及单元破坏准则，导出了切合实际的结构倒塌的判定方法，开发了计算机机动模型的自动生成和分析技术以及可视化模拟技术，为研究钢筋混凝土框架结构破坏过程提供了一个有效的方法。     

结构动力模型试验相似理论及其验证

通过几何比尺为2的两个有机玻璃模型的结构动力试验，验证了结构动力模型试验的弹性相似律和弹性力一重力相似律。得到了以下结论：(1)大小模型频率符合相似律，一阶频率误差为2．7％、4．1％，二阶频率误差为O、6．05％。弹性相似律比弹性力一重力相似律更适合于频率预测的试验。(2)大小模型的加速度、应变符合相似律，弹性相似律的加速度误差为-1．55％～8．75％，应变误差为O．377％～7．297％。弹性力-重力相似律的加速度误差为3．07％～4．158％，应变误差为6．849％～12．959％。(3)不同相似律大小模型的时问比尺吻合很好。加速度与应变时程曲线的波形一致，既无漏峰也无错峰。     

大型振动台模型的相对位移测量

本文指出目前在大型振动台的模型试验中相对位移测量存在的问题,提出了一种新的,有效的测量方案,并指出相对位移测量的重要性。     

Torsion design implications from shake‐table responses of an RC low‐rise building model having irregularities at the ground story

A 1:5 scale five‐story RC building model having the irregularities of a soft/weak story and torsion at the ground story was subjected to a series of earthquake simulation tests. The test results reveal the following: The eccentricity varied from zero to infinity with the values of base shear and torque bounded by some limits. As the intensity of table excitations increased, representing earthquakes with return periods from 50 to 2500 years in Korea, the range of eccentricities at the peak values in the time histories of drift and base shear decreased from approximately ±30% to within ±10% of the transverse dimension of the model. The inertial torque was resisted by both longitudinal and transverse frames, in proportion to their instantaneous rigidity. Yielding of the longitudinal frames under severe table excitations caused a substantial loss in their instantaneous torsional resistance and thereby transferred most of the large torque to the transverse frames, resulting in a significantly degraded torsional stiffness with an enlarged torsional deformation despite almost zero eccentricity. From these observations, it is clear that the eccentricity in itself cannot represent the critical torsional behaviors. To overcome this problem, the demand in torque shall be determined in a direct relationship with the base or story shear, given as an ellipse constructed with the maximum points in its principal axes located by the two adjacent torsion‐dominant modal spectral values. This approach provides a simple but transparent design tool by enabling comparison between demand and supply in shear force–torque diagrams. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.