土—平台沉箱基础—流体相互作用体系的动力反应分析

本文主要对土-重力式平台沉箱基础-流体相互作用体系在地震荷载作用下沉箱基础上所受到的动水作用力的问题进行了研究。根据波动理论,建立了相互作用体系在地震荷载作用下的运动方程,采用频域响应分析法,在考虑与不考虑自由表面重力波的情况下分析了水中圆柱体结构的反应。最后在实例计算中,详细分析了土-结构相互作用对结构体系动水作用力的影响。     

水平成层均质土地震反应非线性分析的半解析算法

采用动态应力-应变关系及其推广的Masing加卸载准则,考虑土体在地震等不规则加载条件下的非线性滞回特征,将增量法与相应场地地震线性反应解析解相结合,提出了该动力非线性方程的半解析时域算法,以水平成层场地一维剪切梁模型为例,建立了求解土体地震反应的非线性分析技术。针对Seed-Idriss给出的砂土平均曲线,分析计算了非均匀层状密砂的线性和非线性地震反应。     

圆弧状多层沉积谷地在Rayleigh波入射下动力响应的解析解

利用波函数的Fourier-Bessel级数展开法,推导出了含任意多个圆弧状沉积层的谷地在Rayleigh波入射下二维稳态动力响应的解析解,分析了该级数形式解析解随截断项数的收敛问题,讨论了在获取该解析解的过程中,用于计算Rayleigh波自由场的有限Fourier级数的项数和用于模拟水平地表的大圆弧的半径对解的影响.研究结果表明,该解析解能够在一个非常宽的频带内收敛.最后,利用该解析解,在一个较宽的频带范围内,讨论了谷地中沉积介质的成层性,包括沉积层的层数、软弱夹层的存在及其厚度等因素对地面运动的影响.     

建筑基础中设备对土-结构动力相互作用影响的一个解析解

为研究建筑基础中设备对土-结构动力相互作用的影响,论文建立了刚柔复合基础上多质点理想数学模型,将基础中设备抽象为质点,并在波动法中引入有限元单元离散思想,给出了考虑基础中设备对土-结构动力相互作用影响的一个解析解。研究表明,当基础较柔且设备质量较大时,上部结构的动力响应可放大30%~50%。本文对于相关工程设计具有一定的参考价值。     

上海地表软土层、细砂层的地震波反应

0　引言国内外许多地震学家和工程地震学家就墨西哥地震 ( 1 985年 9日 1 9日 ,ＭＳ8 1 )、日本阪神地震 ( 1 995年 1月 1 7日 ,ＭＳ7 4 )等造成如此巨大的伤亡和财产损失进行研究 ,发现地表软土覆盖层引起地震动明显放大 ,使振型频率落在地震动放大频段内的建筑物遭受的破坏比基岩处大得多。在国外 ,研究软土覆盖层地震波反应的有 :日本的神山和柳泽 (安艺敬一 ,1 989)用日本1 1 7份强地面运动中 2 0ｇａｌ以上的记录求出 2 6个观测点的场地放大因子 ;美国的Ｔｕｋｅｒ和Ｋｉｎｇ(安艺敬一 ,1 989)曾到前苏联加尔姆作过调查 ,对 2 0 0ｇａ…     

立式储罐基础隔震动力反应特性分析

本文基于文献[1]建立的立式储罐基础隔震体系，针对阻尼，波高，隔震震频率等因素，进行了分析和研究，给出了工程设计所需的隔震频率、阻尼比并分析了隔震周期对波高控制的影响。     

基于数值解与解析解耦合的SSI体系地震反应分析方法

基于子结构分析方法,提出了土-结构相互作用体系中数值解和解析解耦合的地震反应分析方法。此方法中,数值解是用有限元方法来模拟上部结构的非线性动力行为;而弹性结构-刚性基础-半无限大弹性地基中频域内的解析解,是通过离散时间递归滤波方法得到时域内的解来等效,且在整个体系中,利用土、结构两个子结构边界上的力和位移协调求解。本文提出的方法用有限元程序Opensees来实现,并用于一个线弹性单层框架结构的动力分析中。这种耦合的分析方法得到的结果,与土-结构相互作用单自由度体系的解析解进行了比较,验证此方法的精度、稳定性和工程实用性。     

欧拉梁动力反应初边值问题的微分求积解

动荷载作用下欧拉梁动响应的计算是一个初边值问题,通常很难得到解析解,传统数值方法一般是把空间和时间分别离散进行求解,计算相对复杂,效率也不高.针对分布动荷载作用下欧拉梁的振动偏微分方程,采用传统微分求积法,在空间和时间上同时进行离散;对于所有非0阶的初/边值条件,采用嵌入法在权系数计算中予以考虑.算例的数值结果与精确解的对比证明采用传统微分求积法处理此问题是可行的,而且是高效的.对于实际工程中的其他类似问题,该方法同样适用.     

地震载荷作用下海洋平台动力分析解

本文应用海洋平台等效连续体力学模型,求得在地震载荷作用下导管架与重力式平台结构整体动力反应及变形、内力解的一般解析表达式,给出了时(?)、频(?)分析结果。     

沉箱加桩复合基础的振动特性

针对基础的振动特性进行了研究,首先对目前存在的采用动力Winkler地基梁模型分析群桩振动特性的基本方法进行了阐述,然后介绍了将沉箱视为刚体,根据水平和摇摆2个方向的动力平衡方程来确定其振动特性的基本理论。最后将群桩与沉箱的分析方法联合起来,对沉箱加桩复合基础的振动问题进行了研究,并通过算例说明了箱下群桩的存在对于基础整体动力性能的提高具有显著的作用。     

粘弹性层状地基动力柔度系数的半解析解

本文以三次样条函数和傅氏级数作为求解空间的基函数,应用基于复阻尼理论的Lagrange方程求计算粘弹性层状半无限地基在表面单位简谐力作用下的动力柔度阵。这种半解析半离散方法,将二维问题降为一维数值问题处理,同时利用了样条函数良好的插值性能和傅氏级数的正交性,大幅度节省计算工作量和内存要求,便于利用微机实现,并具有较高的计算精度,从而为进一步建立复杂地基的动力刚度阵和研究结构与地基相互作用问题提供一个简便有效的数值计算工具。     

无限弹性介质中隧道内爆炸动力响应的解析解

基于圆柱形薄壳结构理论,建立爆炸荷载作用下隧道结构的动力平衡方程.采用积分变换法求得Fourier变换域内爆炸荷栽作用下隧道位移场的积分表达式.结合具体算例,采用离散Fourier逆变换的数值计算方法,给出了爆心处隧道位移时程曲线、最大正应力时程曲线及某一时刻隧道位移幅值和最大正应力在x方向的变化曲线.其结果与数值计算结果相一致,验证了方法的可行性.     

高台基古建筑木结构动力特性及地震反应分析

为了分析高台基古建筑木结构的抗震性能,以西安鼓楼为例,分别建立鼓楼的高台基、上部木结构、整体结构的三维有限元模型.通过模态分析,分别获取了它们的主要频率和振型;通过对上部木结构和整体结构模型输入El Centro波、Taft波、兰州波三种地震激励,分析了柱顶节点的地震响应;并对这些有限元分析结果进行了对比.结果表明:高...     

结构地震反应在小波基下的动力可靠性分析

本文用Meyer小波作为地震地面运动非平稳过程的小波基，推导出线性多自由度在此小波基下的瞬时功率密度谱，由此求出结构动力及可靠度时程，实例表明：这种方法是有效可行的。     

不同小波基下的结构位移反应动力可靠性分析

本文从三种不同小波即：修正的Meyer小波，littlewood-Paley小波，谐波小波的基本概念出发，得出这三种小波基下的地震输入瞬时功率谱，并求出在地震作用下各自的结构位移反应瞬时功率谱，同时定量给出了在这三种小波基下的自由度体系结构位移反应的动力可靠度时程。     

基础动力刚度的精确数值解及集中参数模型

土－结构相互作用分析的关键是建立以土－结构界面定义的无限半空间的动力刚度矩阵。本文介绍了一种求解半无限地基动力刚度的新方法，通过两个算例验证了该方法的精度，并给出了一种利用频域刚性基础动力刚度计算基础时域荷载响应的实用方法，该研究为刚性基础设计提供了一种新的，可靠的理论方法。     

隧道-土-隧道轴向动力相互作用的一个解析解

本文采用波函数展开法给出弹性半空间中隧道-土-隧道轴向动力相互作用的一个解析解,并通过对地表位移残差的收敛性分析对解析解的精度进行了验证。研究了隧道埋深、隧道质量、隧道间距、波入射频率和入射角度等参数对隧道轴向动力响应的影响。研究表明,隧道埋深越小,隧道动力响应越大;隧道质量越大,隧道动力响应越大;隧道间距越小,隧道动力响应越大,但隧道间距的影响并不是单调变化,与波入射频率密切相关,两个隧道情况动力响应幅值可达单隧道情况的2.7倍。当隧道间距较小时,地下隧道的抗震设计需要考虑隧道之间的影响。     

有限层法计算表面矩形基础动力柔度

基础动力柔度(刚度)是土-结构动力相互作用分析的关键。有限层法考虑了天然地基的分层特点,位移沿水平方向采用连续可微的级数,沿厚度方向采用线性插值计算,特别适于计算成层土中基础的动力柔度。分别采用有限层法和ABAQUS有限元软件计算了3层土层上表面矩形基础的动力柔度,2种方法得到的结果曲线能够很好的吻合,证明了用有限层法计算表面基础动力柔度的可行性及所编制程序的正确性。同时,由所得结果曲线可知:模型边界长度、级数的项数等因素是影响有限层法计算精度和收敛程度的关键因素,与ABAQUS相比,有限层法可很大程度的缩减分析时间,提高计算效率。     

底部两层框架基础隔震建筑非线性动力分析

实际震害表明,建筑物主要受水平地震作用影响。本文基于有限元理论,采用大型有限元分析软件SAP2000 Non linear建立了底部两层框架上部砌体非隔震结构和基础隔震结构的实体模型,并采用非线性时程分析法对此模型进行了两个水平向地震作用的分析。结果表明,底部两层框架上部砌体结构采用基础隔震技术后,结构的水平地震反应明显低于相应非隔震结构。尤其是刚度突变的转换层,隔震后水平地震反应降低很多。     

单层结构远程协同拟动力试验平台开发

基于网络通讯平台NetSLab,采用Visual Basic语言开发了一个标准化的开放式单层结构远程协同拟动力试验平台NetSLab-SDOF,它由控制中心、真实试验机、虚拟试验机和远程观察器4个模块组成,并通过互联网传输试验控制信号和反馈数据。该平台可以使不同的结构实验室联合进行结构拟动力试验,同时还提供远程用户同步观察试验并获取试验数据的功能。通过桥梁结构的真实拟动力试验及数值模拟试验和网络速度测试,验证了NetSLab-SDOF试验平台的有效性。