单元类型对地下结构横向抗震分析方法精度影响的研究

地下结构横向抗震分析方法常用的有反应位移法、反应加速度法、时程法,从理论方程上看不出3种方法的精度会随模拟地下结构的有限元单元类型不同而变化.为简化说明,特设定一根悬臂梁,通过对比分析悬臂梁周期和梁端位移来讨论不同单元模拟时带来的误差.另外设定不同场地条件、不同埋深的矩形地下结构,采用梁单元或平面单元模拟地下结构,使用反应加速度法、反应位移法、修正反应位移法和时程法计算地下结构的结构内力,评价采用不同单元类型带来的精度变化.结果表明:地下结构采用梁单元或平面单元模拟均可,但梁单元模拟时,需要注意梁单元位置及其与土体单元的连接;若以时程法为基准,反应位移法精度低于反应加速度法和修正反应位移法,反应加速度法和修正反应位移法有类似精度,但反应加速度法比其余两种方法易于操作.     

上盖框架建筑的大底盘地铁车站结构抗震计算的振型分解法-反应加速度法

为得到上盖框架建筑时大底盘地铁车站结构的实用抗震设计方法,基于系列土-地铁车站及其上盖框架结构体系动力相互作用数值模拟试验,揭示了上盖框架结构对大底盘地铁车站结构地震响应的影响规律,再在借鉴地下结构抗震计算传统反应加速度法的基础上,提出一种适用于地上、地下一体化结构体系中的地下结构抗震分析的振型分解法-反应加速度法。首先,从理论上验证了振型分解法-反应加速度法的可行性,并详细介绍了该方法的力学模型和实施步骤;其次,以北京某核心区地铁车站与上盖高层建筑一体化工程为背景,对比时程法和传统反应加速度法的计算结果,分析了峰值加速度、结构刚度、土层刚度、上盖结构高度、地震波类型等影响因素下振型分解法-反应加速度法的计算效果。结果表明,提出的振型分解法-反应加速度法是一个操作简便、精度较高且计算结果偏于安全的简化分析方法,可在类似工程的抗震计算中应用。     

求弹塑性位移谱的一种简化方法

为给目前基于性能的抗震设计新思路中主要用于评估结构弹塑性位移反应的Pushover方法提供目标位移的评估工具，文章以现行抗震规范的弹性加速度反应谱为基础，应用单自由度体系的最大位移与最大加速度的关系，计算出抗震体系的弹性最大位移反应，又以1735条实际地震记录作为输入进行大样本数值分析，以此为基础，得到单自由度体系弹塑性最大位移与弹性最大位移的比值随体系自振周期的变化规律，回归得出体系的弹性与弹塑性最大位移比值谱及其计算公式，由此得出可以由规范弹性加速度反应谱及位移比谱简化公式计算抗震体系弹塑性位移谱的简化方法。     

反应位移法和反应加速度法的程序实现

基于结构有限元理论,将反应位移法和反应加速度法的土层反应荷载转化为节点力施加在结构上,并编制计算程序.设定某地质条件下的典型圆形结构和矩形结构为基准模型,使用自编程序和SAP2000分别计算反应位移法和反应加速度法下的结构内力.结果表明,自编程序是正确的,并且较简便,其计算精度和SAP2000的计算结果一致.     

基础隔震位移反应谱及其应用

我国现行建筑抗震设计规范中,通常采用加速度反应谱来计算建筑结构的水平地震作用,结构地震反应的大小主要通过与结构自振周期相关的地震影响系数体现,基础隔震结构不同于传统结构,结构自振周期长,隔震层变形大,阻尼大,在隔震结构抗震设计中,仅仅利用加速度反应谱进行抗震是不充分的,需要验算结构的最大位移反应,为此,研究了基础隔震结构位移反应谱及其计算公式。     

反应谱法在桥梁抗震设计中的应用

介绍了桥梁抗震设计基本分析方法——反应谱法,分析了桥梁抗震计算中水平设计反应谱的计算方法,运用反应谱法对桥梁抗震实例进行分析,为桥梁抗震设计提供了依据。     

多层隔震结构近似实空间解耦及地震作用取值

为研究多层非经典阻尼隔震结构响应及其地震作用取值,首先建立了多层隔震结构响应近似实空间解耦分析法,并基于随机振动理论将结构位移随机响应方差解析分解为系列标准振子的位移与速度随机响应方差的线性组合;然后利用系列标准振子最大响应与反应谱的对应关系,建立了多层隔震结构基于抗震规范加速度反应谱的位移最大响应及其等效静态地震作用取值的近似解析分析法,并给出算例。采用本文方法计算的结构位移时程分析、位移响应方差和层间剪力设计值的最大误差分别仅为0.392 8%、0.020 6%和0.079 9%,结果表明该方法简便实用,精度较高,可用于工程实际。     

基于反应谱法的放射性废液厂房储罐抗震分析

核设施抗震分析方法包括等效静力法、反应谱法及时程分析法。综合考虑计算成本和计算精度两方面的要求,反应谱法是各类相关设备抗震分析与评价的重要数值仿真工具。以放射性废液厂房中的蒸残液预处理槽为例,采用将相关标准提高1度抗震要求的方法生成了设备的设计反应谱,克服了目前标准体系中对放射性废液处理厂房不做楼层反应谱计算的矛盾。运用ANSYS大型有限元软件以反应谱法对该压力容器进行了抗震分析,并根据相关法规对压力容器的各部件应力进行评价。根据计算结果对该容器预埋件结构和数量进行了优化,以确保该储罐总体组合结构在安全停堆地震(SSE)条件下能够保持完整性。     

大头坝的动力分析

采用三维有限元法和反应谱动力法用于计算大头坝的动力效应,分析大头坝在动力作用下位移、加速度应力的分布情况并用于东溪水库双支墩大头坝的抗震计算分析.     

地下结构抗震设计方法整体强制反应位移法

基于地震作用下地下结构主要受周围土层变形控制这一基本思想,在地下结构抗震设计方法强制反应位移法的基础上,探讨了一种新的抗震设计方法——整体强制反应位移法.新方法将土层变形施加到计算模型的整个土层有限元上以模拟地震作用,避免了原方法所施加土层变形传递到远离模型边界位置会发生衰减的现象.结合上海市某地铁车站的计算实例,详细介绍了该方法的具体实施步骤、基本特点.同时以动力时程法为基准,分析了该方法在不同地震动强度下的计算效果.研究表明,整体强制反应位移法的计算结果与动力时程法符合较好,设计理念体现了地下结构的震害机制,是一种方便有效的抗震设计方法.     

用于结构可靠度分析的多响应面法

在分析单响应面法精度的影响因素基础上 ,提出了改进的多响应面法 .然后以两个因子功能函数为例 ,推导了多响应面的设计与估计公式 ,并通过算例比较了多响应面法与JC法、Monte Carlo法及单响应面法的计算精度 .结果表明多响应面法的精度好于单响应面法 .     

一种预测控制方法

提出了一种新的预报滞后过程的方法。采用该预报方法，不需要辨识被控对象的模型，所需要的参数只需从被控对象的阶跃响应中获得，克服了以往预报公式的一些不足，为对滞后过程的有效控制提供了有力的依据。     

重迭保留法的一种新应用

目前,较低价位的DSP芯片通常只有32k以下的片内存储量,但其速度指标往往有富裕.文章在分析研究了传统重迭保留法的基础上,提出了将序列进行不同于传统分段法的分段思路,以降低对DSP芯片存储容量的要求.充分发挥了低价位DSP芯片的容量和速度的综合性能,能满足实时处理的要求.     

计算多层墙体响应系数的频域回归方法

基于墙体热传导的理论频率响应提出了计算多层墙体响应系数的频域回归方法,首先在所要关心的频率范围内计算出总的传导矩阵的频率响应。然后求解线性方程组得到墙体内外表面吸热及传热的简单的多项式ｓ－传递函数,该多项式传递函数与双曲型ｓ－传递函数在频率特性上是等价的,最后由多项传递函数计算出墙体的响应系数。实例验证表明,该方法非常简单高效,计算精度高,速度快。     

基于分布质量的Riccati传递矩阵法模型与 轴系频响函数计算方法研究

基于分布质量模型的Riccati传递矩阵法，导出了轴系频响函数的计算公式。通过理论分析及具体算例的数值比较，表明该法应用于轴系频响函数的计算，具有计算简便、精度高、与划分单元数目无关等优点，是一种较为理想的计算轴系频响函数的新方法。     

一种复杂非线性结构可靠性的分析方法

根据当前随机有限元方法研究的现状，分析各种方法的优缺点，提出了一种求解复杂非线性结构可靠指标的行之有效的计算方法。利用响应面法求出衬砌的荷载效应，采用蒙特卡洛法或遗传算法求解可靠指标。采用该方法对厦门东通道海底隧道的衬砌结构进行了可靠性分析。     

基于随机响应面法和弹性模量缩减法的结构可靠度分析

结合随机响应面法和弹性模量缩减法,提出了一种基于随机极限承载能力的结构可靠度分析方法.首先根据极限分析理论和广义屈服准则,建立了确定性极限承载能力分析的弹性模量缩减法;然后基于逐步回归分析和线性无关原则,提出了结构随机响应分析的新型随机响应面法;最后结合弹性模量缩减法和随机响应面法确定了随机极限承载能力的展开式,进而提出了基于随机极限承载能力的可靠度分析方法.算例分析表明,该方法直接建立随机极限承载能力和结构功能函数的展开式,在结构可靠度分析中具有较高的计算精度和效率.     

基于频响函数的模型修正方法

提出了一种新的基于频响函数的模型修正方法.该方法不但避免了模态分析过程,以设计参数为修正对象,而且不需要将有限元模型的频响函数与实验测得的频响函数进行匹配,仅需要少量实测的频响函数数据即可完成模型修正过程.通过桁架结构的模型修正算例表明,采用该模型修正方法在噪声的干扰下仍然能够获得理想的修正结果,证明了方法的有效性.     

桥梁结构抗震分析方法研究

桥梁抗震问题是各国工程界都重视的问题,对大跨桥梁尤其重要。文章针对桥梁抗震分析方法做了简要的回顾,重点对现在应用最广泛的反应谱法做了详细的介绍,并对方法各自的优缺点进行了分析。