多点输入下大跨度结构地震反应分析研究现状

对大跨度结构的地震动输入及分析方法进行了综述，介绍了多点输入下大跨度结构的地震反应分析方法，侧重评述了土和结构共同作用下，多 点输入对结构地震反应的影响。最后，对需要进一步研究的问题提出了部分见解。  

土层地震反应分析中侧向人工边界的影响

用有限元法分析了在水平地震波激振作用下弹性、均匀土层中有限土域的取值范围对计算精度的影响 .主要探讨了在简谐荷载作用下 ,土层反应随侧向边界条件、迫振频率、阻尼和土层长深比 (l/h)的变化规律 .在此基础上 ,计算地震波作用下土层反应随l/h和阻尼的变化情况 ,为在应用有限元法进行土层地震反应计算时 ,确定有限土域范围提供依据 .并将这一结果应用于土 -结构体系的直接有限元法的分析中 ,计算河谷上的拱结构的地震反应情况 ,计算结果表明了数值计算的有效性  

滞后阻尼在土层时域分析中的应用

采用滞后阻尼假定 ,分别应用时域和频域分析方法对土层的地震反应进行计算 .在简谐波和地震波激励作用下 ,通过比较时域和频域的计算结果 ,探讨了在土层时域分析中 ,如何由滞后阻尼系数形成阻尼矩阵的问题 .利用实际地震波的分析结果 ,进行回归分析 ,得到一个阻尼系数转换频率取值的经验公式 ,从而为利用滞后阻尼系数在时域中进行土层地震反应分析提供依据  

多点输入下场地非线性地震反应分析计算模型

为考虑强震下土层反应的非线性及地震波的空间变化特性，基于直接迭代法和逐步积分法提出多点输入非线性分析的一种增量迭代格式，从而建立土层多点输入地震反应非线性分析方法。同时，为降低多点输入非线性分析近代过程中刚度矩阵的求逆次数，对原迭代方法作进一步推导，提出采用试管因子的试算迭代法，在不降低计算精度的基础上，有效地减少计算时间，编制了可进行一致输入、多点输入的非线性和等价线性化分析的有限元程序，计算结果表明，对于重大结构有进行多点输入地震反应分析的必要。  

河谷地形对土层地震反应的影响

为了分析河谷对土层地震反应的影响,采用二维有限元法,对跨度500m的某河谷地形的土层进行地震反应分析. 为研究地震波传播过程对土层地震反应的影响,分析比较了一致地震输入和行波地震输入作用下土层线性和等效线性化地震反应的差异. 同时将有限元计算结果与层状土层的一维波动分析结果相比较,讨论河谷地形对土层地震反应的影响. 数值计算的结果表明:在水平地震输入作用下,由于河谷的存在,在河谷附近将会激起较大的竖向运动;与一致地震输入相比,在行波地震输入作用下,土层表面水平加速度反应减小,竖向加速度反应增大.  

变截面连续梁动力特性的半解析解法

基于Bernoulli-Euler梁理论,分析了多跨变截面连续梁的动力特性.应用模态摄动基本原理,利用等截面连续梁的模态,将变截面连续梁微分方程的求解转化为代数方程组求解.该方法对于梁的截面函数的连续性要求较少,既适用于截面变化为阶跃形式的梁,也适用于截面函数连续的梁.通过算例分析表明,这一方法可有效地简化计算,同时计算结果具有较高的精度.  

基于土层集总参数模型的土-结构动力相互作用分析

在土-结构动力相互作用简化分析中,基于弹性半无限地基的假定,采用双自由度集总参数模型来简化土层,建立了基于土层集总参数模型的土-结构动力相互作用的分析模型,主要研究了不同土层对上部结构地震反应的影响.分析了在中硬、中软两种场地上5层和15层结构的地震反应,并与刚性基础假定下同样结构的地震反应分析比较.结果表明,对比较刚性的结构考虑土-结构相互作用可能存在一定的有利因素;对高层建筑,土-结构相互作用可能导致结构在地震作用下的层间变形较大幅度增加,是不利因素.  

超大型U型渡槽有限元分析

因超大型U型渡槽横向刚度偏小 ,提出横向加肋的新型半椭圆薄壳渡槽 对此三向加预应力的新型中长壳渡槽 ,用梁理论计算 ,将会带来较大误差 ,本文用有限元法分两个阶段进行力学分析 ,认为单槽设计是可行的 可供有关工程设计参考  

结构-土-结构体系动力特性的模型实验

为研究邻近结构对土-结构体系动力特性的影响,基于弹性相似律,制作了框架结构在刚性基础(RF)、单一结构土-结构相互作用(SSI)和结构-土-结构相互作用(SSSI)的缩尺模型.采用脉冲激励方法识别出三个模型的频率、模态和阻尼比,并与原型有限元计算结果相比较.实验和数值计算结果表明:相应于SSI体系的模态,SSSI体系的模态成对出现,两阶模态的频率接近而相位相反,且SSI体系相应模态的频率位于这两阶频率之间;由于相邻结构的影响,SSSI体系基础的竖向位移和倾覆转角进一步加强.  

单箱三室混凝土箱梁桥温度变形原位实验研究

为研究温度对桥梁支座位移的影响,以西安西咸新区红光路沣河大桥为研究对象,现场实测了箱梁截面的温度和支座位移。主桥为7跨变截面连续梁桥,截面为宽度达27m的单箱三室箱梁。选择典型截面在混凝土表面布置了58个温度传感器和7个位置的大气温度,以及在南北支座布置了两个位移传感器。分别于2015年9月5日和2016年4月18日进行了2天的现场实验。实验研究结果表明,由于箱梁截面的温度分布不均匀,在日温差仅为12.3°C,直接根据某一区域的温度进行支座位移计算的误差很大,误差最大甚至达931%。而根据形心点温度进行支座位移计算的误差相对较少,最大误差为35.9%。可供类似工程设计参考。