结构动力弹塑性分析地震波的选取原则

总结分析国内外地震波研究成果,结合中国相关规范,提出地震波选取原则:根据结构动力特性、反应谱曲线初选地震波,对结构进行弹性时程分析;然后对其分析结果依据振型分解反应谱法基底剪力的"下限"要求以及波的离散性筛选地震波,确定动力弹塑性时程分析的地震波;最后对弹塑性分析计算过程及结果进行分析判断,确保分析结果真实可靠.理论分析和具体工程实例表明,利用这一原则选取地震波,概念比较清晰,实施相对简单,有利于在结构动力弹塑性分析过程中迅速选择合适的地震波.     

静力与动力弹塑性分析在超限高层建筑结构抗震设计中的应用

随着我国经济的发展，超限高层建筑越来越多，如何评估和保证其在地震作用下的可靠性，是众多结构抗震工作者研究的课题。本文针对某超限高层办公楼采用静力弹塑性和动力弹塑性分析方法进行了研究分析。结果表明：对于超高层结构，由于高阶振型的影响显著，push—over方法中荷载的加载方式等需进一步研究，以使其分析结果满足设计要求。动力弹塑性分析方法即弹塑性时程分析方法，由结构初始状态逐步积分直至地震作用结束，能够计算结构构件在每个地震波记录时刻的地震反应。尽管这种分析的工作量是相当大的，但随着计算机技术的发展，弹塑性时程分析方法有广泛的应用前景。本文在目前研究成果的基础上，对某超限高层进行了分析，得到了满意的结果，对指导设计起到积极的作用。     

Bouc-Wen模型在弹塑性时程分析中的应用

详细推导了Bouc-Wen模型的全量和增量形式的数学表达式,并将其应用于地震作用下结构的弹塑性时程分析,降低了恢复力特性曲线中拐点处理的难度,减小了计算量。实例计算结果表明,Bouc-Wen模型的计算结果和双线性模型的计算结果非常接近。     

小波分析在单自由度动力分析中的应用

将小波分析引入单自由度动力分析计算中。利用小波在时频域分析的特点，对动力荷载进行小波分解，滤去动力荷载的高频成分，以减少动力分析过程中的数据计算量，算例计算结果表明，按照动力体系特性利用小波分析去除动力荷载高频及其代表的荷载，误差在可接受的范围之内，不会影响动力体系的动力反应。     

用接触面弹塑性损伤模型分析群桩基础

探讨了接触面弹塑性损伤模型在群桩基础响应分析中的适用性。建立了用于有限元分析的弹塑性损伤接触面单元。采用多种接触面模型及多组模型参数对单调和循环荷载作用下的群桩基础与地基相互作用进行了三维有限元分析。结果表明:弹塑性损伤单元能够合理地描述包括体应变及其与剪应变的耦合特性在内的接触面主要静动力学特性;接触面的力学特性对桩土相互作用分析有重要影响;Clough-Duncan模型和理想弹塑性模型不能反映接触面的体应变及其与剪应变耦合特性,算得的桩的响应与弹塑性损伤接触面单元差别较大。因此,使用弹塑性损伤接触面单元进行土体与结构物相互作用分析较为合理。     

弹塑性有限元在加筋土挡墙中的应用

以加筋土挡墙楔体破坏模式为基础，提出一种弹塑性有限元分析方法，并建立了相应的力学模型。土体用Mohr-Coulomb模型模拟，筋材用理想弹塑性弹簧模型模拟，面板用线弹性弹簧模型模拟，并通过对比分析验证了挡墙的加筋效果和该有限元方法的正确性。     

一端铰支一端固支弹塑性杆的动力屈曲

本文考虑了应力波效应，对弹塑性直杆在轴向阶跃载荷作用下的动力屈曲问题进行了研究，当动力特征参数-1/4α1^4≤λ〈0时，由动力屈曲控制方程非平凡解条件给出会两个参数（屈曲临界载荷和收界长度）的屈曲判据。用matlab求解包含这两个参数的超越方程，给出这一问题的一种数值解，得到了屈曲临界载荷与临界长度的关系，并分析了强化模量对屈曲的影响。     

一端铰支一端固支弹塑性杆的动力屈曲

本文考虑了应力波效应,对弹塑性直杆在轴向阶跃载荷作用下的动力屈曲问题进行了研究,当动力特征参数时,由动力屈曲控制方程非平凡解条件给出含两个参数（屈曲临界载荷和临界长度）的屈曲判据。用matlab求解包含这两个参数的超越方程,给出这一问题的一种数值解,得到了屈曲临界载荷与临界长度的关系,并分析了强化模量对屈曲的影响。     

基于Kriging插值无网格法的动力弹塑性分析

为了克服移动最小二乘近似难以准确施加本质边界条件的缺点,将滑动Kriging插值引入无单元Galerkin法中,与非线性瞬变动态理论相结合,提出动力弹塑性分析的Kriging插值无网格法,推导Kriging插值无网格法在动力弹塑性问题中的理论公式,给出求解方案。研究结果表明:采用所提方法计算仅需要离散节点的信息,因而处理变得简单;采用预校正形式的Newmark法进行时间离散,计算效率提高;通过2个经典数值算例与有限元软件ABAQUS的计算结果对比,验证了所提理论和方法的正确性与可行性。     

弹塑性回映算法及其在板成形模拟中的应用

结合退化壳单元模型的平面应力条件,给出了弹塑性本构方程应力求解的弹性预测－径向回映算法,用于板料成形的动力显式有限元模拟,利用自行开发的板料成形模拟动力显式有元分析程序VIFORM,对Numisheet′96标准考题S型轨的成形过程进行了模拟,计算结果表明该地算精度高、速度快。     

桩-土-结构相互作用对连续梁桥抗震性能的影响

本文以跨浅海水道连续桥为研究时象,采用质量弹簧体系模拟基础和地基,用有限元通用软件分别建立了该桥的考虑桩-土-结构作用的全桩模型、将基岩中桩截去且考虑桩-土-结构相互作用的截桩模型和不考虑桩-土相互作用的无桩三维有限元模型。以此为基础,对该桥进行三维地震动态时程分析,分析了桩-土-结构相互作用对该桥动力特性的影响和不同地震动输入下桩-土-结构相互作用对该桥位移反应、内力反应等地震响应的影响。     

桩-土-结构相互作用对连续梁桥抗震性能的影响

本文以跨浅海水道连续桥为研究时象,采用质量弹簧体系模拟基础和地基,用有限元通用软件分别建立了该桥的考虑桩-土-结构作用的全桩模型、将基岩中桩截去且考虑桩-土-结构相互作用的截桩模型和不考虑桩-土相互作用的无桩三维有限元模型。以此为基础,对该桥进行三维地震动态时程分析,分析了桩-土-结构相互作用对该桥动力特性的影响和不同地震动输入下桩-土-结构相互作用对该桥位移反应、内力反应等地震响应的影响。     

桥梁桩土相互作用的集中质量模型及参数确定

桩土相互作用是桥梁抗震研究中的难点，计算模型的选用和参数确定直接影响计算结果的精度。为此，提出一种改进Penzien模型及其参数的确定方法，并以此模型采用动力反应时程方法对国外某桥进行了实例计算分析，旨在为考虑桩土相互作用问题提供一种适合工程应用的分析方法。     

自锚式混凝土悬索桥的动力分析

研究自锚式混凝土悬索桥的动力学性能 .以一新建自锚式混凝土悬索桥为背景 ,首先运用有限元分析获得其动力特性并与地锚式悬索桥进行比较 ,然后利用实桥环境振动试验验证有限元动力特性分析结果 ,最后由地震反应分析进一步考察自锚式悬索桥的振动特点 .结果表明 :自锚式悬索桥由于主缆直接锚固于主梁端 ,主塔纵向弯曲振动频率明显降低 ;因结构耗能方式也随之发生了变化 ,主塔和主梁在纵向地震输入下的各种反应均呈不同程度的增加 .     

桩-土-结构体系动力相互作用的试验研究

采用挤扩支盘桩-土-结构体系进行振动台模型试验,以了解在地震动激励下该体系的抗震性能以及支盘桩对结构体系的抗拉、抗压及抗扭曲的作用．在试验的基础上,对该体系的基频、阻尼比、振型、最大位移、结构顶层加速度反应以及破坏特征进行了计算和分析．结果表明,相互作用体系对结构动力特性和结构地震反应均有较大的影响,结构的破坏形式与基础形式、土层性质等因素有关,支盘桩对地震的阻抗性能有了初步的显示．     

P波作用下地下输流管道的动力响应分析

采用复变函数法研究了地下输流管道在平面P波作用下的动应力集中问题.建立了地下输流管道的流固耦联波函数,求解了地下输流管道在地震波作用下的波函数动力学方程.研究表明:流体作用对管道内的径向动应力集中分布的影响较大;无量纲的空间频率显示,在低频P波作用下,管内流体所产生的径向动应力集中沿管周呈均匀分布,当空间频率加大时,管道内流体震荡增强,影响了管道的应力分布形态;低频域下管道的环向动应力集中峰值点较多,随着入射波空间频率的增加,应力集中程度呈衰减趋势.     

土工有限元中弹塑性分析的实现

为了实现土工有限元的弹塑性分析，文章讨论了在Super-Sap中如何实现弹塑性分析的方法，重点介绍了利用现成的Super-Sap有限元软件和三维弹塑性有限元计算程序对岩土类材料实现弹塑性分析的原理与步骤。计算实例表明，利用这种方法可以快捷地实现土工有限元的弹塑性分析与计算结果的可视化。     

桩-土-结构相互作用对大跨钢管混凝土拱桥风致反应的影响

以某大跨度中承式钢管混凝土拱桥为例,基于ANSYS软件建立了该桥的三维有限元模型,研究了考虑桩一土一结构相互作用对大跨度钢管混凝土拱桥静风风致反应的影响。结果表明,当基础刚度得到保证后,采用拱脚固结模式进行抗风分析是可行的。     

高桩承台基础与桥梁结构的动力相互作用

采用两质点模型近似模拟群桩基础和基础以上桥梁结构的动力特性,推导出桥墩、基础地震反应的计算公式,然后用数学工具MATLAB编制了一个程序,最后以一个实际结构为背景建立两质点模型进行了动力相互作用规律的探讨.结果表明,承台质量较大的高桩承台基础和基础以上桥梁结构之间的动力相互作用现象非常显著,计算桥墩和基础的地震反应时,承台质量的影响不可忽略,否则可能会引起很大的误差.     

原坐标分析法在桥式起重机动态计算中的应用

应用作者建立的原坐标分析法对起重机进行整机动态计算分析，计算出在最不利工况下桥架和钢绳组的动载荷响应、动载系数、系统固有频率和振型。计算结果与实测值相吻合。这是一种对桥式起重机进行动态计算的新方法。