新型复合隔震结构的偏心扭转效应

为研究水平地震作用下并联平动式复合隔震支座对偏心结构平扭耦联效应的控制作用,以某12层钢筋混凝土框架结构为例,采用有限元分析方法,对不同偏心的抗震及隔震结构进行地震激励.通过对比分析相关扭转控制指标,发现并联平动式复合隔震支座能有效抑制偏心结构扭转效应.研究结果表明:并联平动式复合隔震支座不仅能够有效地隔震,还可以减小上部结构的平扭耦联效应,减小或延缓偏心结构在地震作用下发生的扭转破坏.     

多层偏心建筑抗震研究达到国际水平

今年8月,国内地震工程学界的专家和学者在评审《多层偏心建筑平动扭转耦联地震效应计算方法和规范条文的研究》时,赞扬我校抗震研究组此项研究工作全面、成果丰硕、适应工程设计的急需,并一致认为达到了国际水平。地震震害表明,建筑物的偏心是地震作用下引起平动和扭转效应耦联而导致建筑物破坏的重要因素,往往还是主要因素,在多层建筑物中尤为突出。评审委员会认为:“多层偏心建筑平动扭转耦联地震效应的研究是抗震设计中技术难度大且急待解决的重要科研课题之一,世界上各地震国家都十分重视这一课题的研究。”抗震组提出的“剪力系数法物理概念明确,正确地反映了偏心建筑平动扭转耦联地震效应的特点,比国外通     

预应力高桩码头振型反应谱抗震分析

高桩码头结构非线性地震时程分析时由于桩群数量众多,计算量过大,需要采用简化分析方法.首先介绍了超级桩的概念,将结构的桩群分组形成超级桩,用多个超级桩码头结构替代原结构,超级桩的刚度取为采用pushover分析得到的高桩码头力-位移曲线上对应于目标位移的割线刚度,阻尼采用等效阻尼,对超级桩模型进行弹性振型反应谱分析求解最大目标位移.将算例简化方法分析结果与非线性时程反应分析结果进行了对比,发现数值比较接近,表明超级桩模型可以用于估计地震下高桩码头的最大位移值,从而减少计算量.     

简体结构动力分析的有限条法

本文首先利用有限条法分析高层建筑筒体结构的静力方程,采用静力缩聚法,求出结构的侧向刚度矩阵,然后将结构质量等效集中到各层楼面,最后导出了结构平动一扭转耦联振动基本方程.由此可以按反应谱理论计算地震荷载.     

考虑地裂缝影响的连体结构地震动力响应分析

西安火车站东配楼为不规则连体结构，其质量与刚度分布差异较大，地震作用下的平扭耦合效应显著，不利于结构抗震，为研究地震作用下f₃地裂缝对该连体结构动力响应的影响，本文采用ABAQUS有限元软件分别建立了f₃地裂缝场地与无地裂缝场地的土体-结构耦合模型，对比分析了地震作用下结构的位移、加速度及扭转等响应。结果表明：地裂缝增强了地震的激励作用和连体结构的动力响应，由于大区各柱脚距地裂缝距离均不相同，因此大区的扭转响应显著提升，增幅达到了191.61%;在弹性与弹塑性阶段，连体结构的最大层间位移角分别为1/580和1/51,满足相关规范要求；大、小三角区的位移及加速度大致相同，表现出较强的平动耦联效应；而大跨桁架连廊采用滑动支座能有效释放连体结构的相对位移，并降低强震作用下大区与小三角区的扭转耦联效应；连体结构的薄弱层为1、2层，应进一步提升结构刚度。     

在两向地震波同时作用下,空间框架 剪扭型弹塑性地震反应分析

一、概述和力学模型 当空间框架各层的质量中心与刚度中心不重合或框架的平面布置形状没有对称轴时,在即使无扭转的地震力作用下也将产生扭转效应,从而加剧对结构的破坏作用;另外结构物在地震时总是受到三向和扭转地震波的作用(但无扭转波的记录),其中水平两向尤为严重。显然这两向波对上述类型结构作用的相互影响也要加剧对结构的破坏作用。本文考虑了这些效应和影响,导出了动力方程和计算刚度中心的公式并做了两个电算例题。例题表明,上述效应和影响是绝对不可忽视的。 在导出该类结构的动力方程时做了以下几条假定;1)“高宽比”较小的框…     

带屈曲约束支撑的扭转不规则框架结构抗震性能分析

不规则框架结构楼层的质量中心和刚度中心偏离,导致结构在地震作用下容易发生扭转。对于高烈度设防区的不规则钢筋混凝土结构,产生的扭转效应更加明显。结合实际工程案例对计算模型进行反应谱分析和罕遇地震作用下的时程分析。结果表明:屈曲约束支撑能够改善结构整体的扭转效应,结构的扭转周期比、层间位移角和扭转位移比均能符合规范要求。罕遇地震作用下,在柱间增设屈曲约束支撑的框架扭转位移比变化均匀,最大值为1.17,层间扭转变形得到控制。框架底层屈曲约束支撑滞回曲线饱满,耗能减震效果明显。     

基于地震反应谱分析的全直桩码头结构优化

文章建立了参数化全直桩码头空间有限元模型,通过振型分解反应谱法分析了该结构在水平地震作用下的响应,在此基础上构建了合理的码头抗震优化设计数学模型,通过灵敏度分析和零阶算法进行求解,得到了满足抗震设计要求且单位面积码头所需材料最少的设计序列;同时探讨了不同位置底梁对于全直桩码头结构抗震性能的影响。仿真结果表明:采用整体布局优化和增设底梁相结合的方法对全直桩码头结构进行抗震优化设计是可行的;底梁布设可有效限制结构变形、减小桩基内力,从而提高结构的抗震性能。     

高桩码头叉桩布置形式抗震性能分析

以湛江某高桩码头单个结构段为研究对象,建立空间有限元模型,采用反应谱法对水平地震作用横向、纵向输入进行地震动力响应分析,对比分析了4种叉桩布置形式在不同水平方向地震作用下码头桩基内力受力特性。计算结果表明:桩基横轴对称布置结构在横向水平地震作用时,整体最大位移和桩内力均较小;桩基双轴对称布置形式在不同水平方向地震作用下结构响应比其他形式相对较小。在高桩码头的抗震设计中,叉桩不会碰桩的情况下,采用桩基双轴对称布置形式较为合理。     

坡地不等高嵌固高层建筑结构地震扭转效应分析

对一平面规则、对称,底部不等高嵌固的高层钢筋混凝土框架结构,采用SATWE程序模拟底部不等高嵌固的边界约束条件与简化后的等高嵌固的边界约束条件进行地震作用下的分析计算。结果表明,对于平面规则、对称,底部不等高嵌固的结构,将其简化为等高嵌固的边界约束条件进行分析计算,将会忽略实际结构中存在的地震扭转效应,为工程设计埋下安全隐患。     

不规则多高层建筑抗震性能分析

对于不规则多高层建筑结构在地震作用下的反应,本文从两个方面进行分析,一是分析结构竖向质量的变化对设计中所采用的基底剪力及结构自振周期的影响,二是对于较复杂的局部层偏心结构(平面不规则)发生的质量中心与刚度中心偏离进而产生平移-扭转耦合作用进行分析。     

错位转换高层建筑结构扭转特性分析研究(英文)

根据中国规范设计了1栋总数为40层的错位转换高层建筑结构,为对比分析需要另设计了两带单层转换层的高层建筑结构.采用Etabs和Satwe对比分析了3结构各层质量、转动惯量、回转半径、偏心率及有害偏心率、扭转刚度沿楼层高度分布特点;对比分析了3模型各阶扭转周期与平动周期比及平扭振型耦联情况.分析表明,错位转换高层建筑结构会在两转换层之间形成较大的偏心率及存在明显的平扭振型耦联.     

双向水平地震作用下非对称框架结构抗震分析简化方法

采用刚性楼板假定,取各个楼面的质量中心在x,y方向的位移与绕z轴的转角作为自由度,将非对称空间框架结构简化为串刚片模型.将空间框架按两个正交方向划分为若干平面框架子结构,求得这些平面框架子结构的刚度矩阵后将其缩聚,再应用直接刚度法形成整体结构的刚度矩阵.该方法同时考虑了结构的扭转耦合及梁柱节点的弯曲转动.最后,通过一个结构的模态分析与弹性时程分析,比较了按本文方法与用ansys按空间有限元方法计算的结果,两者相符良好.故本文方法可用于非对称框架结构的抗震分析与设计.     

水平地震力作用下钢筋混凝土异形柱框架结构设计

由于钢筋混凝土异形柱截面几何性质的特殊性,需考虑不同地震作用方向下结构的反应.结合工程实例,对钢筋混凝土异形柱框架结构在不同方向的水平地震作用下进行受力分析,对自振周期、轴压比、柱底层剪力和层间位移角进行分析.结果表明,L形异形柱方向性较强,应考虑45°和-45°地震作用方向的计算,同时应调整异形柱平面布置形式,使其刚度中心尽量与形心重合,以此减小扭转效应对结构的不利影响.     

对全直桩高桩码头结构破坏的预先危险性分析

高桩码头是浙江沿海地区主要的码头建筑物形式,对于沿海掩护较好,波浪力及撞击力较小的码头,一般采用全直桩的形式进行设计施工。本文从工程实例入手,运用系统安全原理和有限元分析方法,对一个不规则码头平台的结构破坏作出预先危险性分析。最后得出结论:根据设计要求,码头结构在设计荷载作用下没有达到屈服,符合使用安全规范;码头的应力集中在桩柱与平台结合部,应适当增加保护措施;码头结构的危险性等级定级为Ⅳ级,码头整体系统处于安全的使用状态。     

晃动分量对储罐地震响应的影响研究

基于Haroun模型,考虑罐壁液固耦联及罐体的平动和转动,将储罐体系简化为三质点体系力学模型,罐内液体质量等效为对流质量、脉冲质量和刚性质量,通过时程分析法计算储罐的地震响应,并与不考虑液体晃动分量影响的两质点体系的地震响应进行对比,分析晃动质量对储罐抗震的影响。以系列储罐为例,分析两种体系不同场地储罐的地震响应。结果表明：通过两质点体系模型计算的基底剪力和基底弯矩与三质点体系的计算结果相差不大,实际工程中,可以按照两质点进行计算分析;按照三质点体系模型进行计算能够得出液体的晃动波高,利于分析液体晃动对浮顶产生的影响,因此在进行储罐抗震计算时,将储罐简化为考虑液体晃动分量的三质点体系力学模型便于分析晃动效应。     

建筑结构在地震作用下的扭转反应分析初探

建筑结构的平面规则性判别是建筑结构抗震设计的重要控制指标之一,对建筑结构的抗震性能安全具有重要的影响.个别结构设计人员在进行多高层钢筋混凝土结构设计时,由于对不规则结构扭转原理理解不透彻,加上过分依赖计算机计算结果,导致计算结果出现偏差,从而影响整个建筑结构在地震作用下的抗扭设计.本论述基于结构扭转变形基本概念和基本原理,考虑建筑结构在地震作用下的扭转耦联反应,对结构体系参数、扭转反应的分类、扭转不规则的判断、扭转判定主要指标进行了讨论,最后对在工程中遇到扭转不规则结构时,提出一些常用的解决方法,以供工程设计人员参考.     

偏心结构地震力的工程计算法

本文分析了建筑物在地震作用下发生扭转振动的可能的原因,指出了国外现行计算偏心结构地震力方法中所存在的问题,建议采用地震力放大系数α_d来考虑扭转耦联效应。该系数具有清晰的物理概念,其部分数值由图给出。     

连续斜交梁桥地震下碰撞效应分析

从连续斜交梁桥震后普遍的落梁震害和平面旋转现象出发,提出一种带碰撞单元并考虑竖向、水平及扭转刚度的单梁简化模型.以一座3m×30m连续斜交梁桥为工程背景,通过动力特性分析和地震下考虑碰撞效应的非线性时程分析,将简化模型的计算结果与精细化板单元有限元模型的结果进行对比.研究结果表明:该简化模型不仅能较准确地计算结构的动力特性,还能较准确计算斜交梁桥在碰撞下的非线性位移,反应碰撞后桥面的平面旋转现象;碰撞刚度在一定范围内对非线性位移不敏感,可采用主梁轴向刚度为碰撞刚度,但梁端截面最外缘的碰撞单元对非线性位移较敏感,需保证在梁端截面最外缘处设置碰撞单元.     

建筑结构空间整体的地震作用分析

提出了建筑结构在水平地震作用下的空间整体计算模型,并讨论了其计算方法。按该计算模型分析某电厂主厂房,计算结果与实测结果吻合良好。通过计算对比获得以下结论：（１）对于刚度和质量分布明显不均匀的结构,可选抗侧力构件支承的板为双向剪切板单元模型;（２）作为简化方法,在建筑结构单元的纵向和横向分别按抗侧力构件支承的板,作为剪切梁单元模型考虑水平地震作用;（３）对于刚度和质量分布均匀的结构,可按横向和纵向柱列平面分别计算水平地震作用