超大跨斜拉桥地震行波效应分析

对多点激励下的振型方程进行了推导,简化成类似于一致激励下的振型方程形式,导出多点激励下的振型参与系数和振型等效地震波,从而可由反应谱判断多点激励对结构振动的影响.以一座试设计的主跨1 400m斜拉桥为例,采用振型分析法分析了考虑行波效应的超大跨斜拉桥振动机理。通过拟静力法分析了行波效应引起的各支承点地震动位移的差异对超大跨斜拉桥结构变形的影响,同时,利用位移输入法,对超大跨斜拉桥进行了地震时程分析,研究了行波效应对超大跨斜拉桥顺桥向耗能体系地震损伤的影响.研究结果表明:行波效应减小了耗能辅助墩的耗能作用,增大了桥塔的地震损伤,对超大跨斜拉桥顺桥向耗能体系地震反应的影响是不利的.视波速为1 000~3 000m·s-1范围内的长周期地震动作用下行波效应的影响尤为显著,因此在超大跨斜拉桥地震反应分析时必须考虑.     

多锤电驱式激振系统的振动耦合特性及控制

针对振动锤联动激振耦合特性,以两振动锤为对象建立动力学模型,利用拉格朗日方法推导系统数学方程;基于能量分布法对耦合过程中的能量分布进行求解,分析了激振系统在各频率段的耦合规律,利用哈密顿原理推导系统振动同步的条件,得到相位差所处的稳定区间;构建多锤激振的同步控制系统,对耦合作用下的同步控制进行研究,确立了相邻偏差耦合转速调节及虚拟锤点动相位调节控制方式,并进行理论分析和控制方式的试验验证.结果表明:共振点的外耦合能量对相位差不产生影响,相位差有在低频区朝零趋近、近共振区朝±/2趋近及超共振区朝±趋近的趋势;采用相邻偏差耦合转速调节及虚拟锤点动相位调节控制方式,系统同步效果良好.     

江阴长江公路大桥纵向地震反应分析

应用“ＮＳＲＡＰ”程序对江阴长江公路大桥的纵向地震反应进行了空间非线性时程反应分析，着重讨论了行波效应，地震的竖向分量，桩－土－结构相互作用及多点激振对大跨度桥梁地震反应的影响。     

悬索桥简化抖振反应谱研究

为了解决传统抖振分析方法较复杂的问题,采用简化振型函数的方法,总结了一种考虑背景响应的简化悬索桥抖振反应谱计算方法.通过实例计算验证,表明采用这种型函数方法是高效、准确的.采用这种方法分析了结构阻尼比、气动导纳函数、气动自激力及主梁跨径等参数对悬索桥抖振响应的影响.结果表明:对混凝土等阻尼比较大的桥梁,背景响应的影响不可忽略;气动导纳取Sears函数时,抖振响应分析结果可能会偏危险;不考虑自激力影响,抖振响应将偏大10％～150％左右,背景响应比例会偏小10％～130％左右;跨径超过2000m的超大跨径桥梁,背景响应的作用可以忽略.     

考虑桩土效应的高铁大跨度系杆拱桥地震响应分析

研究了考虑桩土效应的高铁大跨度系杆拱桥地震响应问题.以徐州至盐城客运专线上的钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,通过有限元软件Midas/Civil分别建立了考虑桩土效应和不考虑桩土效应两种情形下的全桥有限元模型,选用50年超越概率为10%的反应谱方法对桥梁结构进行地震响应分析.研究结果表明:考虑桩土效应模型与基础固结模型相比,结构的自振周期延长,且对高阶振型影响显著.结构各部分的位移响应受边界条件的影响,增幅并不明显.由于该桥横向刚度相对较小,横向地震反应比纵向地震反应大,在抗震设计时应该着重考虑.通过反应谱分析表明:竖向地震的影响不可忽略,桩土效应对结构存在一定的影响.     

墩身高阶振型对高墩地震反应影响

采用增量动力分析的方法,全面讨论了墩身高阶振型对桥梁结构地震反应的影响.首先分析了现有规范中的桥梁抗震设计方法应用于高墩的局限性;随后采用了增量动力分析方法,在考虑墩身高阶振型效应的情况下,对高墩桥梁结构在地震作用下的性能进行了研究.结果表明:由于墩身高阶振型贡献,高墩在强震作用下可能沿墩身产生多个塑性区域;墩顶位移与墩底曲率不再同步变化,高墩墩顶极限位移不能采用规范中的方法进行计算;高墩墩身的地震剪力及弯矩需求也会由于墩身高阶振型的显著影响而变得十分复杂.最后提出了针对高墩抗震设计的一些改进措施.     

悬吊质量结构减震性能的研究

论述了在高层建筑结构中利用悬吊质量摆减震的原理并对其减震性能进行了研究.通过对具有不同悬吊质量摆的高层建筑结构的自振特性及反应谱法地震反应分析,得出在高层建筑结构顶部几层设置几个质量摆且质量摆的频率和结构的基频相近时减震效果最好.用反应谱法对悬吊结构进行地震反应分析时,所考虑的振型数应为结构的第一振型和相应于结构振动的前几个振型.     

渡槽支撑排架结构动力分析

针对扶风县官务水库灌溉干渠1号渡槽支撑排架动力稳定问题,采用拟静力法、振型分析反应谱法、有限元法对空槽和设计水位工况进行了动力分析,通过分析比较以上3种方法的静动效应叠加结果可知,1)排架在地震荷载作用下,动力响应底部最大,腰部次之,顶部最小;2)结构第一、二振型主要表现为水平振动;第三、四振型为竖直振动;第一振型的引起的地震响应最大,其他振型的贡献率较小;3)利用振型分解反应谱法对排架结构进行抗震分析得到的结果,与相同工况下商业软件的有限元结果一致性较好,而拟静力法结果明显大于反应谱振型分解法和有限元法结果;4)渡槽无水时各阶振动周期较小,而槽体充水后,各阶自振周期明显增大,这说明水体对结构的自振特性的影响较大。     

考虑楼梯影响的钢筋混凝土框架结构地震反应分析

为研究楼梯对结构地震反应的影响,利用大型结构软件ETABS设计了1个不含楼梯的钢筋混凝土框架模型和2个包含楼梯的钢筋混凝土框架模型,分别采用振型分解反应谱法和底部剪力法对3个模型进行了弹性地震反应对比计算分析.结果表明,楼梯明显改变了结构的抗侧刚度分布、振动模态及梯间框架柱内力分配比例等,其影响因楼梯中间平台与梯间框架柱是否相连而异.模型3是一种可行的方式,建议设计时采用振型分解反应谱法对包含楼梯结构进行抗震分析计算.     

大底盘对称双塔连体高层建筑结构的地震响应分析

本文运用振型分解反应谱法对大底盘对称双塔连体高层建筑结构的地震响应进行分析.结果表明:由于大底盘对称双塔结构两塔楼的相互影响很小,连体结构及其连接体位置变化对大底盘等高双塔结构的动力反应影响较小.     

规范反应谱长周期段的修正

将反应谱方法用于抗震设计有两个基本问题,合理的输入地震反应谱,以及反应谱如何组合.本文介绍合理输入的问题,对输入反应谱进行修正.与中小跨度桥梁结构不同,大跨度桥梁结构的第一阶主要自由振动周期都很长,而现有规范中反应谱适用周期比较短,长周期段存在很大问题.本文的研究目的是对现有规范反应谱的不合理性作详细说明并对进行修正.采用了强震记录准确的集集地震作为地震动输入,通过限制位移谱的方法对原有规范反应谱长周期不合理部分进行修正,使其满足长周期结构设计的要求.修正结果得到与理论相符的反应谱.将修正结果与多条强震记录的地震动进行对比,表明修正结果与强震记录是十分吻合的.     

贮液回转壳水弹性结构在任意荷载(或地震波)作用下的动力反应与地震反应

目前,国内外在贮液罐水弹性动力计算上虽有不少研究成果,但多半是停留在自振特性的研究上和壳壁呈刚性的假定上。作者在以前论文中,曾对贮液回转壳按反应谱理论进行了抗震分析。本文是它的继续。由于反应谱谱值只能提供一个最大值,所以它不能反映结构随时间变化这个重要因素,这是反应谱理论当前存在的主要问题。本文决定利用前已算出的水弹性结构自振频率和振型,按振型迭加方法来算任意地面运动时程曲线下水弹性结构地震反应。本文编制的计算程序可以在国产TQ-16机、709和719等机器上,进行大型贮液罐的振震计算与研究。 之后对水电部东北勘…     

上海地区地震动及场地效应对桥梁抗震的影响

对上海地区可能遭遇的典型地震动进行了 β谱曲线的分析与比较 ,进一步考察了场地效应的影响 ,并选取上海市内环线标准段和延安路 -成都路高架结构进行地震反应分析 ,对不同潜源、不同震级的地震动作用时的地震反应进行比较分析 .研究表明 ,上海地区桥梁应具有更高的抗震要求 ,建议针对上海地区特点对城市桥梁抗震规范的反应谱作适当修正     

门式钢框架结构在地震波谱下的响应分析

以当前关注的房屋结构抗震性能的研究为背景,对钢结构构成的门式框架,采用有限元方法研究其在地震波谱下的响应,使其在地震发生时具有更好的稳定性.根据钢框架结构图,在ANSYS软件中直接进行建模,设置材料参数,划分网格,定义结构的边界条件,然后在该结构上以地震谱形式施加载荷,得出了地震波作用下整体钢框架结构的响应规律以及模态分析的振型和激振频率,为提高结构抗震性能,优化设计,降低生产成本提供可靠的依据.     

基于精确柔度矩阵的多肢剪力墙-框架体系的抗震分析方法

本文在框架-剪力墙侧移公式的基础上建立结构的柔度矩阵,确定结构的自振周期和振型,采用静力方法按实际的地震作用分布计算结构的作用效应,然后采用振型分解反应谱法对结构进行抗震分析。编制了适用于多肢剪力墙-框架体系抗震分析的微计算机程序WFERA—1,用计算实例对本文和一些常用方法算得的结果进行了分析和讨论。     

地下结构地震反应的振动台模型试验研究

进行了土-地下结构动力相互作用的大型振动台模型试验,分别测出了模型土中不同部位的加速度反应和地下结构的加速度与应变反应.对模型体系的加速度反应实测值进行整理分析了模型箱效应、试验各阶段系统的自振频率及阻尼比的变化情况和地下结构的加速度和应变反应规律.试验结果表明:相对于仅有水平加速度激振,峰值约为水平加速度峰值三分之二的竖向激振的参与,可使结构的反应增加,且应变反应的增量大于加速度反应的增量,地下结构横断面的变形仍以剪切变形为主;地下结构的加速度反应和应变反应的频谱分布有较大差异,应变反应中竖向振型的贡献较大.     

高层建筑结构隔震设计关键问题

对高层建筑隔震设计中的一些关键问题进行研究,就规范中隔震设计方法的主要不足提出改进建议.采用规范设计反应谱进行高层隔震结构分析时,必须充分考虑结构高阶振型的影响,否则会大大低估结构减震效果.时规范中不同阻尼比的地震影响系数曲线修正方法进行讨论,对规范中采用的阻尼调整和形状参数提出修改建议.指出了规范中容易导致隔震支座受拉的不合理规定,提出了改进后的结构布置原则.并对规范中隔震支座面压控制的计算方法提出修正建议.     

结构抗震性能评估的改进模态能力谱法

基于性能的抗震设计理论需要简便而合理的确定结构在地震作用下的弹塑性位移需求的方法.为了解决传统能力谱法在讨论结构弹塑性地震反应中采用等效高阻尼的不确定性和没有考虑高振型影响的局限性,提出基于多模态法和引入强度折减系数和延性系数修正弹性反应谱的改进的能力谱法的概念和实施步骤,并对框架结构进行了相应的抗震性能评估.算例分析表明,所提方法具有一定精度,且更为简便,在基于性能的抗震设计中具有一定的应用前景.     

大跨度锥壳厂房的动力实测

为研究大跨度锥壳厂房的动力特性和地震反应,对平遥棉织厂的36m跨度的锥壳厂房进行了激振、冲击和脉动等方法的动力实测,获得了大量的实测数据。通过分析得到了该厂房的自振频率、振型和阻尼,探求了新旧厂房联接处的边界条件及该厂房的抗震性能。     

考虑非线性振型的顺风向广义气动力谱

在顺风向,结合脉动风荷载相干函数、平均风速剖面指数和振型指数,采用数值积分的方法得出了非线性振型对高层建筑广义气动力谱的数值,并通过多元线性回归分析推导出了该数值的拟合公式,以及通过风洞试验证实了该公式的可靠性.以振型指数为参数,讨论了非线性振型对高层建筑广义气动力谱的影响:当振型指数小于1时,修正系数大于1,即以传统方法计算得出的广义气动力谱是偏小的,此时对结构设计而言是偏于不安全的;反之则小于1.基于线性振型计算得到的广义气动力谱,当采用建筑结构荷载规范的基本振型时,建议采用1.1的修正系数进行修正.