甘肃积石山6.2级地震村镇建筑震害调查与分析

积石山地震对甘肃和青海部分地区房屋建筑造成了严重破坏。调查了地震烈度7度和8度地区的11个调查点的村镇建筑震害。震害调查表明:地震灾区主要为乡镇和农村地区,房屋结构类型主要为土木、砖木和未设防砖混结构;在烈度8度地区,土木结构房屋主要表现为严重破坏或倒塌破坏,砖木结构和未设防砖混结构房屋主要表现为中等破坏和严重破坏,设防砖混和钢筋混凝土框架结构房屋主要表现为轻微破坏和中等破坏;在烈度7度地区,土木结构房屋以中等破坏为主,砖木结构和未设防砖混结构房屋以轻微破坏和中等破坏为主,设防砖混和钢筋混凝土框架结构房屋以轻微破坏和基本完好为主。此次地震震害较同级别地震偏重,与震区复杂地形、地震动峰值放大效应、建筑砌筑质量差和结构受力不合理等因素相关。建议进一步开展复杂地形场地放大效应及频谱影响研究,重视建筑非结构构件抗震宣传与实用技术研发。

曲线轨道式隔震装置的结构优化与应用研究

针对浮放物体的防震保护需求,研发出一款基于新型抗侧移组件的曲线轨道式隔震装置。阐述它的构造特点和运行机制,并依据结构原理制作模型,通过试验与理论对比来检验模型的运行质量进而验证方案的可行性。然后结合雨花阁内文物来设计样机,采用多条楼面波进行样机的振动台试验,测试其隔震效果。最后探讨建筑滤波效应对该类隔震装置设计的影响。研究结果表明:曲线轨道式隔震装置经优化后不仅零部件功能清晰,结构简单易加工,而且具备整体性强、运行质量高以及后期可扩展等优势。试验模型的零部件能充分发挥各自功能,尤其是抗侧移组件极大提高了模型的稳定性和可靠性,理论分析与试验结果吻合良好。结合案例所设计的样机虽具有较好的隔震性能,但限于非线性双自由度的结构特点,重复试验的响应结果存在差异,工程应用中应予以重视。当楼面波不易获取且隔震装置周期远离建筑自振周期时,依据楼面加速度放大系数,将调幅后的原始波作为隔震装置设计依据是可行的且结果偏保守。

新型万向球摆式隔震装置的设计与应用

针对浮放物体防震保护的迫切需求,研发了一款基于万向球的摆式隔震装置。首先介绍了它的构造特征与运行原理,并以某陈列佛塔为对象进行方案设计,利用有限元软件模拟万向球与圆盘间的接触关系,评估该装置的承载能力;然后通过试验验证了内部阻尼机构力学模型的准确性,采用时程分析法检验了该装置在8度极罕遇地震作用下的隔震效果,并与传统滑动摩擦摆的减震性能进行了对比。结果表明,该隔震装置不仅结构简单、性能可靠,而且具有摩擦系数低,起滑加速度阈值小,阻尼灵活可调的特点。装置中的点面接触具有一定的承载能力,能够满足设计需求。端部设置黏滞阻尼器的阻尼机构表现出明显的速度相关性,阻尼力会随速度的增大而增大。该装置隔震性能良好,在满足位移限值的情况下达到了设定的隔震目标,而且相比于传统型,在位移和加速度响应均需兼顾的情况下,通过合理调整阻尼机构的性能参数,该装置在各地震工况中能够取得更优的综合隔震效果。

考虑环境温度效应的隔震橡胶支座力学性能试验

为研究环境温度对隔震橡胶支座力学特性的影响,利用高速压剪试验设备针对直径700 mm的隔震橡胶支座(LRB700以及LNR700)开展一系列不同温度(-20、0、23℃)、不同频率(0.2、0.25、0.3 Hz)以及不同剪应变(50%、100%、250%)的压剪试验。鉴于高速高压(15 MPa的竖向压应力)试验设备本身会产生较大的惯性力以及摩擦力,分别提供相应的修正方案以便准确获得支座的力学性能指标。结果表明:随着加载圈数的增加,LRB700内部铅芯的温度变化较为明显,并呈现关于高度的对称性,而LNR700内壁温度变化很小;LRB700及LNR700的相关力学性能指标(如水平屈服剪力、屈服后水平刚度以及水平等效刚度)随环境温度的降低都表现出不同程度的上升趋势,其中,LRB700水平屈服剪力上升15%~32%,LRB700屈服后水平刚度上升7%~16%,LRB700与LNR700水平等效刚度分别上升12%~23%、5%~16%。基于上述结果并结合相关规范针对LRB700以及LNR700提出考虑环境温度效应的力学性能调整系数。

非线性准零刚度文物隔震系统动力特性分析

为实现地震时浮放文物的安全防护,对一种非线性准零刚度隔震系统进行动力分析。构建隔震系统的刚度模型与运动平衡方程,使用谐波平衡法与牛顿迭代联合法进行理论分析,并使用四阶龙格-库塔(Runge-Kutta,R-K)数值分析法对运动平衡方程在简谐激励和地震动激励作用下进行数值分析。结果表明:非线性准零刚度文物隔震系统在简谐激励作用下,在外激励频率为低频阶段时,系统的响应存在不稳定区域,提高系统的阻尼比和刚度都会降低系统的不稳定区域范围以及系统的振幅响应峰值,使其趋于线性隔震系统的特征;增加系统的阻尼比可以降低隔震系统的有效起始频率,但在隔震有效频带范围内增加系统的阻尼比会使系统的传递系数增大;增加弹簧刚度会增大隔震系统有效初始频率,但可以降低系统在低频阶段的振幅响应,但在隔震系统有效频带范围内会增大系统的传递系数。数值分析表明隔震系统在不稳定区域范围内只存在2个稳定解,系统的响应状态与系统初始状态相关;系统在实际地震动激励作用下能显著降低输入地震动的加速度响应;隔震系统的减震系数对于长周期成分较少的地震动输入峰值变化不敏感,但对于长周期成分较多的地震动输入峰值变化较为敏感,表明系统对于短周期地震动的隔震性能更好,与在简谐激励作用下的理论分析结果一致。

基于普查数据的地震灾害隐患评估及其影响因素分析

地震灾害隐患评估是第一次全国自然灾害综合风险普查涵盖的工作,随着地震灾害隐患评估工作的推进,多省市承灾体地震灾害隐患评估工作相继完成,为利用普查结果辅助有关部门有针对性地做出决策,需分析承灾体隐患评估的影响因素。基于第一次全国自然灾害综合风险普查项目建筑调查数据,首先统计分析某省级行政区内不同烈度区域及峰值加速度调整区内5类承灾体数量、抗震设防水平、变形损伤现状、建造年代等情况;其次采用隐患等级技术评定规范计算承灾体单体隐患指数,并给出不同类别区域地震灾害隐患等级;最后结合烈度调升及峰值加速度调整情况对隐患评定结果影响因素进行对比分析。研究结果表明,烈度和设防峰值加速度提升均会使承灾单体及区域隐患等级整体提高;农村建筑区域地震灾害隐患等级总体较高,其中农村非住宅为地震灾害重点隐患的主要承灾体;重点隐患单体中变形损伤的影响随抗震设防烈度的升高而降低,一般隐患等级单体中变形损伤及建造年代的影响随抗震设防烈度的升高而降低。

从泸定6.8级地震看建筑隔震技术发展亟待解决的问题

2022年9月5日12时52分,四川省甘孜州泸定县发生6.8级地震,文中以地震震后现场调查获得的7栋隔震建筑震害表现为依据,重点描述了调查所发现的隔震橡胶支座破坏、隔震配套黏滞阻尼器破坏以及隔震构造破坏等3类破坏现象。并以震中附近磨西镇中心烈度台获得的强震动记录特征分析为基础,对上述3类破坏现象产生的原因进行了分析讨论。进一步结合破坏原因分析结果,对目前我国建筑隔震技术发展亟待解决的技术问题给出了建议。

多层偏心结构非线性地震反应分析

本文利用层单元模型,建立了基于层剪力-扭矩等效屈服EYST面概念的求解多层偏心结构体系双水平向地震动作用下平扭耦联非线性地震反应的简化算法,并讨论了控制偏心结构非线性扭转反应的相关结构参数;通过数值分析,初步验证了该简化方法的实用性和可靠性。

偏心结构非线性地震反应分析的一种简化方法

本文建立了基于结构状态方程和偏心结构体系的层剪力-扭矩等效屈服EYST面概念的求解平扭耦联非线性地震反应的分离-予估-修正递推算法,编制了相应的计算程序。通过与三个单层偏心结构模型的破坏性地震模拟试验结果的对比,验证了小变形阶段平-扭耦联地震反应算法的实用性和可靠性。算例表明,该程序数据处理量小,运算快捷,便于应用。

地震动的3D瞬态特征与结构破坏的关系

从一个异于传统研究方法的角度出发,利用最近发展的地震动 3D 瞬态参数分析理论,有选择的研究了有关近场地震动记录的3D 瞬态特征;通过对典型近场地震动作用下结构模型的算例分析,探讨了速度脉冲型地震动与结构延性需求之间的关系,指出结构坏固然与地震动的反复作用有关,但对于大多数结构的关键破坏起控制作用的却可以归因于近场地震动的脉冲特性,这对认识结构破坏的根本原因具有重要意义。

偏心结构扭转振动研究中几个基本参量的讨论

本文根据工程振动实测观察及结构地震模拟实验中的模态测量结果指出 ,通常的确定性弹性分析方法中 ,直接由构件的几何尺寸确定其刚度并进而确定结构的自振特性 ,进行结构的弹性反应分析和设计 ,其结果只能代表结构处于完全理想弹性状态时对外界激励的一种理论估计。由此提出了比较切合实际的基于强度及屈服变形的构件刚度的确定方法 ,进而指出在偏心结构的扭转振动研究中 ,结构的刚度偏心实际上依赖于强度偏心 ,并不能随研究者的意愿随意调整。

宁洱6.4级地震城市工程震害调查

本文根据2007年6月3日发生的云南省宁洱6.4级地震现场调查结果,简要分析了此次地震记录到的强震加速度记录及其与工程结构震害的关系,简要描述并总结分析了调查获得的各类城市工程结构、非结构附属物及设备等的部分震害状况及原因,并针对性的给出了提高其抗震性能的建议,探讨提出了需要进一步深入研究的问题。

金属连梁阻尼器在高层剪力墙结构的设计方法

目的研究金属连梁阻尼器在高层剪力墙结构的设计,解决在高层剪力墙结构连梁中如何合理的布置金属阻尼器的问题.方法使用钢剪切型阻尼器对某高层剪力墙结构进行消能减震设计,从减震原理出发,展现阻尼器如何通过为结构提供更大的附加阻尼比和影响结构的主振周期,进而降低结构的水平地震影响系数,实现显著降低结构在地震作用下的反应的过程,并对消能减震结构进行经济技术分析.结果阻尼器的设置增大了单位工程造价,但可使结构在地震下使用功能连续,虽然略增大造价,但保证了建筑物的安全及功能;基底剪力可减小13%～42%,最大层间位移角可减小15%～47%,倾覆力矩可减小32%～52%,保障了人民的人身安全和财产安全.结论通过计算无控结构在多遇地震下的层间位移以及结构待布置连梁位置处的内力,确定阻尼器的设计屈服位移和屈服力,并将阻尼器均匀的布设在每一层可大大降低结构的地震反应,为工程人员进行类似的高层剪力墙消能减震设计提供了经验和参考;阻尼器的设置虽然导致造价略有增加,但可显著的降低结构各项指标在地震作用下的反应.

汶川8.0级地震震后恢复重建隔震技术应用建议

四川"5.12"汶川8.0级大地震造成了大量的人员伤亡和工程结构破坏,引起了巨大的经济损失。震后恢复重建采用何种技术,是关系到在未来地震中是否可以保证工程结构的安全以有效避免人员伤亡和巨大的经济损失的重要问题。通过介绍叠层橡胶隔震技术的特点,结合汶川8.0大地震所造成的3类最主要房屋结构的破坏特点分析,提出了在震后恢复重建时对3类房屋采用叠层橡胶隔震措施的原则性的建议。

偏心结构地震反应求解剪力-扭矩“三状态空间模型”

为了解决在工程设计中遇到的偏心结构地震的求解问题,在已有研究的基础上,基于理想弹塑性模型的剪力-扭矩等效屈服面的建立,进一步发展了基于双线性模型的描述偏心结构地震反应性态的“三状态空间”(对应于结构完好的弹性空间、对应于结构发生一定程度破坏的弹塑性空间和结构丧失承载能力的失效空间)模型。与单层RC偏心结构的地震模拟试验结果对比发现,该模型可以更为合理的描述结构的非线性地震反应性态,为钢砼偏心结构的性态抗震设计提供了一个直观的概念性方法。

火灾致塌建筑案例分析及现场救援应对策略

总结回顾了我国近年来的火灾事故变化趋势,收集整理了自1994年以来国内20例火灾致倒塌并连带人员伤亡典型案例,从建筑物使用功能、结构类型、倒塌特征以及倒塌用时等4个方面进行了梳理分析,给出了不同类型建筑结构的一般火灾倒塌原因及耐火时限统计规律,并提出了针对不同类型建筑结构的火灾现场实战应对策略。

近场高烈度区某高层筒体结构组合隔震设计的分析

位于高烈度区且靠近断层的高层建筑结构,其相关抗震设计需要考虑较大的水平和竖向地震荷载,使得传统、单一的隔震方案难以满足规范的要求。鉴于此,针对西昌市靠近断层的某筒体结构提出了一种叠层橡胶支座加黏滞阻尼器的组合隔震设计方案,即在隔震层布置黏滞阻尼器以控制结构在罕遇地震作用下的位移。与此同时,为了满足结构的功能使用要求,将外部框架以及内部核心筒(除去电梯井)在零标高处进行隔震设计,而电梯井则下沉至基础底部加以隔震。通过弹塑性时程分析,研究结果表明:相比非隔震结构,采取组合隔震设计的框筒结构在设防地震作用下,其X、Y向的最大层间剪力分别减小72.37%和79.63%,水平向减震系数为0.35,满足抗震措施降低一度的要求;在罕遇地震作用下,其X、Y向的最大层间位移角分别减少81.06%和76.38%,隔震橡胶支座的拉压应力均在规范允许范围内,且铅芯橡胶支座与黏滞阻尼器均进入耗能阶段,滞回曲线较为饱满,进而验证了该组合隔震设计的合理性。

组合脉冲激励对结构的作用效应

对地震作用下结构破坏的特征及强震记录进行分析,指出对脉冲型地震动中主震脉冲的作用效应进行研究的必要性;利用三角脉冲作为强震主脉冲的理论简化,给出双三角脉冲作用下单自由度弹性体系的动力反应解析解;采用研究反应谱变化规律的方法,分析两类脉冲组合即:波前脉冲组合以及波后脉冲组合,总结归纳出波前脉冲与波后脉冲对主脉冲作用效应的不同贡献规律,为进一步研究揭示脉冲型地震动中主脉冲的破坏能力奠定了基础.

基于损失的基础设施震后恢复重建工程资金快速评估方法研究

以基础设施直接经济损失为基础,利用统计拟合方法提出了基于损失的基础设施震后恢复重建工程资金快速评估方法,并以地震案例验算快速评估方法的可行性。该方法计算简单,可为政府相关部门提供恢复重建以及投资的建议,有助于地震灾区快速展开恢复重建工作。

汶川地震震后恢复重建工程资金分布特点浅析及应用

采用统计拟合的方法,详细分析了汶川地震震后恢复重建工程资金的分布特点,依据震后恢复重建工程资金与烈度、人口、GDP和损失的拟合关系,提出了基于人口、地震灾害损失、GDP等因素的3个震后恢复重建工程资金快速评估模型,并利用宁洱地震数据验证经验公式的可行性。震后恢复工程资金分布特点及资金评估经验公式对未来地震进行恢复重建规划有良好的借鉴作用。