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社区尺度斜入射波场下场地-建筑群耦合作用模拟方法
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作者 巴振宁 付继赛 +2 位作者 王方博 梁建文 牛嘉琪 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1-11,37,共12页
场地-城市相互作用(site-city interaction,SCI)效应会显著改变场地地震波场分布及建筑反应,基于SCI效应理论计算研究方法的发展现状,发挥谱元(spectral element,SE)法可快速高效求解三维地震波场传播和多自由度(multi-degree of freedo... 场地-城市相互作用(site-city interaction,SCI)效应会显著改变场地地震波场分布及建筑反应,基于SCI效应理论计算研究方法的发展现状,发挥谱元(spectral element,SE)法可快速高效求解三维地震波场传播和多自由度(multi-degree of freedom,MDOF)模型计算量小且可同时模拟大量建筑的优势,同时,结合频率波数域(frequency wave number analysis,FK)方法,以等效地震荷载的方式施加地震波场,建立了FK-SE-MDOF耦合方法,实现了SE-MDOF耦合模型中多种波型(P波、SV波和SH波)的斜入射输入,解决了当前三维SCI效应研究方法中未能同时考虑建筑非线性、频谱特性、地震波波型及入射角度影响的问题。首先对方法原理进行了介绍;然后,通过与振动台试验的对比,验证了方法的正确性;进而,采用该方法建立理想场地-城市建筑群相互作用耦合模型,主要探讨了入射角度和地震波波型对SCI效应的影响,得到了一些有益结论。该方法较为真实地反映SCI效应影响的同时,可反映建筑基础轮廓对地震波场的影响,适用于需考虑建筑轮廓信息的社区尺度SCI效应研究,可为城市规划、抗震设计、风险评估以及震后救援等工作提供定量指导。 展开更多
关键词 场地-城市相互作用(SCI) 频率波数域-谱元-多自由度模型(FK-SE-MDOF)方法 斜入射 建筑群 社区尺度
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Physics-based seismic analysis of ancient wood structure:fault-to-structure simulation
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作者 Ba Zhenning fu jisai +3 位作者 Wang Fangbo Liang Jianwen Zhang Bin Zhang Long 《Earthquake Engineering and Engineering Vibration》 SCIE EI CSCD 2024年第3期727-740,共14页
Based on the domain reduction method,this study employs an SEM-FEM hybrid workflow which integrates the advantages of the spectral element method(SEM)for flexible and highly efficient simulation of seismic wave propag... Based on the domain reduction method,this study employs an SEM-FEM hybrid workflow which integrates the advantages of the spectral element method(SEM)for flexible and highly efficient simulation of seismic wave propagation in a three-dimensional(3D)regional-scale geophysics model and the finite element method(FEM)for fine simulation of structural response including soil-structure interaction,and performs a physics-based simulation from initial fault rupture on an ancient wood structure.After verification of the hybrid workflow,a large-scale model of an ancient wood structure in the Beijing area,The Tower of Buddhist Incense,is established and its responses under the 1665 Tongxian earthquake and the 1730 Yiheyuan earthquake are simulated.The results from the simulated ground motion and seismic response of the wood structure under the two earthquakes demonstrate that this hybrid workflow can be employed to efficiently provide insight into the relationships between geophysical parameters and the structural response,and is of great significance toward accurate input for seismic simulation of structures under specific site and fault conditions. 展开更多
关键词 spectral element method finite element method fault-to-structure simulation physical model domain reduction method
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地下连续墙连接方式对地铁车站结构地震反应的影响研究 被引量:11
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作者 付继赛 庄海洋 +2 位作者 王旭 陈苏 陈国兴 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期42-50,共9页
目前地铁车站设计中地连墙与车站主体结构之间常采用复合墙与叠合墙两种连接方式,本文基于有限元方法,针对不同连接方式导致结构地震反应差异的问题,采用ABAQUS建立了土-地下连续墙-地铁车站静动力耦合有限元分析模型,分析了地连墙与主... 目前地铁车站设计中地连墙与车站主体结构之间常采用复合墙与叠合墙两种连接方式,本文基于有限元方法,针对不同连接方式导致结构地震反应差异的问题,采用ABAQUS建立了土-地下连续墙-地铁车站静动力耦合有限元分析模型,分析了地连墙与主体结构连接方式对地铁车站层间位移角、侧移位移反应、动态损伤演化规律等结构地震反应的影响。研究表明:叠合墙地铁车站相对复合墙车站地震损伤整体上显著降低,且具有更好的抗侧移刚度,两种连接方式改变结构的薄弱位置,但两种连接方式中板的中间跨两端都是薄弱位置,应给予足够的重视。 展开更多
关键词 地铁车站 复合墙 叠合墙 地下结构抗震 地震损伤
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可液化场地中复杂异跨地铁地下车站结构的地震反应分析 被引量:9
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作者 王建宁 付继赛 +2 位作者 庄海洋 窦远明 马国伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期170-179,共10页
地基液化是导致地铁地下车站结构在地震中发生严重破坏的重要威胁之一,然而目前对可液化场地中地铁地下车站结构地震反应的研究较少,尤其是针对大型复杂异跨地铁地下车站结构地震反应的研究更是少见。通过引入砂土液化大变形本构模型,... 地基液化是导致地铁地下车站结构在地震中发生严重破坏的重要威胁之一,然而目前对可液化场地中地铁地下车站结构地震反应的研究较少,尤其是针对大型复杂异跨地铁地下车站结构地震反应的研究更是少见。通过引入砂土液化大变形本构模型,采用有限元网格自适应调整技术克服土体网格大变形的畸变问题,建立了可液化场地土一复杂异跨地铁车站结构静动耦合非线性相互作用的有限元数值模型,分析了该相互作用体系的场地液化分布特征、异跨车站结构上浮特征、周围场地位移沉降及矢量特征、结构侧向变形和地震损伤破坏特征等,初步揭示了该相互作用体系的地震反应规律及液化地基中大型异跨地下结构的地震破坏特征,研究成果可为提高可液化场地中异跨地铁车站结构地震反应的认识及完善其抗震设计方法提供合理的参考。 展开更多
关键词 地铁车站 异跨地下结构 砂土液化 地震反应 抗震性能
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节点圈梁对复杂异跨地铁车站结构地震反应的影响 被引量:3
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作者 王建宁 付继赛 +3 位作者 庄海洋 马国伟 窦远明 李景文 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期19-26,共8页
异跨车站结构中的变跨节点位置是结构整体抗震安全的薄弱环节,但目前关于此类复杂地铁车站结构抗震性能方面的研究工作开展较少,尤其针对节点圈梁对结构地震动力反应影响的研究更是少见。本文通过考虑在变跨节点处设置圈梁和不设置圈梁... 异跨车站结构中的变跨节点位置是结构整体抗震安全的薄弱环节,但目前关于此类复杂地铁车站结构抗震性能方面的研究工作开展较少,尤其针对节点圈梁对结构地震动力反应影响的研究更是少见。本文通过考虑在变跨节点处设置圈梁和不设置圈梁两种情况,研究了上层五跨、下层三跨的大型异跨地铁地下车站结构地震反应特性,对比分析了节点圈梁对异跨车站结构整体加速度反应、侧向变形反应和地震损伤破坏的影响规律。结果表明:节点圈梁的存在能够减小结构楼板的峰值加速度反应,并对地铁车站主体结构的抗水平侧移能力有一定的提高作用,但其将明显影响结构整体的受压损伤分布特征;在变跨节点处不设置圈梁的构造方法不利于异跨车站结构的抗震设计,而设置圈梁则更有利于提高结构整体的抗震安全。 展开更多
关键词 地下结构 异跨地铁车站 变跨节点 圈梁 地震反应 抗震性能
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柱顶设置滑移支座时地铁地下车站结构抗震性能分析 被引量:9
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作者 庄海洋 付继赛 +2 位作者 朱明轩 陈苏 陈国兴 《隧道与地下工程灾害防治》 2019年第3期57-67,共11页
采用在中柱顶端设置弹性滑移支座的方法,建立土-地下结构静动力耦合非线性相互作用的整体二维有限元计算模型,分析弹性滑移支座对地铁地下车站结构的侧移反应和地震损伤等结构地震反应特征的影响规律。结果表明:弹性滑移支座能够有效地... 采用在中柱顶端设置弹性滑移支座的方法,建立土-地下结构静动力耦合非线性相互作用的整体二维有限元计算模型,分析弹性滑移支座对地铁地下车站结构的侧移反应和地震损伤等结构地震反应特征的影响规律。结果表明:弹性滑移支座能够有效地减轻中柱及中板的地震损伤程度,使得中柱在地震中完全处于受压状态,能够有效地提高车站结构的整体抗震性能。滑移支座减弱了车站结构的抗侧移刚度和楼板的平面整体抗弯曲刚度,明显增大了地下车站结构的地震侧向位移反应幅值;因中柱改变了地铁地下车站结构的动力反应变形特征,使得车站结构顶底板与侧墙连接部位的结构地震损伤明显加重。 展开更多
关键词 地铁地下车站结构 弹性滑移支座 减震性能 地震破坏 数值模拟
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