上盖框架建筑的大底盘地铁车站结构抗震计算的振型分解法-反应加速度法

为得到上盖框架建筑时大底盘地铁车站结构的实用抗震设计方法,基于系列土-地铁车站及其上盖框架结构体系动力相互作用数值模拟试验,揭示了上盖框架结构对大底盘地铁车站结构地震响应的影响规律,再在借鉴地下结构抗震计算传统反应加速度法的基础上,提出一种适用于地上、地下一体化结构体系中的地下结构抗震分析的振型分解法-反应加速度法。首先,从理论上验证了振型分解法-反应加速度法的可行性,并详细介绍了该方法的力学模型和实施步骤;其次,以北京某核心区地铁车站与上盖高层建筑一体化工程为背景,对比时程法和传统反应加速度法的计算结果,分析了峰值加速度、结构刚度、土层刚度、上盖结构高度、地震波类型等影响因素下振型分解法-反应加速度法的计算效果。结果表明:所提出的振型分解法-反应加速度法是一个操作简便、精度较高且计算结果偏于安全的简化分析方法,可在类似工程的抗震计算中应用。

储罐基底隔震振型分解反应谱计算分析研究

针对立式储罐橡胶垫基底隔震体系,进行了振型分解反应谱分析计算研究,提出了考虑隔震阻尼影响,修正基底弯矩的思想,分析了振型对高矮罐振动的不同影响,给出了模型质点各振型的惯性力和基底弯矩的计算方法.以系列浮顶罐为研究对象,进行了相应的计算分析,分析结果与相应的时程方法进行比较,表明该方法是可靠的,能够满足工程需要.

变刚度半主动控制结构的拟振型分解法

First,the equivalent relationship between single-degree-of-freedom structures with active variable stiffness (AVS) systems and special linear structures is established,and the equivalent additional stiffness ratio and the equivalent additional damping ratio are determined.Then,an approximate mode decomposition (AMD) method is proposed for multi-degree-of-freedom (MDOF) structures with AVS systems.The accuracy of the method is discussed and improved using revising parameters.Simulation results indicate that the AMD method is effective in estimating the maximum relative displacements and the maximum interstory drifts of MDOF structures with AVS systems.The study provides a foundation for the seismic design method of structures with AVS systems.

耗能减震结构的振型分解法

针对设置不同耗能器的减震结构在基于等效线性化的振型分解反应谱法进行分析中存在的等效线性化方法不同从而导致动力分析的计算精度和计算量不同的问题,文章采用实模态强行解耦振型分解法和复模态分析法进行对比分析,探讨2种方法在安装有不同耗能器的减震结构动力分析中的适用性.数值分析结果表明,对安装有粘滞耗能器的减震结构为保证计算精度宜采用复模态分析法,而对设置有粘弹性、金属屈服型或摩擦耗能器的减震结构,建议采用实模态强行解耦的振型分解法.

基于振型分解反应谱法的重力坝抗震安全评价

振型分解反应谱法是重力坝抗震计算广泛采用的一种动力分析方法.目前的静动应力叠加原则基本上可概括为强度最不利应力叠加原则和稳定最不利应力叠加原则.金安桥水电站碾压混凝土重力坝左岸坡坝段群抗震安全评价结果表明,对于重力坝,为偏安全计,当进行抗震强度评价时,必须对静动应力叠加采用强度最不利应力叠加原则,而当进行抗震稳定性评价时,必须对静动应力叠加采用稳定最不利应力叠加原则.评价结果显示,金安桥水电站碾压混凝土重力坝的安全性能满足现行抗震规范的要求,这说明了金安桥水电站碾压混凝土重力坝结构设计合理,能够抵御设防地震.

结构能量反应的振型分解法研究

文章利用振型分解理论实现了弹性体系能量方程的振型分解,得出各阶模态能量反应方程,并提出了模态能量的概念;指出结构能量反应方程可以表示为各阶模态能量方程的叠加,并给出了结构总能量反应与SDOF体系相应能量反应间的关系式。此关系式有较强的物理意义,可从能量的角度反映Pushover分析中一些方法的合理性。

多层结构能量计算的振型分解方法

提出了用等效单自由度体系代替多自由度体系的方法，以便简化计算结构的滞回能与地震输入能，并对多自由度体系及其相应的简化体系进行了能量的计算与比较，所得的两种体系下的能量较好地吻合。

基于摄动法及等效线性化的耗能减震结构振型分解法

采用耗能减震结构是一种经济有效的提高结构抗震能力的方法。针对此类结构在基于等效线性化的振型分解反应谱法进行分析中存在的计算精度差且耗时的问题,提出了求解运动方程本征值问题的基于改进一阶摄动的模态高精度展开法,在此基础上,推导出强行解耦的振型分解法以及相应的一阶摄动修正。最后通过算例证明,提出的基于摄动法及等效线性化的耗能减震结构振型分解法是行之有效的。

水闸结构抗震分析的悬臂梁振型分解反应谱法

结合工程实际,在考虑地震动水压力作用与地基弹性影响的基础上,提出了空间悬臂梁水闸结构分区规则,导出了悬臂梁柔度计算公式.利用该计算方法对大涧河水闸进行了抗震计算,得到了水闸结构的自振频率及底板应力,并与商业软件MSC.MARC的计算结果进行了比较.结果表明,2种方法的计算结果较为一致.这说明本文提出的水闸结构抗震分析方法是合理的,可以应用于大中型水闸的抗震分析.

结构动力方程的振型分解精细积分法

在精细时程积分法的基础上,将精细积分法与振型叠加法结合起来,提出振型分解精细积分法。该方法先用振型分解法对动力平衡方程进行坐标变换,再用精细积分法对变换后的方程进行逐步积分,克服了直接应用精细积分法求解大型结构矩阵尺度太大的困难,又保持了精细算法高精度的优点。理论推导和算例表明了该方法的有效性。

结构能量振型分解反应谱法

文章提出了结构能量反应的振型分解反应谱法,通过算例分析,此方法计算的结构能量反应结果能较好地满足弹性体系,但对弹塑性体系有其应用的局限性;结构塑性发展愈全面愈深入,则计算结果与实际反应出入愈大,受结构及地震动特性的影响,此值会高度低估或高估实际能量反应。

古田溪一级重力坝悬臂梁振型分解反应谱法抗震计算

本文提出了重力坝悬臂梁材料分区规则 ,按此规则可确定任一水平条块的材料组成、形状、大小与位置。在振型分解反应谱法抗震计算中 ,提供了不等间距的悬臂梁柔度计算公式 ,考虑了地震动水压力的作用与地基弹性的影响 ,研制了相应的计算程序。利用该程序对古田溪一级重力坝进行了地震烈度 7度的抗震计算 ,得出了一些有价值的结论。典型坝段的计算结果规律性强 ,自振周期与有限元法结果基本一致 ,表明本文的方法与程序是正确可靠的 ,可用于重力坝抗震设计。

基于振型分解法的风力机塔架抗震设计

为研究风力机塔架体系各阶振型在任一时刻结构的变位中所占的分量,利用振型分解法,通过理论推导、逐步积分,实现对风力机塔架体系动力平衡方程的振型分解。分析结果表明,随着阶数的增加,每阶振型分量总体上依次减小,且各阶振型分量的差距悬殊,第1阶振型分量占到65%～90%。

随机时变结构的振型分解法及其可靠性分析

本文首先建立了随机时变结构的振型分解法，然后基于随机时变结构的超越率提出了相应的结构随机时变可靠性的计算方法。

抗震支吊架简化振型分解反应谱方法

为解决等效侧力计算方法因忽略建筑主体结构与抗震支吊架动力性能耦合作用影响而造成的较大计算误差,引入抗震支吊架系统动力放大系数,在主体结构振型分析反应谱法计算基础上得到抗震支吊架加速度,进而算得抗震支吊架水平地震作用;在抗震支吊架系统的周期分布特征研究基础上,分析场地类型、主体结构对动力放大系数的影响规律,得到动力放大系数概率分布模型,继而给出动力放大系数的计算推荐值。结果表明:当管线自振周期大于0.1 s时,等效侧力法不适用于抗震支吊架计算;在Ⅳ类场地下的动力放大系数相对集中;随着楼层高度的增加,动力放大系数的集中程度相对增加但平均值相对较小;在实际工程设计中,应当同时考虑上述因素和抗震支吊架本身动力特性的影响;抗震支吊架系统动力放大系数设计值宜取为1.25。

非经典振型分解法求混凝土房屋及其上钢塔的地震响应

钢结构与混凝土结构阻尼比不同,混凝土房屋与其顶上钢塔组成了非比例阻尼结构系统。本文用非经典振型分解法求解该类结构系统的线弹性地震响应,发现只用前几阶振型响应迭加的结果即可逼近直接积分法的精确度。

基于振型分解反应谱法的大跨空间结构抗震设计研究

定义了广义振型参与质量来表征大跨空间结构各阶振型振动的主导方向,并通过控制广义振型参与质量之和占结构总质量的百分比来确定大跨空间结构振型分解反应谱法中参与组合的合理振型数.结合北京2008奥运会老山自行车馆屋盖网壳结构的抗震设计,验证了采用该方法确定的振型数目参与组合能够确保地震反应的精度.

强震区预应力节制闸振型分解反应谱分析

文章采用ANSYS结构有限元软件,对预应力节制闸在9度地震烈度下进行振型分解反应谱分析,通过模态分析获得节制闸的固有自振频率,并将反应谱分析与模态合并分析相结合,得到水闸在地震动力荷载作用下整体的位移与应力值,用于强震区水闸工程设计。

对耗能减震结构强振型分解反应谱法的统计分析

本文采用蒙特卡洛法对耗能减震结构强振型分解反应谱法进行了研究 ,并做出统计分析 ;给出采用蒙特卡洛法所需要的具体程序及参数的选取方法。统计结果表明 ,强振型分解反应谱法具有简便、实用、快速等优点 。

基于振型分解法的磁流变液夹层梁动力特性分析

为准确地模拟磁流变液夹层梁在不同磁场强度及作用位置下的振动特性,获得其阻尼变化规律,对于磁流变液复合结构的动力性能研究具有重要意义。通过ABAQUS的Frequency与Modal dynamics振型分解求解方法,研究了填充两种磁流变液的双层铝条夹层梁在不同条件磁场作用下的自由振动特性。结果表明:采用振型叠加法可以简单、有效地实现对磁流变液夹层梁构件自由振动过程的模拟;基于Cohesive单元构建的磁流变液阻尼计算方法能够准确地获取磁流变液夹层梁在自由振动过程中的模态及其运动状态;通过对模拟结果的分析,可将结构阻尼和材料阻尼分离,达到深入剖析试验结果的目的。该方法可用于磁流变液复合结构在不同激振条件下的动力响应的模拟分析。