Stochastic Response Analysis of Piled Offshore Platforms to Earthquake Load

In this paper, using the theory of stochastic analysis of the response to earthquake load, a stochastic analysis method of the response of piled platforms to earthquake load has been established. In the method, the strong ground motion is considered as three dimensional stationary white noise process and the pile-soil interaction and water-structure interaction are considered. The stochastic response of a typical platform to earthquake load has been computed with this method and the results compared with those obtained with the response spectrum analysis method. The comparison shows that the stochastic analysis method of the response of piled platforms to earthquake load is suitable for this kind of analysis.

地震荷载作用下岩石边坡的抗倾覆稳定性分析及可靠度研究

在地震多发地区,地震荷载对岩石边坡的稳定性影响显著。因此,在边坡抗震设计中,准确有效地评估其稳定性显得非常重要。安全系数法未考虑地震荷载等影响因素的不确定性,因此具有一定的局限性。本文在考虑到破坏面出流缝未堵塞和被堵塞两种情况下,利用拟动力方法计算了岩石边坡抗倾覆稳定性安全系数。在此基础上,考虑到地震荷载、坡顶超载及张裂缝内水位深度的变异性,对岩石边坡的抗倾覆稳定性进行了可靠度分析。研究发现,当破坏面出流缝被堵塞时,岩石边坡的抗倾覆稳定性急剧降低。此外,地震荷载等因素的变异性对岩石边坡的抗倾覆稳定性有着显著的影响。因此,同时利用安全系数及可靠度指标来评估岩石边坡的稳定性,且适当地考虑岩体放大系数,有利于岩石边坡抗震设计的安全性。

单层平面索网玻璃幕墙抗风与抗震研究现状和进展

单层平面索网幕墙结构是新型点支式幕墙的一种形式,是一种新颖又富有表现力的结构,在大型建筑上得了很广泛的应用。综述了单层平面索网结构的现状,重点阐述风荷载下结构的静力,动力响应及玻璃幕墙的抗震设计等研究成果,最后也对平面索网玻璃幕墙的一些问题进行了总结,对未来研究方向作出展望。

基于概率密度演化方法的随机MSCSS抗震可靠性分析

基于概率密度演化理论,结合等价极值事件的基本思想,对随机巨子型有控结构体系MSCSS(Mega-Sub Controlled Structural System)进行了随机地震激励下的可靠度分析,求得MSCSS在复杂失效准则下的可靠度,并与巨型框架结构的可靠度进行对比。结果表明,利用等价极值事件所求得的复杂失效准则下的两种结构的抗震可靠度均低于结构某一层失效的可靠度,与结构的最弱链可靠度并不相同;在随机罕遇地震作用下,MSCSS的抗震可靠度明显高于巨型框架结构,相比之下,MSCSS更为安全可靠。

基于有限元的重力坝抗滑稳定静动力可靠度快速求解方法

重力坝的抗滑稳定是重力坝工程能够安全运行的关键,其抗滑稳定的可靠度研究是当前水利工程领域的重要研究课题.为了解决采用蒙特卡罗法求解可靠指标时计算效率低、采用响应面法时求解精度不高问题,本文提出一种基于有限元的改进一次二阶矩法进行重力坝抗滑稳定可靠度计算.首先,将坝基岩体抗剪断强度参数视为随机变量,定义功能函数为抗滑稳定极限平衡状态下阻滑力与滑动力的差值,在极限平衡状态条件下推导了功能函数中随机变量的偏导数;然后考虑地震荷载作用的随机性,采用基于全概率公式的数值拟合积分方法计算抗滑稳定静动力可靠指标并将此方法应用于某重力坝工程的抗滑稳定分析中.研究结果表明,该方法在保证计算精度的情况下具有更高的求解效率和收敛速度,故可为类似工程的抗滑稳定静动力可靠度分析提供方法借鉴.

巨-子型有控结构体系的可靠度分析及其优化

采用首次超越破坏机制,定义结构层间位移为极限状态控制指标,确定了基于概率密度演化方法的巨-子型有控结构体系的抗震动力可靠度的计算方法;基于可靠度并结合"等可靠度准则"对其进行优化。编制SAP2000与MATLAB接口程序将SAP2000中的分析结果带入到MATLAB中进行概率密度演化分析。结果表明:巨-子型有控结构在弹塑性阶段依然有很好的响应控制效果;巨–子型有控结构比巨型框架结构具有更高的抗震可靠度;经过优化后MSCSS的响应控制能力及可靠度都得到了显著提高。

巨型钢框架MSCSS抗震动力可靠度研究

通过有限元分析软件SAP2000对巨–子型有控结构进行建模,利用SAP2000中的动力时程分析法,分别选用实测的地震动记录和通过HHT方法合成的El-Centro人工波,对巨–子型有控结构及巨型框架结构进行弹塑性时程分析;利用SAP2000与MATLAB接口程序将SAP2000的分析结果在MATLAB软件中做进一步的计算分析,进行结构随机地震响应的概率密度演化分析,采用首次超越破坏机制,定义结构层间位移为极限状态控制指标,确定了基于概率密度演化方法的结构抗震动力可靠度的计算方法。结果表明:巨-子型有控结构比巨型框架结构具有更好的振动控制性能,抗震动力可靠度远大于巨型框架结构的抗震动力可靠度,具有更高的结构安全性和可靠性。

基于ANSYS的拱坝动力及可靠度分析

为研究拱坝在地震荷载作用下可靠度指标的变化规律,基于ANSYS对某一拱坝实例进行模态分析和抗震动力分析后,使用二次响应面法计算拱坝在地震荷载作用下第90个计算步的各点可靠度指标,分析得到在地震荷载作用下坝肩处作为抗拉薄弱部分更应重视,拱坝上游坝面中部的可靠度指标变化规律复杂而非单纯降低。为拱坝动力设计及加固措施提供了理论支持。

基于JC法的地震作用下土坡动力可靠度分析

针对土体参数的随机性,以土体重度、粘聚力和内摩擦角为基本变量,提出了一种地震作用下土坡动力可靠度时程的计算方法。首先建立地震作用下土坡的运动方程,求出土中动应力解,再采用整体圆弧滑动法建立土坡稳定的极限状态方程,运用JC法,最终实现地震作用下土坡的动力可靠度分析。结合工程实例,进行了地震响应分析,计算了地震作用下土坡的失效概率和可靠度时程曲线,并与拟静力法的计算结果进行对比,算例分析表明,由于考虑到地震特性和土体的动力特性,求得的可靠度要小于拟静力法的计算结果,表明该动力分析方法分析地震作用下土坡的稳定性更可靠。

震后地下拱结构的抗冲击波动载能力评估

为正确评估震后地下防护结构的抗动载能力,对汶川地震地下防护结构的破坏状况进行了分析,根据结构震后破坏模式建立了相应的结构损伤力学模型,提出了震前固端拱在震后劣化为三铰拱的结构分析方法。针对不同结构型式,给出了动荷载动力系数的确定方法,通过计算得到了在相同均布荷载作用下地下拱形结构的弯矩和拱脚推力的计算公式。针对具体实例,计算了不同损伤型式的拱结构承受冲击波荷载时的结构内力,从而给出了震后结构的抗动载能力评估方法。研究表明,地下防护结构震后抗冲击能力下降可达50%以上。