基于多层框架结构的楼层阻尼比修正的仿真研究

附加有效阻尼比的确定是消能减震结构设计的关键。为探究布置消能器楼层数的不同对结构设计安全性的影响,以新疆地区某多层钢筋混凝土框架结构为研究对象,采用非线性时程分析方法和等效结构模型的振型分解反应谱分析方法,基于各楼层剪力计算结果,引入楼层阻尼比修正系数k mn,对等效结构模型的附加有效阻尼比进行迭代修正。结果表明:采用小震时程分析阻尼比的等效结构模型,其楼层阻尼比修正系数随着阻尼器布置楼层数的逐渐增加呈现出先增后减的趋势,当阻尼器布置层数为楼层总数的3/5时折减率最低;采用中震时程分析阻尼比的等效结构模型,当阻尼器布置楼层数不少于2/5时,可满足设防要求;对于多层框架结构,考虑综合成本,黏滞阻尼器的布置楼层数可不采用满布的形式。

南郭寺南山佛法身舍利塔抗震性能研究

南郭寺南山佛法身舍利塔是一幢新建于高设防烈度地区山坡平地上的仿古塔建筑,设计使用年限为100年,其建筑造型和结构体系比常规建筑稍复杂。首先通过动力特性分析得到塔的自振周期和振动模态,而后基于振型分解反应谱法和时程分析法,采用有限元软件midas Gen对结构在小震、中震和大震作用下的地震响应进行了数值分析。因为在结构总说明中,只用到了设计使用年限为50年的地震作用,而未将其调整为100年,所以分析中均取2组地震动参数,即设计使用年限50年和100年。小震和中震的地震响应计算均采用弹性法,分析结果满足结构抗震性能要求。大震响应计算时,振型分解反应谱法中将特征周期提高了0.05 s,弹塑性时程分析采用塑性铰滞回模型,最大层间位移角均小于限值1/100。弹塑性时程分析还表明,内核心筒剪力墙的塑性铰发展和屈服程度均比外框架严重,但结构总体处于存在明显塑性变形至不严重破坏的状态,满足“大震不倒”的抗震性能要求。总的来说,南郭寺南山佛法身舍利塔抗震性能安全可靠,其结构体系对于类似仿古塔建筑的结构选型和设计富有借鉴意义。

基于Autobank的重力坝挡水坝段动力分析

重力坝的抗震特性是大坝安全的一个重要指标,以柳树沟水库堆石混凝土重力坝挡水坝段为分析对象,利用Autobank有限元计算软件,在进行静力分析的基础上,基于振型分解反应谱法对其进行动力分析,将静态荷载和动态荷载作用下的应力结果按照“静力+动力”和“静力-动力”两种方式分别进行组合,采取最不利值与规范要求对比,得到该坝段应力状态满足相关规范要求,验证大坝结构设计的合理性和工程的安全可靠性,研究可供相关类似工程参考借鉴。

旭龙水电站进水塔抗震稳定性分析

旭龙水电站所处工程区的地震基本烈度为Ⅷ度,属于高地震区。为研究进水塔结构的抗震设计,采用三维有限元分析软件,运用振型分解反应谱法计算进水口在静动力各工况下的变形和应力分布,并对进水塔的整体稳定和基底应力进行了验算。结果表明:在各工况下,进水塔各部位一般应力均在规范许可的范围内,整体稳定及基底应力均满足规范要求,旭龙水电站进水塔结构抗震性能良好。研究成果可为类似进水塔结构设计提供参考。

特高压气体绝缘金属封闭输电线路地震反应分析中建模方法研究

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)与传统的输电设备相比,具有传输容量大、输电距离长、布置灵活、环境适应性强等特点,在电力工程中得到广泛应用。GIL由于其结构特点,具有较高的地震易损性,地震作用下受力较为复杂,构件产生较大应力和变形,导致管道破裂、漏气等严重损坏。管道母线及导体是GIL抗震薄弱部位,管道压力可能使管道母线及导体产生较大的应力值,从而影响整体GIL抗震性能评价结果。以户外架设的GIL为研究对象,采用两种建模方法,分别用振型分解反应谱法和动力时程分析法进行地震反应分析,为实际工程中特高压气体绝缘金属封闭输电线路的地震反应分析中建模方法的选取提供参考。

特高压干式平波电抗器地震反应分析

特高压干式平波电抗器广泛应用在电力工程中,具有适应性好、方便运输、安装灵活等特点,能够抵抗恶劣天气的影响,长期在户外条件下运行。干式平波电抗器质量大、尺寸大、重心高,具有较高的地震易损性,是变电站直流输电工程中重要塔式设备,有必要对其抗震设计和评估进行深入研究。以典型布置的干式平波电抗器为研究对象,采用振型分解反应谱法进行地震反应分析,为实际工程中特高压干式平波电抗器的抗震设计评估及薄弱环节提供参考。

相邻结构间设置黏弹性阻尼器的风荷载响应分析

在两相邻结构间设置黏弹性阻尼器能够有效降低结构在风荷载下的动力响应。选取广义Maxwell模型为黏弹性阻尼器计算模型,提出了一种相邻结构间设置黏弹性阻尼器的耗能减振结构风振响应的解析解法。首先,根据广义Maxwell黏弹性阻尼器构造图推导出微分型本构关系,并将其与两相邻结构的运动方程组进行耦合;其次,运用复模态法将相邻结构的响应(位移、速度、层间位移和层间速度)表示为一阶线性方程组合,并基于虚拟激励法获得上述响应的统一形式的频域解;然后,基于频响函数二次分解法,获得了基于Davenport的风速谱,并考虑空间相关性结构响应方差的解析解;最后,通过算例与虚拟激励法计算结果对比验证了所提方法的正确性,并分析了阻尼器在相邻结构风振控制中的减振效果。

预应力混凝土电视塔结构检测及评定

南京市广播电视塔高度为310.1m,采用钢筋混凝土结构和钢结构,电视塔经过三十余年使用,受到自然灾害和环境侵蚀等各种不利因素的影响,多处存在露筋、锈蚀及混凝土剥落现象,局部存在水渍、涂料局部起皮剥落等情况,部分钢绞线表面浮锈、锚固端松动。本文针对其高耸异形、全面采用高效预应力的特点,对电视塔的检测及评定技术进行研究,对今后预应力混凝土电视塔检测具有指导意义。

高桩码头叉桩布置形式抗震性能分析

以湛江某高桩码头单个结构段为研究对象,建立空间有限元模型,采用反应谱法对水平地震作用横向、纵向输入进行地震动力响应分析,对比分析了4种叉桩布置形式在不同水平方向地震作用下码头桩基内力受力特性。计算结果表明:桩基横轴对称布置结构在横向水平地震作用时,整体最大位移和桩内力均较小;桩基双轴对称布置形式在不同水平方向地震作用下结构响应比其他形式相对较小。在高桩码头的抗震设计中,叉桩不会碰桩的情况下,采用桩基双轴对称布置形式较为合理。

考虑土-结构相互作用的西安钟楼地震反应分析

为探讨土-结构相互作用对西安钟楼地震反应的影响,建立了钟楼上部木结构-台基-地基三维有限元模型,基于粘-弹性人工边界条件,利用振型分解反应谱法进行了地震反应分析。结果表明,考虑相互作用木结构2层相对位移反应增大了2.12倍,台基相对于地面间的相对位移增大了44%。因此,在对钟楼结构进行地震反应分析时必须考虑土-结构相互作用。

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.

混凝土正交斜放空间网格盒式多筒结构体系性能分析

为研究正交斜放空间网格盒式多筒结构体系的抗震性能和经济效益,以某拟建工程为例,基于大型通用有限元软件ANSYS建立真实模型,采用振型反应谱分解法,通过与普通框架—多筒结构进行对比,分析了在地震作用下结构的周期、层间位移、层间位移角,并且进行了经济技术指标分析。结果表明:新型混凝土网格盒式结构在多遇地震作用下,结构自身的动力特性较好,竖向刚度均匀,层间位移和层间位移角均满足规范要求;并且在顶点位移相等的情况下,新型盒式结构总体质量更轻,更加的经济,更加节约层高。

水平地震作用下高桩码头结构响应谱分析

以高桩码头一个结构段为研究对象,建立空间有限元模型,采用振型分解反应谱法探讨了此类结构在水平地震作用下的响应,对不同地震方向作用下码头桩基内力变化进行分析。计算结果表明:结构在纵向水平地震作用下叉桩桩顶弯矩明显大于横向水平地震作用下的桩顶弯矩;当码头桩基布置对纵轴不对称时,纵向水平地震作用下桩的扭矩较大;横向地震作用下,后叉桩的轴力较大。研究结果可为高桩码头的抗震设计提供参考。

密松水电站副厂房结构抗震分析

水电站副厂房是设置重要电气设备和工作人员工作的主要场所,其抗震安全性直接关系到整个电站的安全运行,以密松水电站副厂房为例,采用振型分解反应谱法对其结构进行抗震计算分析,给出了结构自振特性及在地震作用下的动应力、动位移,并采用最不利组合法将动力计算结果与静力计算结果进行叠加,对叠加后的结构应力及位移进行评估分析。结果表明,高地震烈度下,副厂房结构上部纵、横梁底部应力较大,建议在这些部位增大梁截面尺寸或加强配筋,以保证副厂房结构的安全运行。

大跨度斜拉桥地震反应谱分析中计算振型数研究

《公路桥梁抗震设计细则》规定:进行多振型反应谱分析时,所考虑的振型数应在计算方向上获得90%以上的有效质量。为了研究这条规定在大跨度斜拉桥中的适用性,在介绍推导振型参与系数、振型参与质量系数和振型贡献系数的表达式并比较物理意义的基础上,建立了苏通大桥模型,对上述三个物理量在振型中的分布规律进行了对比分析,同时,根据不同方向的振型参与质量系数达到90%确定不同的计算振型数,进行反应谱分析并分析误差。结果表明:上述规定是合理的,并且对于受水平向与竖向地震联合激励的大跨度斜拉桥,应以竖向振型参与质量系数达到90%所确定的振型数作为计算振型数进行反应谱分析。

多肢剪力墙-框架体系在任意水平力作用下的内力和侧移计算

本文在剪力墙-框架结构连系梁连续化假设的基础上,推导了任意标高处具有集中力作用的多肢剪力墙-框架体系连系梁内力及结构侧移的解析公式,进而利用迭加原理求解任意荷载形式下结构的内力和侧移。这一方法也适用于求采用振型分解法计算结构动力响应时所需的柔度矩阵系数。文中列举了不同情况的算例。随着迭加次数的增大,采用本文方法所得结果与几种解析解的相对误差可控制在任意小的范围之内。

基于分解方法的近断层区结构地震反应分析

近断层长周期地震动是一类较特殊的破坏性地震动，对长周期结构的破坏尤为显著。为深入分析近断层地震动的工程特性，基于小波分析中的多尺度分析方法对近期12次典型破坏性地震的53条近断层地震动进行了分解，得到266条地震动分量。通过研究地震动分量的幅值、周期和双规准谱的特征，提出了一种评估近断层区建筑结构地震反应的方法。这种方法能够给出单自由度弹性体系在周期为0.3～20 s 地震动分量作用下的最大绝对加速度反应，并综合考虑了场地和断层距的影响，给出了简洁的函数表达式，为近断层区建筑结构尤其是长周期结构的设计提供了参考依据。

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.

基于有限元法的跌水闸闸室结构抗震安全复核研究

抗震安全复核是水闸安全鉴定工作中的重要组成部分,为保证水闸结构安全运行,需要进行抗震安全复核研究。以某跌水闸为例,基于ADINA有限元分析软件,建立了跌水闸闸室结构三维有限元模型,采用振型分解反应谱法对闸室结构进行了地震动响应计算分析,并根据计算结果对跌水闸闸室结构进行了抗震安全评价。计算结果表明:①闸墩与闸底板相交处出现了2.00 MPa拉应力,根据结构力学方法复核,该处能承受的最大拉应力为4.41 MPa,满足安全需求;②跌水闸公路桥跨中底部位置和启闭机房底板部分区域出现了较大拉应力区,其数值远超混凝土动态轴心抗拉强度标准值,为安全起见,宜采取相应的抗震加固措施;③跌水闸闸室结构抗滑稳定安全系数大于《水闸设计规范》(SL265-2016)标准值,满足安全需求;④跌水闸闸室结构抗震安全满足《水工建筑物抗震设计标准》(GB51247-2018)要求,但存在不影响总体安全的缺陷,其抗震等级评定为B级。

太原市柴村高速公路收费站的地震响应分析

应用有限元程序ANSYS ,对结构整体进行了计算 ,并用振型分解反应谱法分析了其在地震作用下的响应 ,通过分析 。