西安地裂缝场地地震效应分析

地裂缝是由内、外营力以及人类活动等因素的作用引致发生的一种地面破坏现象。在这种不良的地质条件下,必然会对场地的地震响应带来一定程度的影响。针对地裂缝场地地震效应研究和工程评价的不足,采用有限元法研究了地震荷载作用下,地裂缝对场地地震动效应的影响问题。分析得出了地裂缝对场地地表水平峰值加速度及反应谱的影响特征和影响范围,为地裂缝场地工程结构的抗震设防和地裂缝灾害避让提供了新的参考。

中粗粒土路基压实度快速测定方法

利用瞬态冲击频谱分析法,研究冲击响应值与不同碎石质量分数的压实度关系以及碎石级配的变化对冲击值的影响。通过水滞频段的应用,消除了含水量对响应值的影响,可以在不检测含水量的情况下测定中粗粒土的压实度,在此基础上确定了动态冲击响应值与中粗粒土的压实度关系。结合中粗粒土的现场工艺特点,对冲击响应影响深度进行评估分析,提出了中粗粒土路基压实度的快速测定方法,并研制了仪器,实现了对中粗粒土路基压实度快速、无损、定量的自动检测。

基于半功率带宽法的行波超声电机谐响应分析

该文以本单位研制的中空行波超声电机定子为对象,进行了有限元建模及谐响应仿真,发现定子阻尼比的设置对仿真结果的准确性影响较大。通过多普勒激光测振系统测得定子模态参数,利用半功率带宽法求出定子模态阻尼比,代入模型后仿真跟实测结果基本吻合,工作模态B011频率仿真误差为1.66%,振幅仿真误差为4.61%。将定子齿特征参数化,分析了齿距和齿高对定子模态的影响。根据低转速、大扭矩的电机设计目标选取了合适的齿参数,加工出新定子实物。基于同样阻尼比再次进行有限元仿真并对新定子进行激光测振,对比得到工作模态B011频率仿真误差为0.62%,振幅仿真误差为1.94%,验证了有限元谐响应仿真的准确性。此外,对原定子和新定子组装的电机进行性能测试,后者最高空载转速降低了30%,堵转扭矩提升了20%,符合预期设计。准确的参数化有限元模型有助于促进超声电机的快速化设计,提高了对符合电机目标功能的设计参数的选择效率。

局部构件加固对钢筋混凝土框架结构整体性能的影响

以典型钢筋混凝土框架结构校舍为研究对象,运用SAP2000有限元分析软件,研究了典型钢筋混凝土框架校舍局部构件的加固对结构整体性能(包括整体框架静力抗侧刚度、整体框架动力特性)的影响,并进行了地震反应谱分析、线性时程分析和静力非线性分析(Pushover分析)。结果表明:此类结构局部构件的加固,对整体框架静力抗侧刚度、层间位移角、动力特性、规范地震反应谱下的内力峰值、塑性铰出现顺序以及不同地震作用下的构件内力及节点反应谱峰值,均存在较大的影响,且结构在大震下的构件屈服顺序亦发生了改变,在实际工程中应当引起重视。

基于目标反应谱的超高层结构随机地震反应分析

目前有关超高层结构的地震反应研究大多限于确定性问题。分别选用上海抗震设计反应谱和软土场地拟合反应谱作为目标反应谱,用迭代方法求取与目标反应谱相对应的功率谱密度函数,按Clough-Penzien平稳随机地震动模型拟合并给出相应谱参数,采用Ansys软件建立上海某超高层建筑结构的三维有限元分析模型,以文中拟合的平稳随机地震动功率谱密度作为输入,对超高层结构进行了随机地震反应分析,探讨了不同类型的随机地震作用下超高层建筑结构地震反应的差异、以及结构的功率谱反应随层高的变化情况,得到了有工程参考价值的结果。

斜拉-悬吊协作体系桥地震反应分析

为研究斜拉-悬吊协作体系桥的抗震性能,以一座主跨1 400m的斜拉-悬吊协作体系桥方案为背景进行分析。采用MIDAS Civil建立桥梁三维有限元模型,采用地震反应谱和时程分析方法进行水平和竖向地震作用下结构的地震反应分析以及结构非线性对地震反应的影响分析,并通过与相同主跨悬索桥和斜拉桥方案地震反应的对比,探讨斜拉-悬吊协作体系桥在超大跨度桥梁中的适用性。结果表明:在水平地震作用下,斜拉-悬吊协作体系桥塔、梁结合处的主梁和塔柱以及塔底截面产生最大内力,应重视这些关键截面的抗震设计;斜拉-悬吊协作体系桥的抗震性能介于斜拉桥与悬索桥之间,更偏向于悬索桥,比斜拉桥优越,适用于主跨超千米的大跨度桥梁。

斜拉桥最大悬臂阶段抖振响应及其对施工人员影响

对某一斜拉桥进行最大双悬臂和最大单悬臂的空间有限元分析,采用时域分析方法,计算不同阻尼工况下,桥梁在不同攻角风作用下的抖振响应,通过频谱分析,讨论最不利施工状态下桥梁抖振响应对施工人员安全的影响。研究表明:抖振作用下的Diekemann舒适度指标值较大,对施工人员安全和桥梁施工质量均有影响,应采用一定的控制措施。

随机波浪载荷作用下深水自升式海洋平台动力响应分析

基于有限元方法,建立了深水自升式海洋平台的数学模型。结合线性化的莫里森方程和随机波浪理论,采用谱分析方法计算随机波浪载荷。以某典型深水自升式海洋平台为原型,利用ANSYS有限元软件建立了平台的有限元模型。在此基础上,对平台结构分别进行了的模态分析和动力响应分析,分析得到了平台的频率特性和动力特性。

地铁车站与上盖高层建筑一体化抗震性能研究

随着城市地铁发展,既有运营地铁车站上盖开发工程逐渐增多,新建上盖工程与既有运营地铁车站的相互作用、协同受力及抗震性能等问题受到越来越多的关注。依托我国南方某市地铁运营车站工程,提出了地铁车站与上盖高层建筑一体化抗震思路,分别采用SATWE和MIDAS有限元分析程序建立一体化结构与地基地基土相互作用模型,开展了多遇地震作用下的弹性分析和罕遇地震作用下弹塑性分析。结果表明地震波地震影响系数在结构主周期点上与设计反应谱在统计意义上相符。采用时程分析法针对多遇地震工况进行计算,结果满足规范的结构抗震验算要求,每组地震波计算的地震剪力不小于反应谱法的65%,时程计算的楼层平均地震剪力均小于反应谱法,楼层层间位移角的变化规律和反应谱法基本一致。通过开展罕遇地震动力弹塑性时程分析,发现最大基底剪力与多遇地震基底剪力比为3.29~5.09,结构框架梁柱塑性铰开展趋势合理,最终状态下框架柱基本不屈服,约31.6%的混凝土框梁以及约19%的钢梁达到屈服强度。相关方案达到预期的抗震性能目标。

某三塔矮塔斜拉桥抗震性能分析

近年来,矮塔斜拉桥在国内得到了快速发展,但对于其抗震性能方面的研究较少,尤其是多塔矮塔斜拉桥的抗震分析更是较少研究。文章以某三塔矮塔斜拉桥为例,采用反应谱法和时程分析法进行抗震性能分析,其计算结果可为同类型桥梁设计提供参考。