不同类型地震波作用下土―结构相互作用体系地震反应分析

目前有关长周期地震波作用下结构的动力响应研究大多限于线弹性问题.本文采用次弹性(Hypoelastic)模型模拟土体的非线性,利用有限元法建立土-结构相互作用体系分析模型.分别从1985年墨西哥地震记录库、2003年日本十胜冲地震记录库中选取具有较可靠长周期信息的基岩地震波作为输入,对土-结构相互作用体系进行非线性地震响应分析,并与普通地震波作用下的动力响应结果进行了比较,结果表明,随基岩输入峰值的增加,地表加速度放大系数呈减小趋势,长周期地震波的场地地表反应波的反应谱值在长周期段有增大趋势,普通地震波不明显.考虑土―结构相互作用影响后,桩基承台的加速度反应波峰值和加速度反应放大系数总体上要小于自由场.

不同类型地震波作用下非线性场地的行波效应分析

目前有关场地的非线性行波效应分析,大多是基于场地土的等效线性化模型.本文通过对ANSYS软件的二次开发,采用双曲线模型模拟场地土的非线性,分别选取长周期基岩地震波和普通地震波作为输入,对某深覆盖土层场地进行了行波效应分析,探讨不同类型地震波作用下深覆盖土层场地的非线性行波效应问题.本文算例结果表明:在长周期基岩地震波作用下土层地表加速度放大系数值明显大于普通地震波作用下的结果;随着视波速的减小,土层对地震波的水平加速度放大效应也是减小的,但是对于竖向加速度放大系数而言,随着视波速的减小,其放大系数是增大的;一致输入相比于行波输入有放大土层特征周期响应而抑制非特征周期区段的响应的作用.

断层附近的地震波频谱特性与结构动力反应分析

在5.12汶川大地震中,国家数字强震动台网布设在龙门山断裂带及其周围地区有50多个台站获得了大于100 gal的加速度记录。选取其中断层附近21个台站的加速度记录,比较分析了断层附近基岩和土层表面地震波的时、频特性;在此基础上,分别以实测基岩地震波和土层表面波作为输入,对框架结构进行了地震反应分析,比较了不同地震波作用下结构反应的差异,得到了有工程参考价值的结果。

高层框架结构长周期地震反应分析

由于缺乏可靠的长周期地震动记录,目前国内外对长周期地震动的研究尚不成熟,对长周期地震动作用下高层建筑结构的地震反应研究也较少。以美国喜来登酒店20层钢筋混凝土框架结构为背景,建立三维有限元分析模型,并以该结构底部的实测地震波NR24464作为输入,进行了高层框架结构的地震反应分析。在此基础上,分别从1999年我国台湾省集集地震中选取长周期TCU115地震波和2003年日本十胜冲地震中选取长周期HKD054波作为输入,对该高层框架结构进行了长周期地震反应分析,并同NR24464地震波作用下的反应结果做了比较。通过对不同类型地震波作用下的结构内力反应、位移反应和加速度反应结果的比较研究,探讨了高层钢筋混凝土框架结构的长周期地震反应特征。

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。