规范反应谱长周期段的修正

将反应谱方法用于抗震设计有两个基本问题,合理的输入地震反应谱,以及反应谱如何组合.本文介绍合理输入的问题,对输入反应谱进行修正.与中小跨度桥梁结构不同,大跨度桥梁结构的第一阶主要自由振动周期都很长,而现有规范中反应谱适用周期比较短,长周期段存在很大问题.本文的研究目的是对现有规范反应谱的不合理性作详细说明并对进行修正.采用了强震记录准确的集集地震作为地震动输入,通过限制位移谱的方法对原有规范反应谱长周期不合理部分进行修正,使其满足长周期结构设计的要求.修正结果得到与理论相符的反应谱.将修正结果与多条强震记录的地震动进行对比,表明修正结果与强震记录是十分吻合的.

修正的反应谱法地下结构抗震分析初探

为对地下结构抗震分析方法进行探索,以南水北调工程某倒虹吸结构为背景,建立有限元分析模型,采用时程分析法计算倒虹吸结构在地震作用下的响应,并用修正的振型分解反应谱法来求解倒虹吸结构的动力响应,将反应谱法结果与时程分析法结果进行对比,结果表明,在一定条件下反应谱法与时程分析法的结果误差较小,可以作为地下结构抗震分析的计算方法。

单振型反应谱法修正方法的桥墩质量换算系数研究

在减隔震桥梁计算中,采用单振型反应谱法修正方法计算时,结构位移和墩底剪力的计算精度较高,但桥墩间添加横系梁后,结构横桥向墩底剪力的计算精度有所降低。为进一步完善单振型反应谱法修正方法,减小横桥向第2阶振型下的桥墩换算质量的计算误差,对桥墩质量换算系数的双折线法、直接积分法、系数法进行对比研究。结果表明,根据文中给出的最佳桥墩质量换算系数值,运用系数法计算时,结构顺、横桥向的第2阶周期、支座位移、盖梁顶位移的计算精度较高,横桥向第2阶振型下的桥墩换算质量的计算误差进一步减小,墩底剪力的计算精度有所提高,单振型反应谱法修正方法更加简便。

基于修正反应谱高墩连续刚构桥地震响应研究

在长周期地震动低频成分的作用下,桥梁会产生剧烈的地震反应。结构在进行反应谱分析时,相关规范中反应谱并未特别考虑长周期地震动这一重要因素。通过比较发现,按规范计算的相对位移反应谱在长周期段位移随自振周期线性增加,与实际地震动记录的变化趋势和统计特征差异明显,说明按规范计算的反应谱出现严重失真现象。该文选取考虑长周期地震动因素共612条各类场地的地震记录进行统计分析,提出衰减指数线性变化的修正方法,对规范设计反应谱进行合理修正,并确定了修正反应谱公式的相关参数。通过建立某高墩连续刚构桥CSiBridge动力有限元模型对修正反应谱进行验证,在E2地震作用和考虑三向地震作用下,该文分别对桥梁进行规范反应谱、修正反应谱分析和普通地震动、长周期地震动时程分析,比较结构的位移和内力响应结果,验证考虑长周期地震动因素的修正反应谱比规范反应谱更加合理安全,可为实际桥梁的抗震设计提供参考依据。

强震作用下LRB规则连续梁桥简化设计方法研究

基于等效线性方法及等效塑性铰理论,根据铅芯橡胶支座(LRB)规则连续梁桥的动力特性以及强震作用下隔震支座和桥墩非线性特征将规则连续梁桥结构简化为单自由度体系,并对于体系的等效刚度及等效阻尼比进行了估计。选取主梁位移及桥墩墩顶位移作为目标位移,利用修正的长周期高阻尼位移反应谱进行了基于位移的桥梁抗震设计。最后给出了设计实例,设计结果与采用SAP2000计算的弹塑性时程分析结果比较满足工程精度要求,适用于具有不同性能水平下的规则型LRB隔震桥梁的初步分析和设计,可以为强震作用下LRB隔震桥梁地震反应分析提供参考。

中美标抗震设计对比研究

通过对中美标在抗震设防目标,抗震设计方法,场地类别的划分,底部剪力法,反应谱曲线和实例计算这6个方面进行对比分析,阐明了中美标在抗震设计上的不同,给出了中美标场地类别对应关系,并通过实例对比分析了采用中美标进行抗震计算的结果。

布置剪切型金属阻尼器框架结构的反应谱分析方法讨论

对于布置剪切型金属阻尼器的框架结构,总结现有的两种抗震分析方法:非线性动力时程分析方法和规范基于迭代的振型分解反应谱分析方法。本文提出两种简化的振型分解反应谱分析方法:阻尼修正反应谱法和一阶阻尼修正反应谱法,通过累计耗能计算有效附加阻尼比,并利用单一目标位移简化所有阻尼器的等效线性刚度。通过2个框架结构算例,对比4种分析方法的准确性和适用性。模型验算结果表明,本文提出的简化反应谱分析方法具有良好的分析精度,同时避免了大量的迭代计算,适用性良好。

单层球面网壳考虑一致倒塌概率的倒塌安全储备分析

提出了考虑一致倒塌概率的单层球面网壳结构倒塌安全储备计算方法。以标准正态分布作为倒塌概率密度函数,采用指数型分布函数描述地震危险性,在假定网壳结构特大震倒塌率限值为10%的情况下,将两者积分得到了适用其50年内一致倒塌概率限值为0.46%,低于针对普通房屋建筑结构50年内一致倒塌概率1%的限值。在定义网壳结构特大地震强度水平的基础上,引入一致倒塌概率对其进行了修正。根据修正特大震强度,最终提出了针对网壳结构的倒塌安全储备系数(CMR)计算方法,这种做法可以使所做的抗倒塌设计更好地考虑到所有超越概率地震动水平,保证各抗震设防烈度下大跨网壳结构具备统一的倒塌概率限值要求。另外,通过谱形状参数对建议的倒塌安全储备计算结果进行了谱修正。针对三个算例网壳的增量动力分析对比了不同矢跨比和不同结构类型对倒塌安全储备以及50年倒塌概率的影响,三个算例结构均能满足倒塌概率限值的要求,50年倒塌概率与倒塌安全储备有较好的一致性。