铁路大跨长联连续梁桥地震反应特征分析

为研究铁路大跨长联连续梁桥的地震反应特性,选取一座布置跨径为(50+8×100+50)m的铁路连续梁桥为工程背景,采用MidasCivil软件建立动力分析模型,开展罕遇地震下的非线性时程分析,以墩底内力、墩梁相对位移和墩顶位移作为分析指标,揭示该类桥梁的地震反应特征.研究结果表明传统抗震体系铁路大跨长联连续梁桥地震反应有以下特征:固定与活动墩间的地震力分配较为极端;上部结构质量大造成固定墩纵向弯曲振动显著,使活动墩墩梁之间存在着较大的相对位移,与全桥采用减隔震支座时墩梁相对位移相当;大跨长联对应长周期及重力式桥墩刚度大周期小的耦合作用决定了铁路大跨长联连续梁桥独有的地震反应特征.建议铁路大跨长联连续梁桥在减隔震设计中充分考虑位移型阻尼器的使用.

西北季节性冻土场地地震反应特性研究

我国西北地区被季节冻土全覆盖,且近年来该区域地震频发。为研究我国西北地区季节性冻土场地的地震反应特性,开展了季节性冻土场地振动台试验,并建立了不同冻结深度的三维实体有限差分模型,对比分析了不同地震激励作用下的季节性冻土场地的地震反应特征和土体的动剪应力—动剪应变规律。结果表明:在地震激励下,冻土层的存在虽然有效抑制了地震动能量,但冻结期场地的水平位移与非冻结期相比明显较大,且竖向位移呈显著的层状震陷特征;冻土场地的峰值放大系数呈先增大后减小然后再增大的规律,并且冻土层深度越大其峰值放大系数越小。此外,通过土体的动剪应力—动剪应变关系可以发现,冻土场地地震反应具有明显的非线性特征,且冻土层的存在对地震能量具有一定的削弱作用。

地下结构地震反应的主要特征及规律

目前,有关地下结构地震反应特征的一些重要的规律性认识仍然缺乏严格的理论推断或认识欠深入。文章基于地下结构地震反应的二维动力有限元数值分析模型,定量分析了场地土、结构以及土-结构体系的动力特性和土-结构柔度比对地下结构地震反应的影响。结果表明,对于地下结构而言,土-结构体系的动力特性主要受控于场地土的动力特性,地下结构地震反应主要取决于场地土的动力特性或基岩地震运动引起的场地土的体积惯性力和土-结构柔度比;结构顶底板水平最大相对位移、关键构件截面弯矩随着土-结构柔度比分别单调减小和增大,结构关键构件截面的剪力、轴力值和土-结构接触面的最大平均剪力系数随着土-结构柔度比的增大变化较复杂。

SV垂直入射时LowerHutt沉积盆地竖向地震动分析

本文选取新西兰LowerHutt峡谷盆地为研究对象,主要研究该盆地在SV地震波垂直入射时地表竖向地震反应特征,及其沉积土层非线性特征对地表竖向地震反应的影响。本研究依据已有的场地地质勘查地质构造资料,建立Abaqus二维显式有限元分析模型,设置黏性人工边界,特别是通过二次开发引入二维黏弹塑性本构模型成功实现了二维土体非线性特征分析。研究结果显示,在沉积土层越深的地方,非线性特征越明显,频谱放大作用会向低频转移。在盆地边缘处有明显的边缘放大特征,尤其是盆地右边缘的竖向分量强度远超水平分量,超过抗震规范里竖向地震动取水平地震动65%的设计要求,揭示了盆地震害异常严重的原因之一。

PGMD选波时规范反应谱局部场地效应参数研究

在地震动选波的谱匹配环节,规范反应谱是最常用的目标谱,此时应尽可能反应预期工程场地地震的统计特征.在规范谱与场地效应相关的参数中,场地地震动峰值加速度调整系数、罕遇地震反应谱特征周期增加值可按各个行业规范选取,且差异较大.基于PGMD选波数据库,比选出我国规范考虑的因素吻合性最好的地震动衰减关系BSSA 14,按我国规范地震动峰值加速度分区值的规定,建立基于BSSA 14计算的场地地震动峰值加速度调整系数、罕遇地震反应谱特征周期增加值,并与我国规范的相关规定做对比.研究表明Ⅰ类场地细分成Ⅰ0与Ⅰ1两个亚类、场地地震动峰值加速度调整系数、罕遇地震反应谱特征周期增加值,各个行业跨规范参照《参数区划图》2015版选取,则会得到与PGMD数据库自身统计规律适应性强的规范反应谱参数.

寿长河堤基砂土地震液化分析

抗震设计是工程建筑设计中重要内容,近年来全球地震频发,建筑抗震设计越来越受到社会重视。砂土地震液化是地震破坏重要原因之一,砂土地震液化分析是抗震设计重要基础。本文以寿长河堤基砂土为例,介绍砂土地震液化分析的原理与方法。

广州新电视塔结构模型振动台试验研究

广州新电视塔高610m,由1座高达450m的主塔和1个高160m的天线桅杆构成,采用椭圆形钢结构外筒和椭圆形混凝土核芯筒组成筒中筒结构。其外框筒为由斜向立柱、水平斜向环梁和斜撑组成的中部纤细、中轴线倾斜的复杂结构体系,在高度、形体上均具有创新和突破。对这种特殊的结构,现行规范没有明确、统一的抗震设防标准。为研究它在地震作用下的抗震性能,广州大学工程抗震研究中心进行了1∶50比例模型的模拟地震振动台试验,同时采用大型三维有限元程序对模型进行了时程分析。研究了结构的自振特性、阻尼比、地震反应特征、扭转作用、内外筒协同工作等问题,并对整体结构的破坏形态和破坏机理进行了探讨。试验和分析结果均表明,结构总体上满足初步设计的抗震设防目标要求。

人为干扰过的工程场地类别的判定

如何用原位剪切波速测试结果判定人为干扰(包括改造)过的场地的工程场地类别,各个版本的相关规范、文献中均未涉及到,以致于工程界一直存在着混乱和错误。通过对工程场地类别物理涵义的揭示及常年实测经验的总结,本文给出解决问题的理论依据与实际方法:首先要评价这种人为干扰的范围及深度是否会影响到地震波对该场地的振动作用,评价的依据是该场地被人为干扰体量的大小。若被改变的场地体量足够大,要用改变后的原位剪切波速测试数据评价场地类别;反之,则不能简单地运用原位波速测试结果,而是要用人为扰动层下面约1m范围内原状土的原位波速测试值的85%替代整个扰动层的波速平均值,进而做场地类别的统计计算和判定。因为少量的人为扰动不足以改变场地的工程类别,却有可能改变直接的原位波速测试结果,从而导致误判。

Comparative analysis of seismic response characteristics of pile-supported structure

In order to analyze the seismic response characteristics of pile-supported structure,a computational model considering pile-soil-structure interaction effect was established by finite element method.Then,numerical implementation was made in time domain.At the same time,a simplified approximation for seismic response analysis of pile-soil-structure system was briefly presented.Furthermore,comparative study was performed for an engineering example.Through comparative analysis,it is shown that the results obtained by the simplified method well agree with those achieved by the finite element method.These results show that spectrum characteristics and intensity of input earthquakes are two important factors that can notablely influence the seismic response characteristics of superstructure.When the input ground motion acceleration amplitude gradually increases from 1 to 4 m/s2,the acceleration of pier top will increase,but it will not be simply proportional to the increase of input acceleration amplitude.