地震方向对转子系统随机响应的影响

目的研究地震方向和转子不平衡与水平地震耦合随机激励对悬臂双盘转子系统随机振动的影响,对转子系统的动力参数的合理确定及随机振动控制提供了依据.方法应用虚拟激励法,通过计算机数值模拟,分析了悬臂双盘转子系统的随机响应.结果分析结果表明,水平方向地震时转子系统的随机响应相对比较强烈;地震和转子不平衡耦合随机激励对转子系统的随机振动的影响不相悖,但也不是线性叠加的关系;由于悬臂端圆盘所受到的约束相对比较差,故随机振动的响应较为强烈,主要的随机振动能量发生于低频,应该提起注意.结论利用虚拟激励的方法分析双盘转子系统的随机振动响应是可行的,分析结果对转子系统的进一步研究及提出转子系统工程实用的简化设计方法,既具有科学意义又具有实用价值.

考虑地震方向性的高耸RC烟囱结构易损性分析

选用240 m高的某钢筋混凝土烟囱作为研究对象,通过有限元软件ABAQUS,采用复合壳单元建立了相应的非线性有限元分析模型.为考虑地震动的不确定性,根据谱相容性原则,选择了20条合理的地震动记录,进行增量动力分析.分别以材料应变和地面峰值加速度作为结构地震需求参数和地震动强度参数,通过增量动力分析将三维地震动以7种不同入射角度作用于结构并获得的结构地震响应,采用能力需求比模型的曲线拟合法计算结构的易损性.通过钢筋和混凝土的材料应变定义了4个损伤状态限值,最终得到了考虑地震方向性的高耸钢筋混凝土烟囱结构地震易损性曲线.研究结果表明,考虑地震方向性后,当PGA小于0.2g时,该烟囱的最不利地震波输入角度大约在75°~90°左右,结构完全损伤概率大约增大了1.5%;当PGA大于0.2g时,该烟囱的最不利地震波输入角度在45°左右,结构完全损伤概率大约增大了2.4%.

地震方向对角部开洞高层剪力墙结构的影响

根据高层剪力墙住宅设置转角窗后的结构特征,分析并绘制出转角部位墙体在地震方向和X轴夹角不同时的剪力变化图,得出了地震方向对角部开洞剪力墙结构的影响变化规律。

近断层地震方向脉冲效应对高速铁路桥梁弹塑性反应的影响

根据PEER-NAG强震数据库资料通过采用ANSYS软件进行分析,根据高速铁路多跨剪支桥作为研究的对象,从而能够建立起近断层脉冲型地震的高速铁路桥梁安全模型,与此同时也需要对轨道不平顺的影响以及结构自震的特性进行分析。在本文中,主要是对近断层地震方向脉冲效应对于高速铁路桥梁工程的弹塑性反应影响作出了全面的分析研究,并且在这个基础之上提出了下文中的一些内容,希望能够给与同行业人员提供参考。

层状围岩隧道交叉结构地震方向敏感性分析

依托某层状围岩深埋铁路隧道工程,以主线单线隧道与横通道正交结构为研究对象,通过ABAQUS建立有限元分析模型。选取12条地震波数据,模拟基岩SV波地震作用,调整地震动峰值加速度和地震动入射方向,对研究结构随地震动输入方向的敏感性进行分析。研究分析得到:二次衬砌在地震入射角度为30°~45°时对地震动方向变化敏感性较低,初期支护在地震角度为60°~90°时对地震方向变化的敏感性较低,初期支护和二次衬砌在地震入射角度为45°~60°时对地震动方向变化敏感性较大;受力最不利的地震入射角度为15°~45°;位于主隧道与横通道交叉口拱脚附近二次衬砌受地震方向影响最敏感,横通道拱脚靠近主隧道5 m范围初期支护受地震方向影响最敏感。

不同地震激励方向下隔震曲线梁桥易损性分析

为进一步评估隔震曲线梁桥在地震激励下的抗震性能,从地震易损性角度出发并兼顾考虑地震激励方向对其易损性的影响。利用APDL建立采用板式橡胶支座的隔震曲线梁桥有限元模型,从PEER中选取同一地震事件中的近断层地震动,按规范规定比例输入水平双向地震动进行非线性动力时程分析,结合地震响应与损伤指标计算得到各构件地震易损性曲线;考虑地震激励方向的变化,通过MATLAB编程绘制得到桥梁结构构件(桥墩与支座)以及整体系统的地震易损性曲面,分析探讨地震激励方向对隔震曲线梁桥易损性的影响。结果表明:不同极限状态下各桥墩切向损伤条件概率明显大于其径向,各支座的切向与径向易损性相差不大,但仍是各支座的切向易损性略大于径向易损性;桥梁各构件(桥墩与支座)切向易损性对地震激励方向均表现出很强依赖性,而径向易损性对其的依赖性相对较弱,且伴随损伤等级的提高,构件易损性对地震激励方向更加敏感;桥梁整体系统易损性对地震激励方向的变化不太敏感,且因各构件响应之间的相关性较高,其系统易损性更接近于易损性最大的构件——易损性下限;当进行隔震曲线梁桥抗震性能评估时,应考虑不同地震激励方向对其地震易损性的影响,从而使得易损性分析结果更加合理,能够更加真实地反映隔震曲线梁桥的实际损伤状态。

地震波传播方向对风力机动力响应的影响

为了研究风力机遭遇地震时地震波传播方向对动力学响应和机组性能的影响,基于Wolf土-构耦合模型和多体系统动力学理论建立了5 MW风力机的动力学分析模型.通过编制程序实现了风力机地震波、气动载荷与结构弹性变形相互耦合响应的数值仿真.结果表明,正向地震主要影响叶片挥舞方向振动变形和塔基的俯仰力矩,而侧向地震主要影响叶片摆振方向振动变形和塔基的横摇力矩,地震作用下叶根力矩最大值增幅可达66. 67%,塔基力矩最大值增幅可达98. 23%.

水平地震作用方向对异形柱结构整体分析的影响

钢筋混凝土异形柱由于截面几何性质的特殊性,在进行该类结构的抗震计算时,地震作用方向是一个不可忽视的因素,通过对异形柱截面和异形柱结构的计算结果分析,说明了无论是在异形柱框架结构中,还是一般结构中部分采用了异形柱,都应根据具体情况考虑地震作用方向的不利影响。

考虑地震力方向的倾倒式危岩可靠度分析

侧向卸荷作用导致高陡边坡发育大量危岩体,危岩体在降雨、地震作用下易发生失稳破坏,判断其失稳的概率对危岩防治具有重要意义.该文以倾倒式危岩体为例,建立了考虑地震力作用方向下最危险方向的物理力学模型,利用函数极值理论建立了最危险地震力作用方向的表达式,结合可靠度理论建立了倾倒式危岩体可靠度指标、失稳概率表达式及判断标准.通过对重庆南川金佛山危岩体案例的分析表明:工况1的最危险地震力作用方向与水平方向的偏转角θ在5°范围内,工况2的最危险地震力作用方向与水平方向的偏转角θ在10°左右;危岩体最危险作用方向不是一个固定角,其值与危岩体形态、裂隙水作用力大小、岩腔深度等有关.当主控结构面裂隙长度较小时,最危险地震力作用方向与水平夹角很小,随主控结构面裂隙长度增大,最危险地震力作用方向与水平夹角显著增大;危岩体失稳概率随主控结构面裂隙长度增加而增大,工况2较工况1增大幅度更明显.该研究成果对危岩的防灾减灾具有重要意义.

考虑地震作用方向的危岩稳定性研究

在危岩稳定性评价中,地震作用方向是一个极为重要的因素。为解决目前危岩稳定性评价中仅把地震作用方向假定为水平向的问题,借助函数极值理论建立了地震最危险作用方向的计算公式,并结合统计方法进行分析验证。最后,利用该公式研究了某公路隧道出口不同类型危岩的最危险地震作用方向,计算结果表明：地震最危险作用方向在347.4°~359.8°,与水平面夹角随着地震动峰值加速度增大而减小,并且当地震动峰值加速度超过0.4g,地震最危险作用方向与水平面夹角在0°~30°,此时危岩体可能产生抛射破坏。

考虑地震力作用方向的危岩稳定性研究

在危岩稳定性评价中,地震力作用方向是一个极为重要的因素.为解决目前危岩稳定性评价中仅把地震力作用方向假定为水平向的问题,借助函数极值理论提出了地震力最危险的作用方向的计算公式,并结合圆形分布进行验证.最后,利用该公式研究了四川某公路隧道出口段不同类型危岩的最危险地震力作用方向,分析结果表明：地震力最危险作用方向在347.4～359.8°,与水平面夹角随着地震动峰值加速度增大而减小,并且当地震动峰值加速度超过0.4g,地震力最危险作用方向与水平面夹角在0～30°,此时危岩体可能产生抛射破坏.

不同地震作用方向下混凝土核心筒基于增量动力分析的抗震性能评估

强震作用下,核心筒对混合结构发生破坏乃至倒塌有着重要影响。选择合适的地震输入,进行核心筒在双向或多向地震作用下的地震反应分析是值得深入研究的。采用动力时程分析方法,通过不同方向地震作用与单向地震作用下混凝土核心筒的地震效应对比可知,在进行结构设计时,大震作用下,斜向地震作用下的内力要明显偏大,仅考虑单向输入的水平加速度的设计结果会偏于不安全。并通过输入与Y轴45°斜向地震记录基于单条地震记录的增量动力分析方法(IDA方法)对核心筒进行抗震性能评估。结果表明,斜向地震输入对核心筒IDA曲线有一定影响,但各性能点对应的量化位移指标与Y向单条地震输入时相差不大。

建筑结构在不同方向水平地震作用下的扭转振动效应

采用振型分解反应谱法计算结构在平扭耦联下的扭转振动效应 ,研究具有不同动力特征的单层结构在不同方向地震作用下扭转效应的变化 ,发现不同动力特征下地震作用方向对结构扭转效应的影响不可忽略 ,因此认为衡量建筑结构扭转振动效应时应考虑地震的作用方向 ,并对计算扭转振动效应时选用的地震作用方向提出建议。

地震波输入方向对曲线隧道地震响应的影响分析

采用MIDAS/GTS软件,结合某地铁工程建立三维整体式曲线隧道分析模型,研究曲线隧道在不同地震波输入方向下不同断面的拱顶位移、内力和最大主应力变化规律。研究结果表明:横向和纵向地震作用方向均是影响隧道结构安全性能的不利作用方向,抗震分析应同时考虑这两个地震作用方向;隧道曲线段与直线段的结合部位以及隧道洞口是曲线隧道抗震分析的重点部位。

地震作用方向对异形柱框架结构的抗震性能分析

通过对不同地震作用方向激励下的异形柱框架结构进行反应谱分析和弹性时程分析,探讨了地震作用方向对异形柱框架结构的动力特性的影响。计算结果表明:在结构平面不规则且大量混合使用不等肢异形柱时,应考虑地震作用方向角的敏感性对结构的不利影响。

激励方向对库区上承式深水拱桥地震响应影响分析

位于高烈度地区的库区上承式拱桥,在地震作用时因受到动水压力作用,其地震响应与普通上承式拱桥(无水时)差异较大。库区拱桥在地震作用下,动水压力与结构的迎水面积有关,而随着地震激励方向的不同,作用于结构上的动水压力不尽相同,导致结构的地震响应差异很大。目前工程界对地震激励方向的研究主要集中于斜交桥和曲线桥,而对库区深水拱桥的地震激励方向研究较少。本文以永春河大桥为依托工程,采用有限元建模计算在不同淹没深度下的库区拱桥的动力特性,研究不同地震激励方向下动水压力对拱圈内力和拱顶位移的影响规律。

岩质边坡在不同地震波入射方向下的动力响应分析

采用时程分析法、运用ANSYS软件分析了岩质边坡在不同地震波入射方向下的动力响应规律。结果表明，位移放大系数随地震波入射角的增大，在0°～5°时增幅较大，出现拐点后减小；位移放大系数的最大值并非发生在垂直入射时，而是与垂直入射成一定角度；加速度响应也表现出同样规律，但没位移响应明显，且坡顶与坡底的变化规律差异较大。该方法为未来深入研究提供了理论参考。

地震激励方向对简支斜交桥地震响应的影响

为揭示地震激励方向对简支斜交桥地震响应的影响,并验证现行规范中有关地震输入方向的合理性,以汶川震区某多跨简支斜交桥为例,采用SAP2000建立了全桥三维分析模型,利用非线性时程分析法研究了桥例在不同地震激励方向下的地震响应规律。结果表明:地震激励方向对简支斜交桥地震响应的影响很大;当地震沿桥梁纵轴线或垂直于支承线激励时,支座的纵向位移最大,横向位移最小,且支座纵、横向位移存在明显的耦合现象,但此时主梁平面转角并非最大;主梁平面转角随地震激励α角的增大呈先增后减再增的趋势,在α角为30°~120°时出现最大值;在各激励方向下,支座几乎都发生双向滑移,而桥墩几乎都处于弹性状态,说明控制桥梁纵、横耦合位移是抗震设防的关键。

考虑输入方向的大跨钢结构网架地震响应分析

针对空间网架结构的地震响应分析,一般仅采取沿主轴输入地震动,而实际地震输入方向有不确定性,且地震动输入方向会对结构响应产生重大影响。为了解地震动输入方向对大跨度网架结构的影响,文章选用跨度为178 m的山西某储煤棚作为研究对象,通过有限元软件ANSYS,采取了时程分析法,研究了该网架在不同输入角度下的地震响应。结果表明:考虑地震输入方向,地震动按最不利地震动输入角度输入分析结果比按结构主轴方向输入分析结果要大,增幅一般在50%,不同的结构响应参数其最不利的输入方向也不一致;地震竖向分量对大跨网架结构最不利输入方向的影响较小,在抗震设计时有必要对结构进行最不利地震输入方向分析。

考虑衬砌减薄及脱空的公路隧道地震易损性研究

衬砌背后脱空、衬砌厚度不足是我国运营隧道的典型质量缺陷,这些缺陷的存在会直接影响隧道结构的抗震性能,加剧隧道的地震损伤。近年来,基于质量缺陷对隧道抗震性能影响的研究多采用确定性方法,缺少考虑地震波随机性的定量评估。依托云南某两车道运营公路隧道,采用增量动力分析(increment dynamic analysis,IDA)方法开展了考虑衬砌减薄及脱空组合缺陷的一系列隧道地震响应时程分析。根据隧道地震易损性分析理论,建立了组合缺陷影响下的公路隧道地震易损性曲线,分析了组合缺陷程度、缺陷位置、围岩等级和地震波入射方向等因素对隧道地震易损性的影响。结果表明:衬砌减薄及脱空组合缺陷程度、缺陷位置、围岩级别和地震波入射方向均对隧道地震易损性有重要影响。组合缺陷的存在增大了隧道结构的易损性,随组合缺陷程度的增大,衬砌地震损伤概率呈非线性增加。质量缺陷对隧道易损性的影响程度随发生部位不同而异,拱肩缺陷对隧道易损性的影响大于拱顶缺陷。围岩等级越差,隧道易损性受组合缺陷的影响就越大。隧道在横向地震作用下的易损性大于竖向地震作用下的易损性,且易损性受地震波方向的影响随缺陷位置的不同而异。缺陷位于拱肩部位时,隧道结构易损性受竖向地震动的影响更大,而缺陷位于拱顶时受横向地震动的影响更大。