多遇地震下少筋混凝土重力式桥墩验算指标研究

研究目的:我国高速铁路桥梁广泛采用少筋混凝土重力式桥墩,但现行震规对这种结构在多遇地震作用下如何验算缺少相应的研究。本文以32 m简支梁桥圆端型桥墩为研究对象,针对此问题讨论如何利用偏心及应力指标进行验算,讨论少量纵向主筋对提高重力式桥墩承载能力及稳定性的作用。研究结论:(1)对少筋混凝土重力式桥墩,可采用容许应力法或偏心进行验算;(2)采用容许应力法验算可保证墩身的截面强度及整体倾覆稳定性;(3)采用偏心验算少筋混凝土桥墩时,容许偏心值随配筋率不同而不同;(4)对于配筋率为0.1%、0.2%、0.3%及0.4%的圆端型桥墩,容许偏心可分别放宽至0.90S、1.0S、1.1S、1.2S;(5)本研究结果可为多遇地震下少筋混凝土重力式桥墩的验算方法提供理论依据。

多遇地震下空间结构的扭转效应分析

以混凝土框架支承的空间结构为研究对象,系统地研究了该类组合结构在多遇地震一致激励下的扭转耦联效应问题。针对空间结构的扭转形式及特点,以反应谱法和位能加权平均法为基础,提出了解决此类问题的力学分析模型—柔度层模型和计算方法,并通过案例分析,验证了该方法的正确性和可行性。结果表明:下部结构存在或不存在扭转,空间结构的平移位移的变化趋势基本相同,但是下部结构体系的扭转会对空间结构水平侧向位移产生了较大影响,大约提高10%左右。目前,国内外对空间结构的扭转现象分析较少,很多相关的问题有待深入研究。

多遇地震下SMA-叠层橡胶支座力学性能模拟

为研究所设计的形状记忆合金(SMA)-叠层橡胶支座在多遇地震下的隔震性能.采用Auricchio&Sacco本构模型对SMA材料进行数值模拟,验证此本构模型能够较好的描述SMA材料的超弹性特性;对SMA材料进行了超弹性拉伸试验,研究了应变幅值、加载速率和循环次数等因素对SMA超弹性力学性能的影响;通过建立SMA-叠层橡胶支座模型,有限元分析得到恢复力-位移滞回曲线,分析了位移和荷载变量对支座的等效水平刚度、等效阻尼比和单位循环耗能的关系.结果表明:SMA-叠层橡胶支座在多遇地震下表现出较好的耗能能力和水平刚度,且随着地震灾害的加剧,这些优良特性表现出稳定上升趋势,说明SMA-叠层橡胶支座确实具有有更理想的隔震效果.

多遇地震作用下外墙外保温系统的地震作用分析

为了研究在我国建筑节能中广泛采用的外墙外保温系统在地震作用下的抗震安全性能,该文分析了该保温系统在多遇地震作用下的弹性反应。根据理论分析推导出外墙外保温系统在地震作用下的运动方程,并应用MATLAB软件编制了时程分析程序。通过工程算例,分析了外墙外保温系统对主体结构周期的影响,计算了主体结构和保温系统在多遇地震作用下的位移反应。计算结果表明:安装外墙外保温系统后将使原建筑结构各阶振型所对应的周期明显变大,保温系统与主体结构之间相对位移最大处出现在建筑物顶部。

U形钢板-混凝土组合空腹夹层板在多遇地震作用下的抗震性能分析

U形钢板-混凝土组合空腹夹层板结构是一种新型的空间结构形式,具有自重较轻、受力合理等优点,同时具有良好的抗震性能。本文通过提出新的建模分析方法,分析U形钢板-混凝土组合空腹夹层板的抗震性能,同时与现有空腹夹层板的规程方法进行多遇地震下的建模分析的对比,比较两种方法建模的优势,探究竖向地震对空腹夹层板抗震的影响,也说明了空腹夹层板较好的抗震性能。

基于某钢框架高层建筑的多遇地震分析

框架结构被广泛地应用于钢结构建筑,但因为侧移刚度小,地震作用下易产生较大侧向位移。通过在结构体系内的部分框架柱之间布置一定数量的支撑形成钢框架支撑体系,可显著提高结构侧向刚度并降低用钢量。本文首先总结了国内外钢结构、钢框架结构以及钢框架支撑结构体系的研究现状,分别阐述优点和缺点,然后总结本文在研究分析时所借用和参考的抗震设计理论和计算方法,结合分析软件佳构STRAT V7.0给出抗震设防指标,最后以钢结构框架—支撑体系的工程实例为研究对象,运用反应谱法和时程分析法对该体系处于多遇地震(小震)作用时的层间转角位移、剪重比等相关参数指标进行了计算分析,检验了该钢框架高层结构的抗震性能,为钢框架高层建筑的抗震研究提供参考。

多遇地震作用下板式楼梯与框架共同工作性能研究

针对目前地震作用下板式楼梯框架地震反应研究不足的现状,本文建立了不含楼梯和含两个板式楼梯的两个5层钢筋混凝土框架模型,并进行了多遇地震作用下的弹性时程分析,讨论了板式楼梯与框架共同工作时对框架梁柱内力的影响以及楼梯各构件的地震反应,结果表明,直接与楼梯构件连接的框架梁柱的内力受到较大影响,楼梯梁、梯柱以及梯板的内力绝对值相比静力计算的值有明显增大,梯板存在较大拉压力。

抗震设计中多遇地震的问题和讨论

指出作为截面抗震验算标准的"小震"混淆了两种明显不同的概念:其一是对应于50年超越概率63%的地震动参数(以下简称"多遇小震");其二是50年超越概率10%的地震动参数经过折算得到的参数(以下简称"折算小震").上述混淆导致抗震设计中实际上执行着不同的标准.文中讨论了中、小地震动参数之间关系的复杂性,包括从地震危险性分析得到的基岩面中、小地震峰值加速度的离散性,一致概率谱的差异,以及中、小地震由于土层反应非线性影响导致的场地相关谱的系统性差异.指出重大工程的抗震设计以"多遇小震"取代"折算小震"进行截面验算可能导致反应谱特征周期Tg明显低估的问题,并提出了相应建议.

框支剪力墙中框支梁的多遇地震反应分析

本文研究框支梁截面高度对其自身多遇地震反应的影响规律.首先采用动力时程分析法研究了框支梁截面高度,对多遇地震作用下框支梁的最大轴力、最大弯矩、最大剪力,以及框支层侧移的影响规律,然后采用振型分解反应谱法对框支梁多遇地震反应进行了补充分析,两者均表明降低框支梁截面高度能减小框支梁的多遇地震内力,且框支楼层侧移随框支梁截面高度的减小而增加不大,由此提出适当减小框支梁截面高度对减小框支梁的多遇地震反应有利.

框支剪力墙中框支梁对多遇地震反应的影响

分析多遇地震作用下框支梁截面高度对其自身地震反应的影响规律,表明降低框支梁截面高度能减小框支梁的多遇地震内力,且框支楼层侧移随框支梁截面高度的减小而增加不大,由此提出适当减小框支梁截面高度对抵抗多遇地震有利。

福州某超高层住宅多遇地震动力时程分析中采用PKPM及盈建科计算的结果比较

根据我国建筑抗震设计规范的相关要求,对福州世茂南通项目的超限高层1#、5#~7#楼进行动力时程分析。采用了PKPM和盈建科作为计算软件,对多遇地震作用下结构的整体抗震性能进行分析,包括层间位移角等等多项结构指标都进行了计算,并比较这两款目前常用结构软件的计算结果。

多遇地震作用下高层钢结构支撑形式设计分析

支撑体系是钢框架结构的重要组成部分,尤其在高层结构中,支撑对提高侧向刚度作用显著。针对高层钢结构中普遍采用的几类支撑形式,分别对其进行多遇地震作用下的承载力极限状态和正常使用极限状态分析。采用的主要分析方法是有限元模型在天津波作用下的时程响应数值模拟,并对杆件应力、层间位移等重要控制变量进行对比分析。研究表明采用合适的支撑形式可有效地提高高层结构侧向刚度。在相同用钢量前提下,十字支撑和人字支撑的作用最为显著。

多遇地震作用下多层钢筋混凝土框架结构侧向位移控制简析

多层钢筋混凝土框架结构一般要进行多遇地震作用下的弹性变形验算,实现抗震设防三水准要求的第一水准设防要求。本文通过对多层钢筋混凝土框架弹性变形计算方法及原则的分析,讨论了控制多层钢筋混凝土框架结构侧向位移的措施,并结合工程实例,详细研究了控制结构侧向位移的过程。

黏滞阻尼器消能减震结构在多遇地震下附加阻尼比计算方法对比研究

确定消能减震结构在多遇地震作用下阻尼器的等效附加阻尼比是消能减震结构设计的关键。较易于应用在工程实践的三种等效附加阻尼比计算方法分别为:规范反应谱法、规范时程法和时程能量比法。本文参考层模型概念给出了规范时程方法中阻尼器耗能和结构应变能的一种计算方法;讨论了能量等效的理论依据和基本假定;评述了三种方法的优缺点。为避免时程分析中地震动的离散性,本文时程分析采用了人工合成地震动。基于自主研发软件,使用上述三种方法计算了某实际消能减震结构的等效附加阻尼比,讨论了三种方法的差异。

高烈度区高墩连续刚构桥抗震性能研究

以高烈度近场震区铁路桥为依托,采用Midascivil软件建立了不同墩高的桥梁结构力学模型,针对多遇地震及罕遇地震2种地震工况进行数值模拟,以桥墩高度为主要参数,以模型自振频率、桥墩墩顶、墩底位移及内力变化、阻尼器作用效果等方面对其抗震性能进行评价。研究结果表明:墩高增加时,桥梁整体的振型周期增大,对于多遇地震和罕遇地震无阻尼情况下墩底的弯矩纵横向弯矩变化幅度不大,而轴力增加明显;随着墩高增加,阻尼器对于桥墩墩顶墩底的弯矩减小比例较大,减震效果比较好。

杭州星创城综合体项目塔楼A超高层结构抗震性能化设计

杭州星创城综合体项目塔楼A地上45层、地下2层,结构高194.3m,结构形式为圆形钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒,结构同时存在扭转不规则、楼板开洞等情况。为了实现结构预定的抗震性能目标,首先对可选的两种结构体系方案进行了优化比选,并通过设缝、优化层高解决了结构的平面、立面规则性问题。然后,采用YJK和MIDAS Gen两种计算软件对塔楼A进行了多遇地震作用下的弹性比较计算和时程分析,并通过性能设计和罕遇地震动力弹塑性时程分析,对结构在设防地震和罕遇地震作用下的响应进行了进一步的研究。最后,根据上述分析计算结果对结构的关键部位及薄弱部位采取了有针对性的加强措施。分析结果表明:整体结构及结构构件有良好的抗震性能,能满足设定的抗震性能化设计目标,结构安全可靠。

媒体重头文章概览

重庆某斜坡建筑场地稳定性分析及结构基础设计山地建筑由于斜坡本身处于不稳定状态造成上部结构与地基相互作用具有不确定性。与平地建筑不同,山地建筑结构是计算假定不同标高各接地端的多点嵌固,因此必需采取措施确保基础嵌固条件的有效性以及山地斜坡的稳定性。提出削方减载和人工支挡相结合的方式采用“箱型基础”营造局部平地作为主体结构嵌固端的方案,对结构进行多遇地震、设防地震、罕遇地震作用下嵌固端的有效性分析,结果表明:设置合理的嵌固端和边坡支护后提高了场地边坡的稳定性,同时上部结构与基础受力明确,结构整体抗震性能良好。

超限高层建筑结构设计分析

文中对超限高层建筑结构设计进行研究,分析了超限高层建筑结构的特点以及类别,总结了超限高层结构设计方案,并结合实际案例,分析设防地震作用下、多遇地震作用下超限高层建筑结构抗震性能,旨在为超限高层建筑工程设计提供一些理论依据。

从不同版本LATBSDC规范修订看美国性能化设计思路变化

LATBSDC规范是洛杉矶高层建筑设计委员会推出的一本基于性能化设计原则的高层设计规范。LATBSDC规范推出后经历了多个版本的修编,反映了美国性能化设计思路的变化。对比了不同版本LATBSDC规范对性能目标、材料强度与刚度取值、地震输入、阻尼比、最小底部剪力、偶然偏心和扭转位移比、位移限值等方面规定的修订以及与我国规范的异同,以供今后在性能化设计和规范修订中参考。通过对比分析发现我国规范三水准两阶段设计方法具有一定的合理性;在充分采用大震弹塑性动力分析手段验证结构大震性能的情况下,可适当减弱小震弹性分析中的整体性指标的控制;建议我国对于弹塑性动力分析中材料强度取值、初始刚度取值、是否考虑偶然偏心、是否区分峰值弹塑性层间位移角和残余弹塑性层间位移角作出更明确规定;建议更广泛采用地震安全性评估方法确定不同重现期地震输入;建议重新评估高层建筑阻尼比的合理取值方式;建议适当放松正常使用极限状态下的弹性层间位移角限值。

地震动作用对桥上钢轨伸缩调节器的影响分析

钢轨伸缩调节器(Rail Expansion Joints,REJ)是缓解大跨桥上无缝线路梁轨相互作用的主要轨道部件。为确定不同地震区REJ的伸缩预留量,以某客运专线48m+3×80m+48m连续梁桥为例,建立考虑地震作用下桥梁与轨道结构相互作用的REJ-桥-墩一体化计算模型,分析了地震波频谱特性、行波效应、活动支座摩擦系数、REJ布置方式与位置及地震波加速度幅值等对REJ伸缩量的影响。研究结果表明:地震对REJ伸缩量的影响较大,建议确定REJ伸缩预留量时考虑地震影响,并按照多遇地震设防考虑相应的增加值;REJ的伸缩量也受到地震频谱特性的影响,波频范围越宽、幅值越大伸缩量也越大;地震作用下REJ最大伸缩量随地震传播速度、活动支座摩擦系数的降低以及地震波加速度幅值的增加而显著增大,其中波速影响较为显著;REJ铺设位置也对其在地震作用下的伸缩量有较大影响,建议在满足受力等要求前提下尽可能将REJ铺设在距梁缝较远位置;确定了第Ⅰ、Ⅱ类场地对应不同抗震设防烈度由地震引起REJ伸缩预留量建议增加值,其中第Ⅱ类场地对应伸缩预留量建议增加值约为第Ⅰ类场地的2倍。