长周期地震动的非弹性反应谱

根据长周期地震动的特性,选取139条长周期地震动记录,以分析结构动力参数和长周期地震动特性对长周期地震动非弹性反应谱的影响规律。研究结果表明:与常规地震动相比,恢复力模型和屈服后刚度比(η)对地震动非弹性反应谱中长周期段的影响较大,且场地土对非弹性反应谱的放大效应更为显著;相反,阻尼比(ξ)和位移延性比(μ)对常规和长周期地震动非弹性反应谱的影响规律较为类似。提出在建立长周期地震动设计谱时,应选取合理的恢复力模型和η,参考已有ξ和μ对常规地震动反应谱的影响规律,并针对不同的场地类型建立相应的设计谱;可以先建立某标准设防烈度的长周期地震动的设计谱,其他设防烈度的设计谱可用PGA_(设防)与PGA_(标准)的比值调整得到。

非弹性反应谱衰减规律研究

为研究非弹性反应谱的特征,选用美国西部Californ ia州15次较大地震中的266条强地震动记录,建立了非弹性反应谱衰减规律.分析了场地条件、延性系数、震级及距离等参数对非弹性反应谱的影响.研究发现,随着场地变软或震级增大,非弹性反应谱增大;随着延性系数增加,非弹性反应谱降低,但延性系数增加到一定程度,谱值变化不大;随着距离增加,每个周期的非弹性反应谱值衰减很快.

双向地震动作用下刚度偏心单层体系弹性反应谱研究

目前的工程抗震设计方法是建立在弹性单自由度反应谱的基础上,然而实际地震动的多维性和结构偏心引起的空间耦合性使得基于单自由度反应谱的设计方法存在着局限性。为此,研究并建立了双向地震作用下结构刚度偏心层体系弹性反应谱模型,定义弹性位移比值谱和加速度比值谱。通过对硬土、中硬(软)土、软土3类场地60条双向地震动的弹性比值谱统计平均结果,分析3类场地比值谱的谱值分布特征及相对刚度偏心距、扭转频率比对谱值及谱值分布的影响。结果表明,各类场地的比值谱都具有独特的谱值分布特征,并且这些分布特征受相对刚度偏心距和扭转频率比的影响较小。在每种场地类型的谱值分布特征下,弹性比值谱随相对刚度偏心距和扭转频率比的变化也具有一定的规律性。

基于Bouc-Wen-Baber-Noori模型的非弹性反应谱研究

建立一个能够合理有效地反映结构刚度退化、强度退化以及捏拢效应的滞回模型有助于澄清强度退化、刚度退化和捏拢效应对非弹性反应谱的影响。因此,本文将能够表征不同滞回特性的Bouc-Wen-Baber-Noori模型引入到单自由度体系非弹性反应谱的研究中,通过将运动方程转化为一阶偏微分方程组,然后采用Gear法求解,分别研究了强度退化、刚度退化和捏拢效应对相对位移反应谱和绝对加速度反应谱的影响。在此基础上通过引入增量动力分析理论,研究了非弹性反应谱与地震动加速度峰值之间的关系。鉴于Bouc-Wen-Baber-Noori模型参数众多,本文对基于Bouc-WenBaber-Noori模型的非弹性反应谱进行了参数敏感性分析,获得了各参数对单自由度体系非弹性反应谱的影响阶数。研究结果表明:强度退化对非弹性反应谱的影响较小;刚度退化对非弹性反应谱具有一定的影响;捏拢效应在非弹性反应谱的研究中不可忽略。这一结论,可望澄清不同研究者关于滞回特性对非弹性反应谱的影响所存在的认识分歧。

非弹性反应谱计算的一个改进算法

本文就非弹性地震反应谱的计算问题(运动方程的形式,谱参量的选取,方程解算中恢复力模型上拐折点的处理和时间积分方法),给出了几点理论考虑,介绍了一个改进的算法。这一算法具有精度好和效率高的优点,这对做好结构抗震设计和其它地震工程问题中需要处理大量强震动数据的分析研究工作是有利的。文中还就双线型恢复力模型具体计算了2个例子(一个为屈服强化情形,另一个为理想弹塑性情形)。最后联系计算工作和计算结果,对非弹性反应谱计算中的其它有关事项做了补充讨论和说明。

基于移动平均分解的近断层地震动弹性反应谱研究

抗震设计规范中的设计反应谱是通过对大量的中、远场地震记录统计回归分析的结果,而近场地震记录因观测资料缺乏,导致对近场地震动的频谱特性考虑不够.近断层地震动有一些显著区别于远场地震动的特点,其中之一就是近断层地震动包含高频部分和低频脉冲部分.采用一种移动平均滤波器将近断层地震动分解为低频脉冲部分和高频部分,并采用这个方法分解了一些近断层地震动记录,同时研究了近断层地震动弹性反应谱的特性.结果表明,对于单脉冲记录,采用脉冲部分基本可以代表采用原始记录对结构的响应;对于多脉冲记录,因存在一个或多个次高峰,其脉冲部分不能有效代表原始记录对结构的响应,若仅考虑脉冲部分而忽略高频部分将对短周期结构相当不利.

阿尔及利亚东西高速公路PK18+050桥的弹性反应谱分析

主要介绍利用阿尔及利亚规范和法国SETRA抗震区桥梁设计指南对PK18+050主线桥进行弹性反应谱分析的具体情况,同时也参考了欧8的相关条文。

基于Wagner函数的细长机翼非线性空气弹性反应分析

介绍了人力飞机机翼的非线性空气弹性分析方法。这种飞机具有长而且高度弹性的机翼。弹性机翼和较长的机翼跨度会在正常飞行中导致机翼的大变形。因此,在机翼的竖向和扭转运动中采用二阶非线性弹性Euler-Bernoulli梁函数进行结构建模。采用基于Wagner函数的不稳定线性空气动力学理论确定机翼的空气动力荷载。将这两种公式结合起来就产生了非线性积分-微分空气弹性函数。采用Galerkin方法和模式求和方法,通过在空间弹性反应分析中引入一个迭代数值方法来求解控制方程。将分析结果与线性分析结果对比,发现在低于颤振速率的速度下,两者能很好地吻合,但是非线性模型显示出机翼的极限周期振幅超出了边界值。

基于强度折减系数的非弹性反应谱研究

本文利用历次破坏性地震中所获得的1088条强震记录,根据我国的场地类别和设计特征周期进行分类,采用BISPEC程序对单自由度弹塑性系统的非线性地震响应进行计算,基于Nassar&Krawinkler所提出的强度折减系数模型,对计算结果进行统计回归分析,获得了与我国设计规范相容的强度折减系数模型。

汶川地震动弹性和弹塑性反应谱分析

利用汶川地震获得的数字强震记录研究了汶川近场无速度脉冲、近场含速度脉冲和远场(盆地效应)地震动的弹性和弹塑性反应谱,后者包括等延性强度折减系数谱Rμ、等延性位移比谱Cu和等强度折减系数位移比谱CR。与相同场地条件PEER近场无速度脉冲、集集近场含速度脉冲地震动的谱进行了比较。汶川近场含速度脉冲地震动的弹性反应谱在0.2～0.8s周期内明显偏小,而它的弹塑性反应谱在短周期段(0.1～0.4 s)与汶川近场无速度脉冲地震动谱差别不大,但等延性强度折减系数谱Rμ要大于集集地震含速度脉冲地震动的谱,而等延性位移比谱Cu和等强度折减系数位移比谱CR则小于集集地震动情况,此后随周期增长(至0.6～1.0 s后)它们都逐渐过渡至与集集地震动的谱相当。汶川远场(盆地效应)地震动的弹性反应谱具有较宽并随周期缓慢增长的平台值和较长的特征周期,可达1.7s及以上。提出了远场(盆地效应)与近场地震动的弹性反应比谱和弹塑性位移比谱的概念。

利用等位移原则估计高层结构的非弹性地震反应(二)

通过高层结构弹性和非弹性地震时程反应分析,研究了两者的位移反应关系。结果表明:结构在不同地震作用下非弹性总位移角反应的平均值与弹性反应十分接近,基本符合等位移原则,可以用后者分析结果直接估计前者;结构最大层间位移角反应的平均值在弱和中等非线性阶段亦与弹性反应十分接近,在强非线性阶段则大于弹性反应,经数据拟合,初步提供了一个在此阶段由弹性最大层间位移角反应估计非弹性反应的近似公式。

钢筋混凝土巨型框架结构弹性地震反应分析

按照杆系模型的基本理论 ,采用时程分析的方法分析了钢筋混凝土巨型框架结构的弹性地震反应 .根据分析结果 ,得到 :钢筋混凝土巨型框架在地震作用下的侧移曲线为弯剪型 ;主框架梁和柱的刚度对巨型框架弹性地震反应有较大的影响 ,其规律为“双曲线”型 ,即保持其他参数不变 ,随着主框架梁柱刚度的增大 ,结构侧移减小 ,其减小的速率会逐渐减缓 ;

空间钢筋混凝土框架结构的非弹性地震反应

对两个缩比为十五分之一的三层、双跨、两开间的钢筋混凝上框架模型进行了振动台试验，一个模型模拟质量中心与刚度中心不一致的偏心结构，另一个模型模拟承受双向地面运动的结构。研究了结构的空间非弹性地震反应。计算结果表明，理论分析与实测结果有较好的吻合性。

配置HRB500钢筋的框架结构非弹性地震反应分析

为实现建筑行业的可持续发展,中国土木建筑工程界正在推广应用HRB500级高强钢筋,但是,以HRB500钢筋作为主要受力钢筋的混凝土结构的抗震性能研究还相对缺乏。该文按《混凝土结构设计规范》最新修订稿设计了3个配置不同强度钢筋的8度0.3g区一级抗震等级的混凝土框架结构,并完成了该3个结构在多波输入下的非弹性地震响应分析,对比了配置HRB500钢筋的混凝土框架结构与配置HRB400和HRB335钢筋的相应框架的地震反应规律和抗震性能。分析结果表明:在罕遇水准的地面运动输入下,配置HRB500钢筋的混凝土框架的最大位移反应与配置其他两种钢筋的框架结构大致相当,其构件的塑性转角延性需求则小于配置其他两种钢筋的框架结构;配置HRB500钢筋的一级抗震等级框架结构在强震下形成的是梁铰塑性耗能机构,最大弹塑性层间位移角可满足设计规范规定的要求。

钢筋混凝土框架非弹性地震反应分析模型研究进展

本文对国内外钢筋混凝土框架非弹性地震反应分析模型的研究进展进行了介绍和评述，指出了这一研究领域中存在的主要问题和值得进一步研究的课题方向。

基于扩展Nerlove模型的中国大豆供给反应弹性研究

根据1983-2011年中国9个大豆主产省份的面板数据,基于预期相对收益,运用扩展的Nerlove供给反应模型对中国大豆的供给反应弹性进行了实证分析。结果表明：（1）大豆面积和产量的供给弹性对大豆的相对收益变化的反应程度要强于对绝对收益的反应;（2）大豆的主要替代作物为玉米、水稻和花生,大豆与玉米、水稻和花生的相对收益每降低1%,则下期大豆播种面积分别下降0.123%、0.128%和0.084%,下期大豆产量分别降低0.136%、0.155%和0.167%,长期的大豆播种面积分别减少0.462%、0.389%和0.292%,长期的大豆产量分别降低0.302%、0.366%和0.415%;（3）越是以大豆收入作为主要农业收入来源的地区,对于大豆相对收益的变化反应越敏感,供给反应弹性越大。未来在制定目标价格的过程中,为保障豆农收入和主产区大豆的长期有序生产,不仅要考虑大豆价格的绝对变化,更要兼顾主产区大豆与主要替代作物的相对收益关系。

影响偏心结构非弹性地震反应的主要因素分析

国外对偏心结构受地震动影响的研究一直非常活跃 ,而我国在这方面的研究则相对较少。由于影响偏心结构体系在地震作用下的非弹性反应的因素众多 ,目前对不同结构参数对结构扭转反应的影响规律仍缺乏较一致的认识 。

利用等位移原则估计高层结构的非弹性地震反应(一)

高层建筑非弹性地震反应估计是当前结构抗震研究迫切希望解决的课题。本文概略介绍了常用非弹性地震反应分析方法在高层结构分析中应用的主要问题,从而引出利用等位移原则(对于长周期体系,弹性与非弹性地震位移反应近似相等)进行高层结构非弹性地震反应估计研究的原因,并以长周期单自由度和多自由度体系弹性与非弹性地震反应之间关系的有关研究结果论述了其可行性。

等位移理论估计高层建筑结构非弹性地震反应的进一步研究

为进一步研究用等位移理论估计高层建筑结构非弹性地震反应,选用五个钢筋混凝土高层结构实例,输入二十条不同场地条件的地震波,采用结构弹性和非弹性地震时程反应分析方法,研究了结构弹性和非弹性最大顶点位移以及最大层间位移角之间的关系。提出可以直接用弹性最大顶点位移估计非弹性最大顶点位移。对于非弹性层间位移角反应,在中、弱非线性阶段宜可直接用弹性反应结果估计,而在强非线性阶段则需进行一定修正。

双向地震输入下配高强钢筋的框架结构非弹性地震反应

为了研究配置不同高强钢筋的混凝土框架结构的抗震性能,在3个抗震设防烈度区根据现行规范分别设计按等强代换原则配置3种不同高强钢筋的空间框架结构,利用OpenSEES软件对该结构进行了多组双向水平地震动输入下的非弹性地震反应分析;以HRB400钢筋为基础,按等面积代换原则,将8、9度区结构的柱纵筋分别替换为HRB500及HRB600钢筋,完成相应非弹性地震反应分析,考察此做法对结构屈服机制的控制效果。结果表明:在同一防烈度区,随配筋强度的增大,结构的整体和局部位移响应呈小幅增大,而杆端出铰率及转角延性需求都有所下降,结构抗震性能有所提高。8、9度区采用HRB400及HRB500钢筋的结构,在罕遇地震作用下,形成以柱铰为主或柱铰偏多的梁柱铰混合耗能机制,其地震反应相对不利;采用HRB600钢筋之后,柱铰数量明显减少,抗震性能明显改善,但其柱端最大转角及其最大延性需求仍大于梁端,未能充分发挥梁端的良好耗能作用;将柱纵筋按等面积代换原则,由HRB400钢筋替换为更高强度钢筋后,柱承载力得到实质性加强,柱铰数量显著减少,梁铰数量增加,结构形成了以梁铰为主或梁铰较多的混合耗能机构,其整体抗震性能明显提高。