基于位移-速度输入法结构多点激励FPS支座隔震效果研究

受行波效应、相干效应、场地效应的影响,大跨度结构的多点激励地震反应分析非常复杂,且考虑多点激励下对大跨空间网格结构隔震性能的影响是结构工程抗震方向中有重大意义的研究课题。以单层圆柱面大跨度空间网架结构为研究对象,基于直接位移法,应用SAP2000有限元软件建立了多点激励动力反应时程分析模型,进行结构在地震动一致激励和多点激励作用下的动力反应分析计算。结果表明:水平地震动多点激励效应对大跨度空间结构的影响十分显著,需采取使用多点激励输入方式。不设置隔震支座时,多点激励下,支撑柱弯矩与剪力随波速的减小而明显增加,柱顶位移变小,中柱轴力略微上升。基础隔震时,各支撑柱柱顶内力与位移的分配较无隔震时存在差异。边柱的弯矩、剪力及轴力均小于中柱的相应值,但柱顶位移增加明显。柱弯矩减震效率保持在45%~75%,柱剪力减震效率保持在60%~85%;柱顶隔震时,能得到比基础隔震更高的隔震效率,且柱弯矩隔震效率高达90%左右,柱剪力隔震效率保持在85%~90%。柱顶位移显著减小,柱轴力比基础隔震时略有增加。

纵向多点激励下埋地油气管道地震响应试验研究

为研究多点地震激励下埋地油气管道的地震响应,设计并制作缩尺埋地油气管道及周围土体模型,利用双台阵地震模拟振动台对其进行纵向一致及多点地震激励下的地震响应研究,分析纵向多点地震激励时不同地震动各加载工况下埋地油气管道土体加速度、位移及管道加速度、应变等地震响应的变化规律。结果表明:土箱内不同深度测点位移增量不同,致使土体间产生剪切效应,多点激励时土体变形及破坏程度相较于一致激励明显;土体加速度峰值随加载等级的提高呈增长状态,多点激励时箱内土体加速度峰值变化曲线一致性较差,土体加速度响应产生较大差异;随着加载等级的提高,管道与土体间加速度峰值差值逐渐增大,多点激励会造成管道加速度峰值产生滞后现象;管道顶部轴向应变随管轴表现为两侧小,中间大,多点激励时管道应变增长速率更快,产生的应变更大。

基于摩擦摆支座连接的大跨连体结构分析——以单、多点激励下的地震反应为例

多点激励下的地震反应分析是大跨度空间结构计算分析的重要组成部分,为大跨度空间结构设计提供重要的科学依据。对最大跨度为76.5 m、总长约为580 m的大跨连体结构进行单、多点激励下的小震弹性时程分析,研究了基于摩擦摆支座连接的大跨连体结构在行波效应下的地震反应。结果表明:支撑塔楼在单点激励下的楼层剪力及最大层间位移角均小于多点激励下的相应值;单点激励下摩擦摆支座的内力及变形均大于多点激励下的相应值;不同激励方式对大跨度连体桁架在地震单工况下的受力影响较大。

基于位移输入法结构竖向多点激励 FPS支座隔震效果研究

以单层圆柱面大跨度空间网架结构为研究对象,基于直接位移法,应用SAP2000有限元软件建立竖向多点激励动力反应时程分析模型,并进行结构在竖向地震动一致激励和多点激励作用下的动力反应分析计算。结果表明:采用多点激励输入模式是十分必要的。无隔震时,多点激励作用下,对较小的波速,支撑柱弯矩、剪力增加明显;柱顶位移也有所增加。有隔震时,边柱弯矩减震效率为69%~73%左右,边柱剪力减震效率为54%~65%左右;次边柱轴力增加明显。

某国际会展中心地震多点激励时程分析

广东佛山潭洲国际会展中心底部支撑结构东西向长度约为292 m,南北向长度约为323.8 m(屋盖总长度约为380 m),南北向结构超长,属超限大跨空间结构。本文采用大质量法对其进行考虑行波效应的地震多点激励时程分析,并对多点激励与一致地震输入下结构的扭转效应、重要构件的内力情况进行对比分析。结果表明:多点激励作用下,地震输入方向与地震传播方向垂直时结构的扭转效应明显,地震输入方向与地震传播方向一致时结构的扭转效应不明显;不同部位的杆件,地震多点激励作用的影响程度不同,文中给出了考虑地震多点激励作用影响的调整系数,构件设计时,可将反应谱分析结果乘以多点激励调整系数,以此来考虑地震多点激励作用的影响;总体上,地震多点激励对本结构的影响不大。

多点激励下大跨度连续刚构桥地震响应振动台阵试验研究

目前对于大跨度桥梁在多维多点激励下的地震响应尚缺乏试验研究。以一高墩大跨度钢筋混凝土连续刚构桥工程为对象,按1/10比例设计和制作一座三跨刚构桥模型,并通过地震模拟振动台阵试验,研究一致激励、行波激励和局部场地效应等对刚构桥地震响应的影响。研究表明:刚构桥对地震动的频谱特性十分敏感,地震响应差异较大;行波效应增大桥墩变形和墩底应变,其影响程度随视波速和墩梁约束的不同而有差异,且桥墩墩底较墩梁固结处对行波效应更为敏感;局部场地效应增大桥墩变形和墩底应变,且其对中墩和边墩以及墩底和墩梁固结处的影响有所不同;同时考虑行波效应和局部场地效应,桥墩的动力响应较一致激励以及单独考虑行波效应和局部场地效应时有所增大。因此,在长大桥梁地震响应精细化分析中必须考虑地震动空间效应。

大型桥梁多点激励效应的研究现状与发展

首先简要地就多点激励的模拟、分析方法等介绍了近年来国内外多点激励问题的研究现状，然后主要针对大跨度桥梁，侧重阐述了不同结构型式对多点激励的反应特征等方面已取得的一些研究成果和结论．最后就如何进一步展开该领域的研究进行了初步探讨．

多点激励模态参数识别方法研究进展

在回顾多点激励模态参数识别方法理论和应用的最新进展基础上,重点针对基于响应数据的多点激励参数识别法在模态参数识别中的应用进行了分析和总结。按对激励信号模型假设不同:基于白噪声的平稳随机激励假设和非平稳随机激励假设下多点激励模态参数识别技术分别进行深入的讨论。最后,对多点激励参数识别方法的发展前景进行了探讨和展望。

国家体育场在多点激励作用下的地震反应分析

地震地面运动是一复杂的时-空过程,严格来说所有结构的地震反应分析均应考虑地震动空间变异性的影响,尤其是当结构规模和平面尺寸较大时,这种差动效应就更加明显,由此引起的结构反应与一致激励相比有所不同。本文基于相位差谱生成非平稳空间地震动场后,进行了国家体育场在多点激励下的地震反应分析,并将计算结果与一致激励的结果进行了对比。结果显示:水平地震作用下多点激励作用方向上的位移反应多小于一致激励的,多点激励作用下非激励方向的位移大于一致激励的;竖向地震作用下的变形在多点激励时较大。基底剪力和基底弯矩在多点激励作用下的反应较一致激励的小。

多点激励振动试验控制技术进展

多点激励振动试验由于能更加真实地模拟实际振动环境而被越来越多的人所重视,成为振动环境试验发展的趋势。阐述了多点激励振动试验系统基本控制原理,并对时域波形复现的关键技术迭代算法和驱动信号重叠连接,以及频谱再现的关键技术反馈修正算法和时域随机化技术进行了介绍。最后对多点激励振动试验控制技术进行总结与展望。

多点激励下大跨度斜拉桥地震反应分析

大跨斜拉桥是交通运输的枢纽工程,一旦在地震中遭到破坏,将会造成巨大的直接和间接经济损失。由于大跨斜拉桥的跨度大,在地震中地震波到达不同桥墩的时间存在差异,这会对大跨斜拉桥的地震反应产生很大影响。因此,对大跨斜拉桥在多点输入下的反应开展研究,对进行正确有效的抗震设计,确保其抗震安全性具有非常重要的意义。本文分析了多点激励下大跨度斜拉桥的地震反应,并与一致激励下大跨度斜拉桥的地震反应进行了对比,研究了多点激励对大跨度斜拉桥地震反应的影响。

多点激励下输电塔–线体系的侧向地震反应分析

建立了输电塔–线体系三维有限元模型,并考虑了导(地)线的几何非线性特征;提出了依据现行设计规范模拟输电塔–线体系多点地震动时程;利用非线性时程分析方法研究了该体系在多点激励下的侧向反应特性,并与一致激励、仅考虑行波效应激励、仅考虑相干效应激励下的反应情况进行比较。结果表明,一致激励情况下输电塔–线体系不能得到最不利响应;多点激励增加了输电塔的地震响应,同时多点激励明显放大了导(地)线的侧向位移响应,这些均与行波波速和相干模型关系很大。由此得出结论:为得到输电塔–线体系的最不利响应,须准确估计行波波速,输电塔–线体系考虑多点激励的影响十分必要。

多点激励正弦振动的实数域控制算法研究

多点激励正弦振动系统能更加真实地模拟实际振动环境,更利于掌握产品的实际振动特性。针对传统频域迭代算法中复数计算的求解复杂性,对实数域控制算法进行研究。建立多点激励正弦振动控制的实数域数学模型,采用Broyden算法构建实数形式的阻抗矩阵,并对迭代步长进行优化,在此基础上提出实数域迭代算法的控制流程。最后对算法的可行性进行仿真分析和实验验证,结果表明:实数域控制算法的收敛速度快、响应精度高,且可以有效避免振荡过冲现象。

考虑地形影响和多点激励的大跨高墩桥地震响应分析

提出一种综合考虑行波和地形影响的大跨结构在多点输入下的地震响应分析方法。首先计算P波在多种角度入射下两座山峰以及其间自由场地的时程响应,并以此作为两座山峰之间大跨桥梁的桥台及桥墩基础多支承点处的地震输入,这种地震输入综合了行波和地形的影响。然后基于多点激励下地震响应分析方法,编制有限元分析程序,在此基础上分析了考虑行波和地形综合影响下一座360m4跨高墩连续刚构桥的多点激励地震响应。从分析结果看,考虑地形效应和不考虑地形效应的差别较大,不考虑地形效应可能会较小的估计结构的内力响应。因此,大跨度结构地震响应分析应考虑地形的影响。本文分析结果可供抗震设计参考。

随机地震动场多点激励下大跨度桥梁地震反应分析方法

地震输入问题一直是工程结构抗震研究关注的焦点。对大跨度桥梁结构,考虑随机地震动场的多点激励而进行地震反应分析较为合理。本文结合大跨度桥梁抗震设计,系统地介绍了随机地震动场的模型以及随机地震动场多点激励下大跨度桥梁地震反应分析的方法。

多点激励下大跨度桥梁的地震反应

大跨度桥梁跨越尺度较大,其墩柱基础所处地质条件存在差异,不同墩柱间的地震动输入存在时间差,因此在进行地震反应分析时需考虑多点激励效应.文中基于大质量法的计算原理,在通用有限元程序Strand7平台上实现了多点激励下大跨度桥梁的地震反应分析.在此基础上分别考察了一座主跨428m的三跨连续中承式钢拱桥在一致激励、行波激励和多点激励下的地震反应规律.结果表明,行波激励和多点激励对大跨度拱桥的地震反应有较大影响,应予以考虑.

多点激励下大跨度连续刚架拱组合桥的空间地震响应分析

新光大桥位于广州新光快速路主干线,是世界上第一座三跨连续钢桁拱与钢筋混凝土V型刚构结合的钢-混凝土组合体系桥梁,主桥跨度为177 m+428 m+177 m,在目前同类型桥梁中,主桥长度位居世界第一.该桥结构新颖、造型独特.本文以广州新光大桥为例,详细分析了大跨度连续刚架-拱组合结构桥梁在纵桥向和横桥向地震一致激励和多点激励作用下的地震响应.研究表明多点激励对主拱肋上、下弦杆以及V型刚架斜腿地震内力响应均有较大影响,而对边拱肋轴力影响很小,并且纵桥向多点激励要比横桥向多点激励对结构的影响要明显.

结构动力分析中多点激励问题的研究综述

针对结构多点激励问题的研究现状,分别介绍了地震动时空变化性、多点激励分析基本方法、地震动记录校正以及多点激励对结构的影响。首先阐述了地震动时空变化性及主要表现形式,并提出了最不利行波概念;其次介绍了多点激励分析的基本方法,并指出了3种确定性方法的优缺点和适用性;然后论述了多点激励对地震动时程的基本要求:地震动加速度记录的校正问题;接着简要介绍了多点激励对结构的复杂影响,并指出这种影响取决于拟静力反应项和动反应项的相互关系。最后,对结构多点激励分析有关问题提出了展望和建议。

多点激励的高位隔震单层柱面网壳振动台试验

为研究单层柱面网壳结构橡胶支座隔震的效果以及地震动行波效应对隔震网壳地震响应的影响,采用高阻尼橡胶支座对网壳缩尺模型进行高位隔震,输入多组实际地震波进行振动台试验,包括一致激励及视波速1 000m/s、500 m/s和250m/s,测试结构的加速度、位移及杆件应变等动力响应。试验结果表明:HDR支座高位隔震有效延长大跨网壳结构的自振周期,上部结构所承受的总水平地震作用值降低烈度1~3度,隔震后上部结构的运动趋于同步。行波激励下,结构地震响应沿地震波传播方向相对逐渐增大,地震波传出端附近的隔震支座剪切变形明显增大,按一致激励设计偏于不安全。

大跨桥梁考虑地形及多点激励的地震响应分析

提出了可以离线计算的三维相关系数谱的概念 ,导出基于三维相关系数谱的多点激励反应谱方法 ,并用此方法对地震波在局部场地下的地形效应以及大跨度桥梁在多点激励作用下的地震响应进行了分析 。