高烈度区长联PC连续梁桥减隔震措施分析

为了明确高烈度区长联预应力混凝土(prestressed concrete,PC)连续梁桥滑动摩擦摆式支座的减隔震性能,针对设防烈度为9度的某长联PC连续梁桥,利用CSiBridge软件建立大桥空间梁单元非线性分析模型,以普通球型钢支座地震响应为基准,对比分析铅芯橡胶支座与滑动摩擦摆式支座的减隔震性能,并对滑动摩擦摆式支座的摩擦系数和支座曲率进行参数分析。结果表明:在长联连续梁桥中,相比于铅芯橡胶支座,滑动摩擦摆式支座减隔震效果更好,固定墩内力与变形更小,全桥受力更加均匀合理;对于滑动摩擦摆式支座,摩擦系数越大,长联连续梁固定墩墩底弯矩与墩顶位移越大,摩擦系数变化20%,固定墩墩底弯矩最大值变化约1.67%,墩顶位移极值变化约1.45%;支座曲率半径对长联连续梁地震响应的减隔震性能影响较小,曲率半径增大1.5 m,固定墩墩底弯矩最大值增大约0.97%,固定墩墩顶位移增幅约为0.37%~1.39%。

高烈度区波纹管连接预制拼装桥墩抗震性能研究

为探究预制桥墩在高烈度区应用的可行性,提出一种新型的内外波纹管连接墩柱-盖梁节点。设计制作了2个相似比为1∶3的试件,分别为内外波纹管连接桥墩(internal and external corrugated pipe-connected pier,IOCPCP)和现浇桥墩(cast-in-place pier,CIP)。采用拟静力试验方法与有限元数值模拟结合的方法,分析试件的滞回性能、耗能能力、曲率等,并讨论其破坏模式。试验结果表明:试件破坏模式均为墩底塑性铰破坏;IOCPCP试件在承载力、滞回、耗能等方面与现浇桥墩类似,并具有更好的延性能力;IOCPCP试件在大纵漂率6%的作用下仍能保持峰值荷载88%以上的承载力;针对墩柱纵筋强度和内部补偿钢筋长度参数进行有限元模型分析,认为提高墩柱纵筋强度可以使墩底塑性铰区域略有减小,但对外围波纹管内灌浆料强度要求更高;内部补偿钢筋长度较短时,易出现双塑性铰现象。试验结果可为预制拼装桥墩在高烈度地区的工程应用提供参考。

高烈度区平面狭长的竖向细高结构方案比选

高烈度区平面狭长的竖向细高结构的工程设计难度大,选择合适的抗侧力结构体系至关重要。针对海口某高层结构,基于钢筋混凝土框架-剪力墙、钢筋混凝土剪力墙、钢框架、钢管混凝土框架-钢板组合剪力墙四个结构方案,采用YJK和Perform-3D软件对比分析了各方案的动力特性、小震作用下的弹性响应、大震作用下的弹塑性响应及抗震性能,对比分析了四个结构方案的经济性和舒适性。结果表明:除钢筋混凝土剪力墙方案小震层间位移角略大于限值外,各方案均满足小震和大震层间位移角限值要求,钢框架、钢管混凝土框架-钢板组合剪力墙方案在地震作用下底部剪力和地震输入总能量显著减少且构件延性更优;钢管混凝土框架-钢板组合剪力墙结构方案的经济性最好、建筑的净使用面积最大、梁下净高最高、工期更短,达到了装配式建筑要求。

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。

高烈度区既有框架结构减震加固分析

强震会造成大量房屋损毁、倒塌,给人类生命安全和财产安全带来巨大威胁。因此,对高烈度区既有框架结构进行减震分析具有重要意义。文章首先介绍了高烈度区既有框架结构,然后详细阐述了传统抗震加固技术以及减震消能器的原理与应用。结果表明,采用黏滞阻尼器对框架结构的抗震性能有较好提高效果。

高烈度区钢结构转运站隔震性能分析与研究

为研究高烈度区火力发电厂中钢结构转运站隔震应用效果及隔震性能,本文建立两层和五层两个典型钢结构转运站进行隔震结构研究。并选取5条天然地震波与2条人工地震波对结构进行时程分析,对比分析隔震前后结构的动力特性、楼层层间位移角、楼层层间剪力等地震响应指标。得到以下结论:1)在高烈度区转运站结构设置基础隔震支座,能有效延长结构自振周期,降低结构地震响应强度。2)结构设置基础隔震支座后,在自然地震波与人工地震波的作用下,结构的柱底水平剪力、楼层层间位移角、楼层层间剪力相比隔震前都得到了有效降低,建议高烈度区转运站结构有条件时宜采用结构隔震措施。3)隔震结构隔震效果差异与结构隔震层屈重比的大小存在直接关系,合理的控制隔震层屈重比能有效提高结构的隔震效果。4)隔震设计时应考虑结构变形对工艺设备的影响,消除相邻建筑变形不一致产生的附加应力,以保证结构安全。

高烈度区大底盘框支-剪力墙隔震结构地震响应分析

对经济性要求较高的高烈度区高层住宅剪力墙结构,采用隔震措施可以有效地降低上部结构的水平地震作用,从而减小结构的设计截面尺寸和配筋;而且隔震结构有非常优良的减震耗能效果,能提升结构的安全冗余度。本文以8度区大底盘框支-剪力墙高层结构为研究对象,根据新《隔震设计标准》进行隔震设计研究,选取5条天然波和2条人工波进行了时程分析计算,得到隔震结构的减震设计效果。采取隔震措施,可以有效的降低上部结构的地震作用。对转换桁架进行了设防地震下的响应分析,得到转换桁架可满足抗震设计要求。

某高烈度区超限高层住宅结构设计

对天津某高烈度区高层住宅进行结构超限情况判断,发现结构存在高度超限、扭转不规则、凹凸不规则等多项不规则项。针对结构的不规则项,设定合理的结构抗震性能目标,通过不同的结构分析软件研究结构在多遇地震、设防地震、罕遇地震的受力性能,采用弹性时程分析、静力弹塑性(Pushover)分析,深入探讨结构在地震中的反应,找出结构在地震反应中的薄弱位置,对这些薄弱位置进行相应的加强,使结构设计满足预定的性能目标。

高烈度区抱翅型拱梁组合体系桥横向减震体系研究

抱翅型拱梁组合体系桥是一种新型的组合结构体系,结构构造异形,相比于常规的梁桥、拱桥、索承体系桥等,其动力特性具有特殊性。本文以高烈度区某(56+164.5+35)m抱翅型拱梁组合体系桥为例建立有限元模型,分析了该桥在常规横向约束体系下的动力特性,采用非线性时程分析方法得到该桥在罕遇地震下的位移及内力响应情况。根据响应情况提出一种“横向滑动支座+液体粘滞阻尼器+限位挡块”的约束方案。计算结果表明,横向滑动支座+阻尼器的横向减震效果良好,可以明显控制上部结构位移、改善下部结构的受力;挡块可以作为附加抗震措施进一步限制主梁位移且避免阻尼器超出行程。研究结果可供类似桥型设计参考。

地震高烈度区坝基岩石抗压强度低的原因分析——以印尼拉里昂彼利水电站工程为例

印尼拉里昂彼力水电站工程位于Lariang河上,工程区位于Palu-koro断层影响带内。文章主要根据试验数据,从岩石矿物成分特性、岩体宏观结构特性、场区地质构造特征三个方面,分析二长花岗岩强度异常的原因,为今后在高烈度地震区分析坝基岩体提供有效的分析方法。

高烈度区某体育馆建筑隔震设计与应用研究

以9度区某体育馆为例,对高烈度地区体育馆建筑进行隔震设计研究。通过对比减震方案和隔震方案,结果表明隔震方案减震效果更明显,经济性更优。对比了隔震层位于首层和基础层的布置方案,结果表明隔震层位于首层承载力更好,经济性更优。通过对比隔震前后结构的地震响应,得到隔震层上部结构最大水平减震系数为0.33,隔震方案减震效果显著。罕遇地震弹塑性分析结果表明关键构件均处于性能点IO之前,说明结构具有较好的耗能作用,抗震设计达到性能2的设计要求。对中震时程分析结果进行包络,分析结果表明设计截面配筋的承载力可以包络中震时程分析构件内力。

近场高烈度区某高层筒体结构组合隔震设计的分析

位于高烈度区且靠近断层的高层建筑结构,其相关抗震设计需要考虑较大的水平和竖向地震荷载,使得传统、单一的隔震方案难以满足规范的要求。鉴于此,针对西昌市靠近断层的某筒体结构提出了一种叠层橡胶支座加黏滞阻尼器的组合隔震设计方案,即在隔震层布置黏滞阻尼器以控制结构在罕遇地震作用下的位移。与此同时,为了满足结构的功能使用要求,将外部框架以及内部核心筒(除去电梯井)在零标高处进行隔震设计,而电梯井则下沉至基础底部加以隔震。通过弹塑性时程分析,研究结果表明:相比非隔震结构,采取组合隔震设计的框筒结构在设防地震作用下,其X、Y向的最大层间剪力分别减小72.37%和79.63%,水平向减震系数为0.35,满足抗震措施降低一度的要求;在罕遇地震作用下,其X、Y向的最大层间位移角分别减少81.06%和76.38%,隔震橡胶支座的拉压应力均在规范允许范围内,且铅芯橡胶支座与黏滞阻尼器均进入耗能阶段,滞回曲线较为饱满,进而验证了该组合隔震设计的合理性。

高烈度区某RC框架-剪力墙结构减震前后抗震韧性对比研究

以位于8度区(0.30g)的某13层RC框架-剪力墙结构作为研究对象,基于《建筑抗震韧性评价标准》(GB/T 38591—2020),对其减震前后的抗震韧性水准进行了对比分析。结果表明:结构在减震前的抗震韧性等级为零星,修复时间控制了韧性等级,加速度敏感型非结构构件的修复费用主导了总修复费用,结构构件的修复时间主导了总修复时间;采用黏滞阻尼器减震技术后,结构在大震下最大层间位移角和楼面绝对加速度峰值分别降低了23.5%和16.8%;结构构件的损伤得到控制,从而有效控制了结构构件的修复时间,结构抗震韧性等级提升至一星。虽然减震后的楼面绝对加速度也得到了较好的控制,但仍高于加速度敏感型非结构构件的损伤阈值,导致减震前后该类构件的修复时间和修复费用变化不大。

高烈度区高层剪力墙结构隔震设计及碳排放分析

由于建筑业碳排放比重较高,为实现我国碳达峰和碳中和的战略目标,建筑业的碳减排亟需施行。隔震技术作为建筑业的“降碳”利器,隔震建筑设计过程中应进行碳排放分析,然而,我国隔震建筑设计更多考虑“安全”、“经济”等因素。以我国9度区(0.4g)剪力墙结构为研究对象,对其进行隔震设计,在满足隔震目标的提前下,计算隔震结构和非隔震结构的碳排放量差值。结果表明我国9度区(0.4g)隔震建筑经济成本略有增加,碳排放量减少约为14.42%。因此,高烈度区的隔震建筑可显著降低碳排放,同时,建议我国隔震设计增加碳排放量计算分析。

高烈度区某天燃气工程指挥部隔震加固设计与施工

针对新疆某天燃气工程指挥部的抗震问题,对其采用隔震技术进行加固,并采用“抱柱托梁加垫”和“夹墙梁”的方法进行施工,确保其上部结构安全。采用国际通用的三维空间有限元软件ETABS对其进行建模分析,并用时程分析方法对其进行隔震加固设计分析。在此基础上,分析了其减震效果,并介绍了本工程采用的施工工艺及相应的关键技术。结果表明:该工程隔震加固效果比较显著,能较好地满足现行规范和使用功能的要求,故对其进行隔震加固设计与施工是可行的。

高烈度区中小跨径城市矮墩高架桥梁地震响应分析

“生命线工程”主要是指维持城市生存系统以及能够对国计民生造成影响的工程项目,主要包括排水、供水、电力、电话、无线电和电视等,同时还包括公路、铁路、航道等交通系统。其中最为关键的组成部分就是桥梁。它在应对洪水和地震等地质灾害,以及跨越复杂地形条件发挥着非常重要的作用。桥梁结构的安全与否关系着整个交通系统的运营是否畅通,对交通系统的抗灾害能力以及养护维修带来非常大的影响。文章主要论述在西南地区高地震烈度下,某些情况下当路线纵断面的设计受到影响,或者空间、地形有特殊要求时(如市区),采用矮墩大跨进行设计,此时桥墩、基础对地震的响应表现情况,以及对于减震、隔震措施进行探讨。

某高烈度区超高层建筑结构体系比选分析

基于某高烈度区工程实例,针对工程特点,对框架-核心筒混合结构、框架-核心筒混凝土结构和密柱框架-核心筒混凝土结构3种结构体系进行比选分析。通过3种不同结构体系的各项整体指标对比,结合建筑功能、经济性及设计施工周期影响进行综合比较,结果表明,在建筑平面及设计周期允许的情况下,密柱框架-核心筒结构在抗侧效率、建筑使用效率和经济性方面均优于框架-核心筒混合结构和框架-核心筒混凝土结构,可供高烈度区类似工程参考。

高烈度区大跨刚构桥墩柱截面及配筋率验算

我国高烈度区分布广泛,地震灾害频繁,而大跨径刚构桥由于其良好的抗震性能和跨越功能得到广泛应用。从力学性能方面分析了大跨刚构桥墩柱破坏原因及类型,并根据国内外研究资料,分析得到影响墩柱合理截面及配筋率的关键因素,结合规范,提出大跨径刚构桥墩柱截面验算原则及一般方法。为高烈度区大跨刚构桥梁墩柱截面及配筋率的设计及优化提供了借鉴。

某高烈度区特别不规则多层教学楼结构设计

对某高烈度区特别不规则多层教学楼的结构设计进行详细的论述。采用PKPM-GZ根据GB/T 51408—2021建筑隔震设计标准进行隔震设计,采用ETABS进行大震弹塑性和楼板应力补充分析。分析表明:V形平面导致结构有较强的扭转效应,通过合理布置隔震垫经济有效的控制结构扭转效应。除规范指定的关键构件外,该工程还把钢桁架连廊和与其强连接的框架柱定义为关键构件。除全楼满足设防地震作用下正常使用的要求外,关键构件还应满足中震弹性的性能目标。隔震技术可大幅降低输入到上部结构地震力,较为经济合理的实现上述性能目标。

高烈度区液化场地连续梁桥减隔震设计研究

以海口港某高架项目3×18.6 m连续箱梁为研究背景,以《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T2231-01—2020)[1]为研究依据,利用有限元软件进行抗震设计分析。研究得出:(1)高烈度区液化场地连续梁桥宜采用减隔震设计。(2)采用了减隔震设计,结构基本周期较长、非线性特征较强,更宜采用时程法进行分析。(3)消除桩间液化土后,改善了地震作用下桥梁下部结构的受力,特别是桩基的受力。