基于改进多目标布谷鸟算法的拦沙重力坝结构抗震优化

混凝土重力坝在强震作用下易出现结构安全问题,因而需采用合理经济的工程措施加以防护。将西北地区某拦沙重力坝作为研究对象,基于振型分解反应谱法分析大坝自振特性与动力响应,并综合考虑坝踵拉应力和抗震措施可变造价,采用改进多目标布谷鸟算法(MOCS)进行抗震设计方案的优化。此外,为提高算法性能,通过调整拥挤度距离计算公式、引进多项式变异算子以及动态步长和发现概率等方式进行改进。通过与其他多目标算法在不同测试函数上的对比试验,证明改进MOCS算法具备计算高效和解集均匀等优点。最后,根据Pareto最优解集,对重力坝的设计方案进行合理性评价,并提出工程建议。相关方法与结论对高烈度地震区混凝土重力坝的结构设计具有参考价值。

特高压气体绝缘金属封闭输电线路地震反应分析中建模方法研究

气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)与传统的输电设备相比,具有传输容量大、输电距离长、布置灵活、环境适应性强等特点,在电力工程中得到广泛应用。GIL由于其结构特点,具有较高的地震易损性,地震作用下受力较为复杂,构件产生较大应力和变形,导致管道破裂、漏气等严重损坏。管道母线及导体是GIL抗震薄弱部位,管道压力可能使管道母线及导体产生较大的应力值,从而影响整体GIL抗震性能评价结果。以户外架设的GIL为研究对象,采用两种建模方法,分别用振型分解反应谱法和动力时程分析法进行地震反应分析,为实际工程中特高压气体绝缘金属封闭输电线路的地震反应分析中建模方法的选取提供参考。

特高压干式平波电抗器地震反应分析

特高压干式平波电抗器广泛应用在电力工程中,具有适应性好、方便运输、安装灵活等特点,能够抵抗恶劣天气的影响,长期在户外条件下运行。干式平波电抗器质量大、尺寸大、重心高,具有较高的地震易损性,是变电站直流输电工程中重要塔式设备,有必要对其抗震设计和评估进行深入研究。以典型布置的干式平波电抗器为研究对象,采用振型分解反应谱法进行地震反应分析,为实际工程中特高压干式平波电抗器的抗震设计评估及薄弱环节提供参考。

基于整体模型的塔器框架基础的抗震分析

自支撑塔器包含落地式基础与框架式基础两种结构,框架式基础的抗震分析比较复杂,是抗震设计中的一个难点。对于框架式基础,常规方法中,采用框架支撑的塔器和支撑框架通常解耦分析,塔器与框架基础分别单独进行抗震分析,计算模型均未能充分反映塔器与框架的组合结构振动特性,与工程实际差别较大。文章建立塔器与框架的整体组合结构模型,考虑了框架、塔器的质量和刚度沿高度方向的分布,经对比分析,基于整体模型计算的地震作用小于常规简化方法,符合工程实际,能有效优化框架抗震设计与塔器抗震设计。

特高压换流变压器响应谱法抗震仿真计算

特高压换流变压器的抗震性能及最佳算法是困扰变压器行业的重要问题,常规抗震计算静力法虽然简单省时但在模拟实际地震过程上差别较大,因此换流变的抗震响应谱法仿真分析具有重要意义。本文采用AC1050kV/DC400kV换流变,基于IEEE-693抗震标准,建立了特高压换流变的抗震仿真三维模型,在Creo-simulation平台上进行抗震响应谱仿真分析,然后合成三坐标方向的仿真结果 ,最终获得了换流变的振型和在地震作用下的应力分布和位移,其结果为换流变与基础固定的地脚螺栓设计提供了数据支撑,指明了换流变特别是套管升高座部分的基频位于卓越频率范围之内容易引起共振,为换流变的外部结构设计(如油箱,升高座,储油柜支撑,冷却器支撑)提供数值计算结果以便做进一步的结构改进,计算了阀侧套管顶部的最大位移为相关配合设计提供参考。

广东地方标准与《抗规》反应谱的对比及长周期结构影响分析

对广东地方标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(DBJ/T15-92—2021)、《建筑工程混凝土结构抗震性能设计规程》(DBJ/T 15-151—2019)及《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)三本规范抗震设计反应谱的标定方式、反应谱曲线及主要控制参数进行了对比,阐述了三者之间的异同,其中谱值差异最大的是位移段;通过不同算例的对比分析指出,《抗规》反应谱位移段谱值整体抬高是长周期结构低阶振型的谱值及低阶振型对基底剪力的贡献均与广东《高规》差异巨大的根本原因,亦是两者楼层剪力分布形态、倾覆力矩均差异大的主要原因。基于对比结果探讨了相对《抗规》整体抬高反应谱位移段谱值(辅助小震最小剪力系数规定)的处理方式,广东《高规》中震最小剪力系数规定及楼层剪力的调整方式或与《抗规》避免长周期结构计算剪力过小的出发点更吻合。

预应力混凝土电视塔结构检测及评定

南京市广播电视塔高度为310.1m,采用钢筋混凝土结构和钢结构,电视塔经过三十余年使用,受到自然灾害和环境侵蚀等各种不利因素的影响,多处存在露筋、锈蚀及混凝土剥落现象,局部存在水渍、涂料局部起皮剥落等情况,部分钢绞线表面浮锈、锚固端松动。本文针对其高耸异形、全面采用高效预应力的特点,对电视塔的检测及评定技术进行研究,对今后预应力混凝土电视塔检测具有指导意义。

关于桥梁抗震设计规范反应谱若干问题

从桥梁抗震设计反应谱分析与设计角度出发，讨论了当前我国《桥梁抗震设计规范》

高桩码头叉桩布置形式抗震性能分析

以湛江某高桩码头单个结构段为研究对象,建立空间有限元模型,采用反应谱法对水平地震作用横向、纵向输入进行地震动力响应分析,对比分析了4种叉桩布置形式在不同水平方向地震作用下码头桩基内力受力特性。计算结果表明:桩基横轴对称布置结构在横向水平地震作用时,整体最大位移和桩内力均较小;桩基双轴对称布置形式在不同水平方向地震作用下结构响应比其他形式相对较小。在高桩码头的抗震设计中,叉桩不会碰桩的情况下,采用桩基双轴对称布置形式较为合理。

减隔震梁式桥抗震分析的单振型反应谱法修正方法

普通非隔震桥梁中,支座刚度大,主梁对下部结构有较大的约束作用,采用单振型反应谱法计算结构内力,精度较高。而减隔震桥梁中,支座等效刚度较小,上下部结构联系弱,振动分离,采用单振型反应谱法计算结构内力,误差较大。为了提高采用简化算法计算一般减隔震梁式桥结构内力的精度,根据此类桥梁前2阶振型的振动特性及作用效应,提出并研究基于单自由度模型的单振型反应谱法修正方法,并通过与具体算例的多模态反应谱法的计算结果进行对比分析,对单振型反应谱法修正方法在减隔震梁式桥抗震分析中的计算精度和适用范围进行研究。研究结果表明:对于一般减隔震梁式桥,采用单振型反应谱法计算时,基本周期、梁体位移、支座位移的计算精度较高,但墩底剪力、墩底弯矩的计算精度严重偏低;采用单振型反应谱法修正方法计算时,可大幅提高墩底剪力、墩底弯矩的计算精度。

水平地震作用下高桩码头结构响应谱分析

以高桩码头一个结构段为研究对象,建立空间有限元模型,采用振型分解反应谱法探讨了此类结构在水平地震作用下的响应,对不同地震方向作用下码头桩基内力变化进行分析。计算结果表明:结构在纵向水平地震作用下叉桩桩顶弯矩明显大于横向水平地震作用下的桩顶弯矩;当码头桩基布置对纵轴不对称时,纵向水平地震作用下桩的扭矩较大;横向地震作用下,后叉桩的轴力较大。研究结果可为高桩码头的抗震设计提供参考。

液体粘滞阻尼器减震结构功率谱密度分析方法

为了弥补现有消能减震结构地震反应分析方法的不足,本文针对将功率谱密度函数应用于消能减震结构地震反应及可靠度分析提出了实用方法。根据功率谱密度分析方法的原理,结合结构地震作用下最大反应概率估计的方法,采用SAP2000建立了附加液体粘滞阻尼器结构的有限元模型,分别用传统方法和基于功率谱密度分析的方法进行了结构的地震反应及可靠度分析。结果表明:相对于振型分解反应谱法,由功率谱密度分析方法得到的附加液体粘滞阻尼器结构的地震反应分析结果与时程分析法更为接近;用功率谱密度分析方法可以方便地对结构地震作用下最大反应的概率做出估计,可用于结构地震可靠度的计算。

遇合法则及振型数目对超高层反应谱分析影响

运用振型分解反应谱法分析超高层钢结构的地震响应时有若干影响因素,包括计算模型的选择,合理振型数目的确定,遇合法则的选用等.针对武汉国际证券大厦这类空间作用明显的超高层钢结构建筑,运用大型有限元软件ANSYS建模分析计算,讨论以上影响因素对于计算结果的影响,对运用有限元软件对大型复杂结构的反应谱抗震分析有借鉴价值.

单振型反应谱法在减隔震梁式桥抗震分析中的计算误差研究

基于对单自由度模型抗震计算误差原因的分析,提出并研究基于单自由度模型的墩底剪力和墩底弯矩计算的修正方法。通过具体算例计算结果的对比分析,对单振型反应谱法在减隔震梁式桥抗震分析中的计算误差问题进行探讨和研究。研究结果表明:对减隔震梁式桥,采用单振型反应谱法计算时,主梁位移的计算精度较高,该方法能够满足工程设计要求;而支座位移、墩顶位移会被低估,墩底剪力、墩底弯矩则会被严重低估,此时该方法不能满足工程设计要求。

多肢剪力墙-框架体系在任意水平力作用下的内力和侧移计算

本文在剪力墙-框架结构连系梁连续化假设的基础上,推导了任意标高处具有集中力作用的多肢剪力墙-框架体系连系梁内力及结构侧移的解析公式,进而利用迭加原理求解任意荷载形式下结构的内力和侧移。这一方法也适用于求采用振型分解法计算结构动力响应时所需的柔度矩阵系数。文中列举了不同情况的算例。随着迭加次数的增大,采用本文方法所得结果与几种解析解的相对误差可控制在任意小的范围之内。

单振型反应谱法修正方法的桥墩质量换算系数研究

在减隔震桥梁计算中,采用单振型反应谱法修正方法计算时,结构位移和墩底剪力的计算精度较高,但桥墩间添加横系梁后,结构横桥向墩底剪力的计算精度有所降低。为进一步完善单振型反应谱法修正方法,减小横桥向第2阶振型下的桥墩换算质量的计算误差,对桥墩质量换算系数的双折线法、直接积分法、系数法进行对比研究。结果表明,根据文中给出的最佳桥墩质量换算系数值,运用系数法计算时,结构顺、横桥向的第2阶周期、支座位移、盖梁顶位移的计算精度较高,横桥向第2阶振型下的桥墩换算质量的计算误差进一步减小,墩底剪力的计算精度有所提高,单振型反应谱法修正方法更加简便。

某坝后式厂房的静动力分析

金沙江某坝后式大型水电站位于地震高烈度区,分析其厂房结构在静、动力作用下的内力分布,对工程设计意义重大。采用大型三维有限元软件ANSYS建立厂房结构模型,并进行三维有限元动静力分析。静力计算中考虑正常蓄水位、校核洪水位、检修三个工况,得到结构应力与位移分布。动力计算采用block lanczos法进行模态分析,得到厂房整体结构的自振特性,提取前10阶振型,并将动力计算结果与静力计算结果进行叠加,分析和评估厂房结构各部位的动静变形和应力。结果表明,厂房结构刚度设计合理,部分区域出现应力集中现象,需提高强度,为类似工程提供了参考。

太原市柴村高速公路收费站的地震响应分析

应用有限元程序ANSYS ,对结构整体进行了计算 ,并用振型分解反应谱法分析了其在地震作用下的响应 ,通过分析 。

全直桩码头结构振型反应谱抗震分析

针对全直桩码头结构形式,以国外某码头工程为研究对象,采用振型分解反应谱法对不同水平地震方向激励进行纵横轴不对称结构动力响应分析,探讨了在不同水平地震方向作用下桩基结构位移和内力的变化规律。计算结果表明:结构平面质量中心和刚度中心不重合时,水平扭转效应对结构受力影响明显,结构地震作用及其扭转耦联振动效应可采用振型分解反应谱法计算;在水平地震作用下,全直桩码头结构的近陆侧桩承担的水平地震力最大,边桩比中间桩群承担了更多的水平地震力,设计中应重视边角桩的受力情况及调整桩基布置形式来减小扭转产生的不利影响。

基于地震反应谱分析的全直桩码头结构优化

文章建立了参数化全直桩码头空间有限元模型,通过振型分解反应谱法分析了该结构在水平地震作用下的响应,在此基础上构建了合理的码头抗震优化设计数学模型,通过灵敏度分析和零阶算法进行求解,得到了满足抗震设计要求且单位面积码头所需材料最少的设计序列;同时探讨了不同位置底梁对于全直桩码头结构抗震性能的影响。仿真结果表明:采用整体布局优化和增设底梁相结合的方法对全直桩码头结构进行抗震优化设计是可行的;底梁布设可有效限制结构变形、减小桩基内力,从而提高结构的抗震性能。