多高层木结构建筑抗震性能及设计方法研究进展

木结构作为中国传统建筑文化重要组成部分,具有低碳、绿色环保、抗震性能好等特点。随着装配式建筑的发展、“双碳”战略的提出,木结构的研究、木结构建筑在工程中的应用逐渐成为行业内热点。以木结构被动抗震领域为对象,从结构体系、抗震规范、抗震设计方法3个方面阐述,对最新抗震研究进展、发展趋势进行分析与总结。对常用结构的抗侧刚度、破坏模式、变形和耗能能力等进行具体的抗震设计文献调研;对不同国家和地区抗震规范基底地震力的计算进行对比和总结,结合目前已有的抗震设计方法研究,为木结构抗震领域的发展与工程应用提供参考。

城市地下供水管道的地震反应分析

在埋地管道抗震规范法的基础上提出改进,考虑了管土之间的弹塑性滑移,并推导了埋地管道在地震作用下最大反应的解析表达式。运用ANSYS建立了地下管线在地震作用下的有限元模型,合理运用接触单元真实地模拟了管土之间的相互作用,并计算了埋地管道在给定地震作用下的响应时程,从而得到管道的最大轴向应力。通过工程实例比较了抗震规范法、改进的抗震规范法以及有限元法计算埋地管道最大地震响应的优缺点。研究结果表明,改进的规范法的计算结果与相对精确的有限元法的计算结果相近,说明改进的规范法简单实用,且能满足一定的精度要求。

中日建筑抗震规范抗震设计比较

从宏观层面比较了中日建筑抗震规范的发展以及抗震设计和抗震计算方法。两国的抗震设计思路类似,都是采用两阶段的设计,但总体而言,日本的抗震设防标准要高于中国,而且第二阶段的设计易于实现和检查。同时日本的抗震设计方法比较多样化,它是第一个将基于能量的抗震方法写入规范的国家。通过本文的比较与分析,希望对中国的抗震规范编制和抗震设计有一定的借鉴作用。

不同规范中地下结构地震反应分析的反应位移法对比研究

反应位移法是一种实用的地下结构抗震反应分析方法,该方法计算步骤相对简便,具有较好的分析精度,在地下结构抗震设计计算中得到广泛使用,已被包括《城市轨道交通结构抗震设计规范》(GB 50909—2014)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)等多部规范所采用。但是由于该方法在理论推导上的不同,以及不同研究者理解上的不一致,导致现行不同规范的计算模型和荷载输入存在差别。文中给出反应位移法的推导过程,分析反应位移法中各项荷载的合理形式和意义,对现行不同规范中反应位移法的计算模型作出明确判断,通过与动力时程计算结果的对比分析表明:反应位移法中地震作用的输入通过结构周边自由场应力实现,忽略部分周边自由场应力的计算模型是不合理的。

我国生土结构研究综述

生土结构融于自然,有利于环境保护和生态平衡,在我国村镇地区大量存在。为传承、保护我国宝贵的建筑遗产以及利用现代科学技术进一步开发、应用、改良这种建筑物种,深入开展生土结构的研究工作,归纳整理我国生土结构研究领域的大量文献,分阶段简述我国生土结构的研究历史,总结了各个阶段的研究工作和特点。从生土材料的化学改性和物理改性、生土墙体力学性能的试验研究、生土结构抗震性能的试验研究、既有生土结构房屋抗震加固改造方法的研究等方面综述我国生土结构的研究现状,并对研究的成果做了简要的评述。介绍了我国涉及生土结构设计、施工、抗震鉴定和加固的既有规程、规范和部分即将颁布的规范标准,提出我国生土结构研究中有待继续研究和解决的问题。

结构抗震设计时程分析法的分析研究

文章回顾了我国抗震设计规范的演变过程,将时程分析法与底部剪力法和振型分解反应谱法进行了对比,指出了时程分析法在抗震设计计算中的地位与作用,时程分析法是能够考虑地震动三要素、地震环境、结构的非线性和能量损耗及损伤的真正动力分析方法,是比底部剪力法和振型分解反应谱法更精确、更可靠、更合理的方法,不应仅仅作为补充计算的方法,而是也应作为结构抗震设计的基本方法,望在今后的抗震设计规范修订中予以斟酌、考虑。

基于性能的设计方法在超限高层建筑结构设计中的应用研究

针对超限高层建筑结构抗震设计,提出了基于性能设计方法的性能目标,通过结构在小震、中震、大震作用下的弹性、弹塑性静力和动力时程分析,对三水准地震作用下结构构件进行了承载力定量分析。从理论上证明了结构性能可以达到“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防目标,同时进行了1∶20模型的结构振动台试验,确证了实际结构设计的安全性。

公路桥梁抗震设计规范反应谱阻尼修正方法研究

对影响公路桥梁抗震设计规范反应谱的主要因素—结构阻尼比进行讨论,通过对国内外的反应谱修正公式进行对比分析,提出公路桥梁抗震设计规范反应谱的阻尼比不是5%时的反应谱修正方法,为公路桥梁抗震规范的修订和公路桥梁的抗震设计提供参考依据。

抗震液化的总应力合成分析方法

基于总应力动力分析法,运用二维显式有限差分程序FLAC对某大坝在地震荷载作用下的动力响应进行模拟分析。编制了分析大坝液化的数值模型的分析模块并与FLAC接口。分别考虑了水平、竖向地震荷载以及两个方向的耦合和不同水位深度对大坝动力特性的影响,得到了大坝在地震荷载作用下液化区域和位移矢量的分布态势。

基于ASMEAG-1规范的核岛主控室暖通风管隔振吊架系统的有限元谱分析及其抗震评定

采用壳单元、空间梁单元、三维等参元、阻尼弹簧单元和集中质量单元对某核岛主控室的暖通风管隔振吊架系统建立有限元模型。首先进行隔振评定、正常工况应力分析和模态分析,然后进行多点地震响应谱分析,最后基于ASME AG-1规范,对板壳型和线型构件的强度与刚度进行分类评定。结果表明,不同工况的谱分析结果与其载荷谱值几乎成比例关系,不同阻尼比系数对谱分析结果影响甚微,只对共振起到不同的抑制作用。为避免谱分析时遗漏重要模态,必须检查并确保模态参与质量总和超过90%。该方法对核岛厂房HVAC设备的隔振设计与抗震评定有参考价值。

结合新版规范修订的建筑抗震设计课程教学方法探讨

针对新版GB 50011—2010《建筑抗震设计规范》修订的主要技术要点进行探讨,通过与旧版GB50011—2001《建筑抗震设计规范》的对比分析,详细阐述其修订或删减的主要依据,并对新版规范的修订内容作了较为全面的总结,进而提出建筑抗震设计课程在教学方法上的新要求,同时也为工程技术人员更快、更好地了解和掌握新版规范内容提供了一定的参考。

场地抗震分类方法对比研究——以松原场地为例

场地类别是确定设计地震动参数重要的指标,不同的场地抗震分类方法导致场地分类结果的不同,直接影响设计地震动参数的选择。目前,中、美、欧场地分类方法存在一定的差异,为了探究它们之间的差异,本文收集整理了松原地区地震安全性评价和工程勘察报告资料85份,分别用中、美、欧抗震规范中场地类别划分方法对场地进行划分,采用最小二乘法拟合出Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类场地中V_(s30)和V_(s20)的转换公式,通过公式将界限值V_(s30)转化为V_(s20),探讨了中美欧抗震规范场地分类方法的异同,研究成果为场地抗震分类方法研究提供了参考。

基于静力方法的印尼标准水平地震作用比较

对印度尼西亚(以下简称印尼)标准SNI 1726:2012《建构筑物抗震设计方法》及SNI 1726:2002《建筑物抗震设计方法》两部标准中静力方法计算水平地震作用进行介绍。通过对水平地震作用的各个参数如地震重要性系数、设计地震、场地类别、设计反应谱、地震折减系数等进行对比分析,进一步探讨了两部标准各参数的异同。通过具体算例对比两部标准水平地震作用的大小,结果表明对于同一场地,基于静力方法计算得到的SNI 1726:2012水平地震作用要高于SNI 1726:2002的水平地震作用。

连续梁桥规范支承长度设计方法比较评估

基于美国、日本,欧洲和我国规范的支承长度设计方法,针对我国连续梁桥的特点建立评估模型,通过参数分析对各国规范的支承长度设计方法进行了比较.美国、日本和欧洲抗震规范对于支承长度的设计都给出了详细的设计方法,而中国抗震规范仅给出了针对简支梁的一个最小支承长度公式.参数分析结果表明,各国规范的支承长度远大于由非线性时程方法得到的最大墩梁相对位移.

基于KiK-net台站的中美场地类别对比分析

以日本KiK-net台站场地剪切波速资料为基础,分别按照中、美抗震规范的场地类别划分标准,确定了661个台站的场地类别;选择了覆盖层厚度不小于20 m的180个台站的等效剪切波速资料,采用最小二乘法,建立了Ⅱ类和Ⅲ类场地的VS20和VS30统计公式,探讨了中美场地类别的对应关系。所得的结果为我国确定场地设计地震动参数时强震动资料的选取提供了依据,并为吸纳美国场地设计地震动参数成果提供基础。

桥梁抗震设计反应谱统一计算方法

国内外各类抗震设计规范对设计反应谱给出了不同的计算方法,通过对各类反应谱的计算方法进行对比分析;同时利用世界范围内大地震时获得的数字强震仪记录,计算出相应的加速度反应谱;结合结构动力学理论分析及统计分析方法,提出了设计反应谱统一计算公式,对开展桥梁工程的抗震分析和设计具有参考价值。

中美抗震规范地震作用计算方法对比分析

本文将我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)中地震作用计算公式进行转化,使之可与美国规范UBC97及IBC2000的地震作用计算公式对比,分析了我国规范与美国规范的地震作用静态计算方法,并按两国规范公式计算了钢筋混凝土框架结构的地震作用,分析了计算结果差异的原因及我国规范需改进之处。

抗震设计反应谱统一计算方法及谱兼容地震波

国内外各类抗震设计规范对设计反应谱给出了不同的计算方法,对各类反应谱不同的计算方法进行对比分析;利用世界范围内大地震时获得的数字强震仪记录,计算相应的加速度反应谱;结合结构动力学理论分析及统计分析方法,提出抗震设计反应谱统一计算公式。实际强震地震波具有高度的非平稳性,人工地震加速度时程不能直接反映实际地震加速度时程的非平稳性。为了得到与实际地震波类似的高度非平稳性且与设计反应谱兼容的地震加速度时程,以一组强震地震波为母波,得到与设计反应谱兼容的人工地震加速度时程。通过对人工地震加速度时程与实际地震波比较,发现其继承了实际地震波的非平稳性;同时人工地震加速度时程反应谱与目标设计谱具有较好的一致性。

中、美、欧抗震规范底部剪力法的对比研究

目前,底部剪力法是各国计算水平地震作用的基本方法,应用该方法时需要使用各自国家的抗震设计反应谱。本文汇总了中、美、欧抗震设计规范的反应谱和底部剪力法,在相同重现期和场地条件的基础上,对比了不同烈度下3本规范反应谱的异同,并通过算例对比了分别采用3本规范的底部剪力法算出的不同设防烈度下同一结构的底部地震剪力和层间地震剪力。对比结果表明,3本规范的反应谱和底部剪力法在本质上是相同的,只在表达形式和参数设置上存在差异。

汶川地震后建筑抗震鉴定的进展

汶川地震建筑震害再一次证明了进行抗震鉴定和加固是提高现有房屋抗震能力最重要也是最有效的途径。本文回顾了我国抗震鉴定的发展历程,总结了抗震鉴定标准,介绍了抗震鉴定方法,并结合中小学安全工程,对现行抗震鉴定标准的主要特点做了总结,该文结论对目前的抗震鉴定工作有一定参考价值。