某大型地下空间结构抗震设计方法分析北大核心CSCD

采用MIDAS GTS及SAP2000等有限元软件,对某大型地下空间进行结构抗震分析与设计。采用基于平面的二维土层-结构时程分析法与考虑土层与结构相互作用的弹性连接空间模型的反应位移法、弹性时程分析法及反应谱法,对地下空间结构进行计算分析对比。通过对结构地震响应及主要受力部位内力进行比较表明,空间模型的反应谱法计算结果能够包络另外三种方法的计算结果,该方法可供类似大型地下空间的抗震设计参考。     

苏州太湖新城地下空间结构抗震分析及设计

目前,针对地下结构的抗震分析已经成为当前地震工程领域研究的热点课题之一。我国目前尚缺少完善的地下空间结构抗震分析方法和专门的地下空间结构抗震设计规范。如何将目前国内外现有的结构抗震计算方法运用到具体的地下空间抗震设计中显得尤为必要。论文以苏州太湖新城核心区地下空间工程为背景,展开对地下空间结构抗震计算。建立土层-结构有限元模型,采用时程分析法得到结构的地震响应,与反应位移法得到的结果进行对比分析,证明了反应位移法用于地下抗震计算的合理性。同时,将设计常用的反应谱法与反应位移法进行比较,计算结果可为今后的类似地下空间项目的抗震设计提供参考。     

大型预制混凝土风洞结构地震反应分析

对大型预制混凝土风洞进行空间建模,研究大型预制混凝土风洞结构的动力特性。通过对大型预制混凝土风洞的抗震性能分析,研究该类结构的地震反应规律;采用振型分解反应谱法进行风洞钢环梁分析,同时采用弹性时程分析法进行补充计算;总结风洞地震反应规律,为今后同类型工程的设计提供设计依据。     

时程分析法在空间结构设计中的应用

时程分析法是抗震设计中一种比较准确的动力分析方法,时程分析中输入的地震记录应拟合规范反应谱。本文结合北京2008奥运会老山自行车馆屋盖网壳结构的抗震设计,分别采用不同的调整方法对典型地震记录进行调整后作为时程分析法的输入地震波。通过将计算结果与反应谱法计算结果进行比较得出结论：综合调整后的地震波更接近基于地震学及场地特征确定的规范反应谱,综合调整法适用于大跨度空间结构的时程分析。     

某多项超限高层的抗震设计及分析

池州中翔国际大酒店属特别不规则的多项超限复杂高层结构,通过采用振型分解反应谱法和时程分析法进行弹性静力分析,经模型和参数的优化调整,使各项超限指标得到控制,并进行复杂空间整体验证计算。通过对三种计算结果的分析对比,验证结构的抗震设计满足抗震设防要求。     

某高层建筑结构的弹性动力时程分析

对于复杂高层建筑结构的抗震设计,只用振型分解反应谱法计算地震作用略欠合理,越来越多的工程师采用时程分析法对其进行补充验算。本文通过对一个7度抗震区的剪力墙结构进行多遇地震下的弹性时程分析,旨在通过具体实例介绍弹性时程分析法在抗震补充验算中的运用。     

某复杂钢结构厂房的弹塑性时程分析

在工业建筑设计中,有时会出现厂房内部因设置多个夹层平台导致厂房建筑平、立面不规则的结构形式。该类结构一般为多或小高层,虽然建筑高度不高,但结构相对复杂。底部剪力法和振型分解反应谱法因其自身的局限性并不能对该类结构作出比较全面的抗震性能分析。论文结合工程实例,运用弹性时程分析法对该类结构进行补充计算分析,并运用弹塑性时程分析法对振型分解反应谱法和弹性时程分析法计算结果进行校验,得出该类结构抗震受力性能,为以后类似结构抗震设计提供参考。     

反应位移法在复杂地下结构抗震中的应用

针对我国尚缺少完善的地下结构抗震分析方法和专门的有关复杂地下结构抗震设计规范的现状,在总结目前国内外地下结构抗震计算方法的基础上,采用反应位移法对某复杂地下大空间结构进行抗震设计与分析。同时,分析中还建立了该复杂地下结构的三维精细化有限元模型,采用动力时程分析给出结构的基准地震响应,从而评价反应位移法用于复杂地下结构抗震设计的适用性。分析结果表明,对于不同的计算工况反应位移法的计算结果与动力时程分析均基本一致,说明反应位移法可用于复杂地下结构的抗震设计。研究结论可为今后类似地下工程的抗震设计提供指导。     

天津慈海桥摩天轮结构的抗震性能分析

对天津慈海桥摩天轮结构的抗震性能进行了分析,采用振型分解反应谱法和弹性时程分析法分别计算多遇地震下结构的内力和变形,从地震波的加速度谱和功率谱两方面分析了比较结果,将反应谱结果考虑一增大系数后进行结构校核。采用弹塑性时程分析法进行了罕遇地震作用下的分析。分析结果表明,结构的变形和强度均满足要求,抗震性能良好。     

大跨空间网壳结构设计中反应谱法和时程分析法的探讨

反应谱理论对于解决大跨度、现代大型复杂结构的抗震设计存在较大的误差。应用振型分解反应谱法和时程分析法对大跨空间网壳结构的地震响应进行了分析和比较,讨论了矢跨比、跨度等对其的影响。分析发现,对于大跨空间网壳结构,有一定数量的"反应谱方法计算安全而时程分析危险"的杆件,设计中应注意。     

地铁地下结构抗震设计方法差异性规律研究

详细介绍动力时程分析方法、反应位移法、整体式反应位移法、强制反应位移法、张建民地震土压力方法、简化地震土压力方法、反应加速度法、地下结构Pushover分析方法等地铁地下结构抗震设计方法。结合以上各种抗震设计方法,计算不同地质条件以及不同埋深条件下北京地下直径线单层框架结构侧墙变形(顶底板位移差值)及结构内力,并对其结果进行比较分析,为探讨各种设计方法计算结果的差异性规律提供一定的依据。结果表明,不同土层条件时,反应加速度法、地下结构Pushover分析方法与动力时程分析方法计算值基本一致;不同埋深条件时,基于日本铁路抗震设计规范动弹簧系数的反应位移法、张建民地震土压力方法与动力时程分析方法计算值更为接近。     

某地下变电站结构设计

地下变电站属于单建式地下建筑,按规范宜采用空间结构分析计算模型并采用土层时程分析法计算。本工程采用土层时程分析法进行地震作用计算,并将所得计算结果与反应谱法进行对比分析;由于电气设备布置的要求,各层楼板均开有较大的洞口,本工程采用增加布置剪力墙的方式,并采用三维有限元计算模型进行整体计算,提出相关问题的处理方法,为今后类似项目提供了参考资料。     

大跨度三塔斜拉桥地震响应分析

结合某大跨三塔斜拉桥工程设计实例,采用有限元分析程序ANSYS建立动力计算模型。用子空间迭代法对桥梁的动力特性进行了计算,根据桥址场地地震动参数,用反应谱法和时程分析法进行地震反应对比分析。建议在大跨度斜拉桥抗震设计中,以反应谱分析结果作为抗震设计依据,以时程分析结果作为复核。     

基于耐震时程分析法的地下结构抗震性能评价

耐震时程分析法是基于给定的目标反应谱构造地震动强度随持时不断增大的人工加速度时程曲线,并用于工程结构非线性动力时程分析,有效反映结构从弹性进入塑性直至发生破坏的全过程,进而对结构抗震性能进行综合评价。为研究该方法在地下结构抗震性能评价中的适用性,以大开地铁车站为原型,建立土–地下结构相互作用有限元模型,基于中国抗震规范的设计反应谱生成3条耐震加速度时程曲线作为地震输入,同时选择15条天然地震动进行增量动力分析,对比研究了地铁车站的地震响应特征。研究结果表明:耐震时程分析结果处于增量动力分析结果的包络线之内,并与增量动力分析结果的均值曲线吻合较好,因此,耐震时程分析方法可以作为地下结构进行抗震性能评价的一种新的高效率方法;此外,场地基本自振周期对应的加速度反应谱强度比输入地震动峰值加速度更适合作为预测地下结构地震响应的地震动强度指标。     

支筒式钢筋混凝土水塔的抗震设计分析

水塔设备在地震作用下具有严重的安全隐患,必须进行抗震设计。采用有限元分析软件AN-SYS建立不同支承高度和不同水箱储水量水塔的空间分析模型,分别采用反应谱法和时程分析法对比研究了水塔在水平地震作用下的弹性地震反应,研究支承高度和水箱储水量对水塔自身动力特性和动力响应的影响,并对比反应谱和动力时程法的计算结果,提出了对钢筋混凝土抗震设计的具体建议,以供实际工程参考。     

基于等效线性化的土–地下结构整体动力时程分析方法研究

地下结构抗震设计简化分析方法离不开场地地震反应分析,而频域内的等效线性化方法是一维土层地震反应分析的主流方法。在一维土层地震反应分析的等效线性化方法的基础上,提出了一种地下结构抗震设计的等效线性化分析方法,并给出场地材料参数的确定方法。将该方法应用于地铁车站的横断面抗震分析中,并与土体直接采用非线性的Davidenkov模型进行的动力时程分析方法对比,两者计算误差满足工程需要的精度要求。此方法兼具场地等效线性化方法和地下结构动力时程分析方法的双重优势,可以作为一种动力时程分析方法运用于地铁车站等地下结构的抗震设计中。     

钢结构跃层加层的地震反应分析

根据现行的抗震规范,结合具体的工程实例,通过建立空间三维有限元模型,分析了钢结构跃层加层结构的动力特性,并分别用振型分解反应谱法和时程分析法,对分离式和整体式外套框架跃层加层结构进行了地震反应分析,比较了两种结构的抗震性能,计算结果可为该结构的抗震设计提供参考.     

贵阳奥体中心主体育场罩篷钢结构抗震性能化设计研究

贵阳奥体中心主体育场罩篷采用了预应力平面桁架斜交网格结构体系,最大悬挑49m。首先确定了抗震性能化设计目标,然后分别采用振型分解反应谱法、弹性动力时程分析方法和弹塑性动力时程分析方法对该工程进行抗震性能研究。针对单独钢筋混凝土看台模型、钢结构模型以及结构整体模型三种计算模型,对结构自振特性、构件应力比、结构位移、塑性铰分布与损坏程度等性能进行深入量化分析与设计。另外针对上下部整体计算模型分别按一致激励和多点激励进行动力时程反应计算。计算表明:采用单独罩篷钢结构模型进行抗震设计存在不安全因素,必须考虑上下部共同工作的整体模型;多点激励法计算基底总剪力小于一致激励法计算结果,采用一致激励法进行设计能保证结构安全性;在罕遇地震作用下,看台钢筋混凝土结构刚度的退化对上部钢结构抗震有利。通过上述系列分析研究,实现了抗震安全性能化设计目标。     

无站台柱雨棚结构地震作用分析

地震作用计算结果的可靠性直接影响结构的抗震设计。无站台柱雨棚结构地震作用计算通常只采用振型分解反应谱法,本文通过MIDAS软件得出了振型分解反应谱法和时程分析法的计算结果,建议在某些情况下,无站台柱雨棚结构的地震作用需用时程分析法进行补充验算。     

采用强化弹塑性模型的钢筋混凝土结构抗震性能设计谱方法

建筑结构的常规抗震设计,是按多遇地震作用对结构进行承载力及弹性侧移计算。为了保证结构的抗震性能,须验算结构在设防地震及罕遇地震作用下的承载力及弹塑性侧移。本文采用振型分解反应谱法,其中等效单自由度体系采用强化弹塑性模型,模型主要参数由常规抗震设计确定,屈服后刚度及阻尼比按模型强化段进行调整,利用规范的地震反应谱,进行结构的弹塑性反应分析。二层钢筋混凝土框架结构算例计算结果表明,采用本文提出的设计谱方法与弹塑性时程分析方法的计算结果基本相当,而计算则大为简化。按本文方法所得设防地震及罕遇地震作用下的结构地震响应可用于结构承载力验算,所得侧移可用于结构侧移控制及变形能力设计。