地基刚度和不均匀性对混凝土大坝地震响应的影响

应用比例边界有限元方法进行了坝-水库-无限地基的动力相互作用分析。深入研究了无限地基刚度变化以及地基非均匀性对大坝地震响应的影响。计算了不同的均匀地基刚度和地基刚度随深度变化情况下Koyna大坝的频响曲线以及地震作用下大坝的时程响应。计算结果表明,地基刚度和不均匀性对大坝地震响应产生重要影响。对于均质地基刚度增加时,坝的地震响应随之增加;对于地基刚度随深度增加的不均匀地基,坝的地震响应增加迅速。此外还讨论了工程中广泛应用的无质量地基模型对于相互作用分析的适用性问题。     

土与一般刚度偏心结构地震动力相互作用的研究

采用极坐标表示楼层任意刚度偏心位置,能更加详细地分析结构各层刚度中心在任意位置的偏心对结构平移-扭转耦合地震响应的影响,另外考虑实际边界条件,即并入土与结构相互作用（SSI）以达到结构整体性能,因而提出了分析土与一般刚度偏心结构地震动力相互作用的基本框架.首先,采用极坐标建立双向地震作用下两层一般刚度偏心结构（GSES）的动力方程（6个自由度）;接着,使用5个自由度土阻抗函数来表征土与一般刚度偏心结构相互作用;最后,建立土与一般刚度偏心结构相互作用（SGSESI）的动力方程,使用SGSESI系统的标准化均方根位移和加速度来分析其地震动力相互作用.通过设置不同的刚度偏心位置,数值研究了在双向地震作用下,考虑SSI的同轴、非同轴刚度偏心对结构平-扭耦合地震响应的影响.     

节点刚度对自立式角钢塔抗震性能影响分析

采用有限元分析软件ANSYS,研究节点刚度对自立式角钢塔结构抗震性能的影响。建立了考虑节点刚度的角钢塔模型,并对角钢塔进行了三维罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,研究了地震作用下节点刚度对结构内力和位移的影响。结果表明节点刚度对结构的抗震性能影响显著。     

基础刚度对高层建筑抗震设计的影响分析

现有结构抗震设计方法一般采用基础嵌固假定,忽略基础刚度对上部结构抗震设计的影响。实际上,客观存在的基础刚度将改变建筑结构的地震作用及效应。提出基于有限基础刚度的结构计算简图,研究基础刚度对高层建筑地震作用及效应的影响规律,可以较好解释汶川地震中底层框架柱上端破坏的原因,有利于进一步完善高层建筑抗震设计。分析基础刚度对高层建筑侧移刚度以及整体稳定的影响,提出高层建筑合适基础刚度的理念、计算方法及隔震结构基础竖向刚度要求。     

超长大跨结构多点激励的若干问题研究

多点地震激励对超长大跨结构地震反应分析有重要意义,视波速是多点地震激励的重要参数,目前其确定方法尚无统一认识,并且多点地震激励分析中未考虑基础刚度对结构的影响。文章分析影响视波速取值的因素,给出了视波速的取值方法,并提出地震反应分析中考虑基础刚度的模型及基础刚度的计算方法。以某机场航站楼设计为工程背景建立计算模型,采用时程分析法进行考虑基础刚度影响的一致与多点地震激励,分析视波速以及基础刚度对超长大跨结构多点激励的影响。结果表明,视波速的大小将直接影响结构受多点激励影响的强弱,工程中应重视视波速的合理取值;基础刚度对超长大跨结构行波效应的影响由结构底部向上递减,对结构下部楼层的影响较为显著;刚性基础可能会高估多点地震激励对结构最大楼层总剪力、层间位移角以及框架柱内力的影响,而屋盖构件内力反应受基础刚度的影响不大。     

填充墙对框架结构的刚度效应分析

采用填充墙-框架并联模型分析了填充墙对结构刚度的贡献,填充墙刚度效应对结构自振周期的影响,并对多工况下的框架结构填充墙结构进行了八度多遇地震作用下的时程抗震验算.通过分析认为,填充墙的刚度效应使结构的自振周期减小,填充墙的不当布置使结构在水平地震作用下产生较大的层间位移而出现薄弱层.在结构设计中,有必要根据填充墙实际状况考虑填充墙对结构体系的刚度效应,使框架填充墙结构体系在地震作用下的计算更切合实际.     

非弹性结构体系的概率地震损伤分析

综合考虑强度退化、刚度退化、捏拢效应等典型滞回特性的影响,提出了双向激励下非弹性体系地震损伤分析的新型数值模型.结合所筛选的69条地震记录,定量地分析了双向地震激励、强度退化、刚度退化、捏拢效应等因素对地震损伤指标的概率统计特征的影响.计算结果显示:非弹性双自由度体系的地震损伤指标可以描述为Frechet或Lognormal分布随机变量;双向激励下非弹性双自由度体系的地震损伤指标可以近似表达为单向激励下非弹性单自由度体系的地震损伤指标的平方和开方;减小结构的屈服后刚度或考虑强度退化、刚度退化和捏拢效应的影响可以明显加剧结构的地震损伤程度.     

客运专线连续梁桥墩地震反应分析

以（60＋100＋60）m连续梁为研究对象,用有限元软件建立了该桥考虑桩土效应作用的全桥模型,采用反应谱法及时程分析法分析结构地震响应,并对其结果进行比较,同时分析基础刚度对地震反应的影响,结果表明基础刚度对桥墩地震反应影响较大。     

节点刚度对单层网壳动力性能的影响

节点刚度不仅影响网壳的静力性能,对网壳的动力性能也有一定的影响.为认识其对网壳动力性能的影响规律,本文应用ANSYS中的Matrix27单元建立节点刚度单元模型,研究了节点刚度变化时网壳动力性能的相应变化.采用动力时程分析法研究了不同节点刚度对网壳地震响应的影响.计算结果表明,节点的轴向刚度和弯曲刚度对网壳的自振特性和地震响应均有一定的影响,实际工程中考虑节点刚度的影响能更准确地反映结构真实性能.     

"5·12"汶川地震灾区典型教学楼框架与楼梯共同工作性能

以"5·12"汶川地震灾区典型教学楼框架为对象,研究了框架与楼梯的共同工作性能,包括框架独立单元的静力抗侧刚度、整体框架的静力抗侧刚度、整体框架动力特性,并进行了地震反应谱分析以及地震时程分析.结果表明:楼梯的存在对框架抗侧刚度、动力特性、规范地震反应谱下内力峰值、不同地震作用下的构件内力及节点反应谱峰值均存在较大的影响.所得结论可为灾区类似建筑的新建和修复加固提供必要参考.     

隔震结构等代体系的力学模型

隔震技术是最近二、三十年发展起来的一种适合我国国情的新型减震控制技术。它彻底克服了传统抗震结构“硬碰硬”式抗震设计方法的不足。采用“软化”结构,“以柔克刚”的方式通过在结构底部设置隔震层来避免、限制和吸收传人结构的能量。采用该项技术,可将8度地震反应减少50％以上,可使建筑物的建筑高度增高,层数增加,并使建筑物摆脱超烈度地震威胁。该技术因其简单、方便和可靠性好等优点,得到了工程界的广泛认可和长足发展,并在工程上具有广阔的应用前景。本文主要介绍隔震结构等代体系力学模型的建立过程。方法是先从一般单自由度剪切结构体系的力学模型出发,再在其上附加隔震结构体系的条件,最后导出隔震结构等代体系的力学模型,并对其进行验证,得出了较有意义的结论。     

组合梁刚度对组合框架的抗震性能影响分析

为研究钢-混凝土组合框架梁的刚度对组合框架抗震性能的影响,通过某多层钢结构工程实例,采用有限元软件ANSYS分别建立了纯钢框架、组合梁框架及其不同阻尼比下的框架计算模型,进行了纯钢框架与组合框架在不同阻尼比下的多遇地震反应谱分析及弹性时程分析。实例分析结果表明:考虑钢框架的组合作用后,结构整体自振周期变短,说明结构整体刚度变大,地震层间位移变小。虽然组合框架整体刚度的增大使地震力有所加大,但由于组合结构阻尼比接近混凝土结构阻尼比,组合框架无论是结构侧向位移还是地震力均小于纯钢框架,因此组合框架是一种良好的结构形式。     

钢—混凝土结构多维地震作用简化分析模型

通过将高层钢—混凝土核芯筒混合结构简化为半刚架模型和剪力墙多弹簧模型的并联结构体系,得到用于高层混合结构水平地震反应分析下的简化分析模型,利用水平刚度与抗扭刚度的关系,得到扭转刚度及水平和扭转的耦合刚度,从而建立混合结构在多维地震作用下的空间简化分析模型。     

水平地震作用下填充墙框架结构的刚度计算

介绍了有填充墙框架结构在水平地震作用下刚度的计算方法,并对纯框架和填充墙两个部分分别进行刚度分析计算,指出填充墙计算时应考虑刚度的折减系数.     

地震作用下沿高变刚度框剪结构的计算方法

本文在对框剪结构连续化处理的基础上，在框剪结构刚度变化区间进行离散化，推导出框－剪单元在考虑刚度变化和剪切变形影响时的内力，位移关系式，给出了沿高变刚度框剪的结构地震反应计算方法。本文给出了算例，说明考虑沿高变刚度对框剪结构内力及位移的影响是必要的。     

框架-抗震墙结构抗震墙抗弯刚度的优化研究

框架-抗震墙结构中抗震墙设置数量的多少是框架-抗震墙结构体系是否安全、经济、合理的关键。抗震墙设置过少，结构不安全；抗震墙过多，地震作用加大而不经济，不能充分发挥框架-抗震墙结构的结构优越性。根据框架-抗震墙结构连续化原理，求得结构的基本周期、顶点位移和最大层间位移角，建立优化数学模型，可准确地求出框架-抗震墙结构所需最优抗震墙的抗弯刚度值。同时求得最大层间位移角的具体位置，并据此求出7、8、9烈度区不同高度框架-抗震墙结构层面积为1000m^2时所需的抗震墙抗弯刚度值，可供设计参考。     

高层建筑结构刚度浅析

阐述了高层建筑结构刚度的概念设计原则和结构刚度与震害的关系,分析了规范对结构刚度的规定,并进一步提出了对结构刚度的认识,可供高层建筑结构设计人员参考借鉴。     

考虑楼板效应的钢结构罕遇地震反应分析

以10层钢结构为研究对象,在罕遇地震作用下,通过ANSYS有限元数值方法,对纯框架结构及不同支撑结构在考虑楼板作用与不考虑楼板作用的情况下结构的地震响应进行了比较分析,结果表明：同种结构在楼板作用下耗能能力降低,结构的整体刚度增加,自振周期减小,地震反应增强。     

平面框架简化为鱼骨型振动模型的研究

将框架结构简化为鱼骨型模型,能够考虑框架横梁刚度对结构性能的影响,是一种合理的简化方法。基于静态缩合方法,推导了鱼骨形模型结构刚度矩阵的解析式,通过算例提出了实际单跨平面框架结构和鱼骨型振动模型之间的线刚度转化关系。例题分析表明,提出的模型能够模拟结构的实际地震反应,计算精度满足工程要求。     

拱式转换层结构多遇地震反应分析

拱式转换层是一种新型结构形式,由于转换层上、下部刚度突变,引起了该结构地震剧烈反应,本文针对这种新型转换层形式,分析了上、下部等效侧向刚度比对多遇地震反应的影响,进而提出设计建议,以供工程设计参考。