冲断层作用下近场框架结构群的地震响应

目的研究考虑地球介质黏弹性的冲断层作用下近场框架结构群中各结构的梁端弯矩和柱中剪力时程响应．方法通过建立三类被研究块体的控制方程,给出断层破裂过程中地震波在黏弹性地球介质和近场框架结构群中传播的数值模拟方法．运用该方法,考虑地球介质的黏弹性衰减和盆地的影响研究近断层框架结构群的地震响应．结果给出了冲断层作用下城市结构群中框架结构的梁端弯矩和柱中剪力时程响应．结构群中结构的梁端弯矩和柱子剪力增大主要原因是结构与其所在场地的共振．位于破裂前方与震中之间的结构群作逆时针方向运动．结论笔者为近断层城市建筑结构群地震响应研究提供了一种定量分析方法．     

高层结构动力响应的波动分析方法

目的提出高层结构动力响应的波动分析方法.方法取楼板及上下各半层结构建立控制体,基于Timoshenko梁理论,对其控制方程组进行空间离散,建立控制体平动和转动的动力学方程,给出层间弯矩和楼板转角关系式以及层间剪力与楼板位移和楼板转角的关系式.利用这些离散型方程组,在时间域上交替递推计算,给出高层结构动力响应数值计算的波动分析方法.结果与有限元方法进行对比,验证了该方法的有效性;数值算例表明,高层结构受地震作用时,其转动惯性和剪切变形对结构响应影响较大,进行结构动力分析时不应忽略.结论该方法适用于计算高层结构的地震响应问题,从波动角度为研究高层结构的动力响应分析提供了一种新的途径.     

考虑行波效应下大跨度钢拱桥的地震反应分析

以一座主跨为260m的中承式钢拱桥为实例,采用大质量法实现行波效应下的多点激励,对该桥进行了考虑行波效应下的地震反应分析.选取5组截面,探讨了考虑行波效应时不同相位差对该桥地震反应的影响,并与一致激励地震动输入下桥梁的地震反应进行了对比分析.结果表明:考虑行波效应比一致激励作用下该桥的地震反应有增大的趋势,当相位差最大为5.2 s时,5组截面中竖向位移、轴力和横向弯矩峰值分别是一致激励下的10.9、6.5和5.1倍,并且在考虑行波效应时随着相位差的减小,结构的位移和内力均呈现减小的趋势.在大跨径桥梁抗震设计中应考虑行波效应的影响.     

叠层橡胶支座竖向刚度退化对隔震结构的影响

隔震结构在地震作用下,叠层橡胶支座竖向刚度随剪切变形增加而不断退化,对整体隔震结构产生的影响尚不明确.为此,通过ABAQUS建立不同层数、层高、柱距的隔震框架结构,支座本构采用修正的双弹簧模型结果.通过ABAQUS用户单元子程序UEL,采用FORTRAN语言编写了能够考虑支座竖向刚度退化的支座单元程序;输入实际罕遇地震波,对结构进行弹塑性动力时程分析,研究支座竖向刚度退化对结构地震响应的影响.结果表明:支座竖向刚度退化对结构柱底剪力、轴力、弯矩及梁弯矩有一定影响,地震响应放大系数结果为1.1～1.3;支座竖向刚度退化对支座剪切变形及上部结构层间位移影响较小.研究结果可为今后进行罕遇地震作用下隔震结构的计算分析提供重要依据.     

三种工况下全焊钢框架中梁端焊缝内力的对比分析

柱在轴向压应力的作用下,会产生相应的压缩变形,带动与之刚接的梁端焊缝产生相应的变形和内力,此内力与梁端内力叠加,会导致梁柱连接处焊缝内力过大.现有设计中,全焊梁柱连接处焊缝内力的计算,采用的是由梁施加的弯矩、剪力和可能存在的轴力,未计入柱端轴向力的影响.文章采用有限元方法,通过三类工况下的对比分析,说明柱轴力对焊缝内力的影响,建议设计时考虑这种因素.     

多遇地震下框架结构填充墙的作用：汶川地震的启示

以某3层钢筋混凝土框架结构为分析对象,考虑不同的填充墙布置,进行多遏地震作用下的计算分析。结果表明分析模型中考虑填充墙及其不同布置时,结构的动力特性、规则性特征、以及内力分布等结构的抗震性能均受到明显影响。需要指出的是在多遇水平地震作用下,由于填充墙的约束作用,框架柱端节点弯矩远大于梁端弯矩。建议结构抗震分析时,力学模型中应增加考虑填充墙参与受力计算。     

行波效应和地下结构对地表结构抗震设计的影响

本文以上海典型的双层地铁站上方的框架结构为例,讨论了行波效应和地下结构对地表建筑物抗震设计的影响.首先计算得到重力荷载作用下梁柱的内力值,然后考虑水平地震和竖向地震共同作用的情况,将不同地震波分量作用下梁柱的地震反应和静力反应进行组合,得到框架梁柱的抗震设计值.通过比较不同地震波输入模式下梁柱抗震设计值的差异,分析了行波效应对结构抗震设计的影响;通过比较无地下结构和有地下结构时梁柱抗震设计值的差异,分析了地下结构对结构抗震设计的影响.研究结果表明:行波效应和地下结构对该框架结构柱的影响可以不用考虑,但是对部分框架梁的抗震设计值有所增加,特别是对部分梁中轴力的增大效应较大,所以在地表建筑物的抗震设计中考虑行波效应和地下结构的影响是有必要的.     

无侧移单元闭合框架P-δ效应的研究

为了判断无侧移单元封闭框架柱在考虑轴力p-δ效应下柱端弯矩的变化规律,提出了综合梁柱约束类型及节点二阶附加转角的判断法则;并经过典型算例结果的检验与证实。当节点转动是由梁端引起时,若考虑p-δ效应后节点转角增大,则意味着由于柱对梁端的约束作用减弱,柱端弯矩与梁端弯矩将变小;反之,则梁端受到柱端的约束效应增强,那么柱端弯矩与梁端弯矩将增大。当节点转动是由柱端转动引起时,由于作为柱端转动约束构件的梁抗弯刚度保持某一常量,如果考虑p-δ效应后,节点附加转动增大了原节点转角,那么梁端弯矩就会增大,从而使与之相连接的柱端弯矩也相应增加;反之,若节点附加转角减小了节点转角,则梁端约束弯矩减小,而减小与之连接的柱端弯矩。     

有侧移框架二阶效应的弹性分析

目的对有侧移框架进行二阶效应的弹性分析,以及梁柱线刚度比对有侧移框架二阶效应的影响.方法采用转角位移法推导了考虑二阶效应(P-Δ效应和P-δ效应)的转角位移方程.结果算例中应用该转角位移方程求解有侧移框架的二阶内力,并将结果同该框架的一阶内力进行比较,二阶内力的存在并不是使所有杆件的内力都增加,在柱底处二阶内力较一阶内力小,而在柱顶处二阶内力较一阶内力大.考虑二阶内力后梁端的弯矩较不计二阶内力影响的弯矩有所增加.不受均布荷载的杆件的弯矩图是直线,而在考虑二阶效应后却变成正弦曲线.结论对于单层单跨框架,梁柱线刚度比越小对二阶效应的影响越大.     

大跨度高位连体桁架竖向地震响应随机振动分析

采用绝对位移直接求解的虚拟激励法,利用ANSYS有限元分析软件的谐响应分析模块,对某大跨度高位连体结构进行竖向一致、行波激励下的地震响应随机振动分析。结果表明:大跨度高位连体桁架竖向地震作用系数明显比《建筑抗震设计规范》给出的屋架竖向地震作用系数大,平均增幅达50%左右;竖向行波激励能减小连体桁架的动力响应,设计时不需考虑竖向地震行波效应。