关于双塔式直流电压发生器结构输入地震波的讨论

通过不同类型地震波激励下的双塔式直流电压发生器地震反应的对比分析,讨论选择合理输入地震波的重要性。数值结果表明:当双塔式直流电压发生器结构中各塔架的自振频率相差较大时,采用传统的正弦共振3波和共振调幅5波进行时程分析时,存在低估结构地震反应的可能性;在时域内进行双塔式或多塔式直流电压发生器结构地震反应计算时,应重视输入地震波的选择问题,建议选择多条与工程实际场地相一致的实测地震波或人工地震波作为结构地震反应计算的基底地震输入。     

传统民居穿斗式木构架抗震性能振动台试验研究

为研究西南地区木结构传统民居的抗震性能,对一个位于7度抗震设防烈度地区的两层、两跨穿斗式木构架进行模拟地震振动台试验。试验中选用3条天然波和1条人工波作为输入地震波,对模型结构的动力特性、加速度响应、位移响应、地震剪力及耗能能力进行分析。研究结果表明：随着输入加速度峰值的增加,模型结构自振频率减小,阻尼比增大。在加速度峰值为022g的地震作用后,模型结构X向和Y向的一阶自振频率分别降低了1069%和1997%,相应阻尼比分别增大到1606%和1747%。结构各层加速度放大系数随着加速度峰值的增加而降低,檐柱顶处的加速度放大系数在整个结构中最小,说明檐柱顶处榫卯节点在振动过程中减震作用明显。在加速度峰值为022g的地震作用下,结构最大层间位移角为1/53,此时未见模型有显著破坏,表明模型木构架具有良好的整体变形能力和抗倒塌能力。整个试验过程中,一层柱架耗能作用最大,柱脚耗能作用最小。     

殿堂式木结构古建筑屋盖梁架体系动力特性及地震响应分析

以新城开善寺大殿的屋盖梁架体系为研究对象,通过数值模拟并参考相关试验得到了直榫、馒头榫和斗栱等节点的半刚性参数,进而建立了殿堂式木结构古建筑屋盖梁架模型,分析了结构的模态和关键构件的加速度和位移响应,并研究了屋盖质量和木材顺纹弹性模量对模型自振频率和动力响应的影响。结果表明,屋盖梁架模型前两阶振型均为平动。随着地震激励的增大,梁架各节点的峰值加速度和位移响应随之增大。同一地震激励下,相同高度的山面的椽栿的峰值位移大于正心间对应的构件,而两者的峰值加速度基本相同。相同工况下,各节点X向峰值位移无明显变化,Y向峰值位移总体上由下往上呈现逐层增大的趋势。随着屋盖质量的增大,自振频率减小,梁架各节点的峰值加速度先增大后减小,而峰值位移增大;随着木材顺纹弹性模量的减小,自振频率减小,各节点的峰值加速度减小,而峰值位移增大。     

NES减震RC框架结构抗震性能研究

阐述了NES减震器的动力学原理和减震机理,确定NES减震器的频率和最优振子质量等参数。采用ABAQUS有限元软件对一栋安装NES减震器的5层框架结构进行有限元模拟分析,选取El-Centro波和卧龙波,分析其在不同地震波、不同震级、不同峰值加速度下的破坏形态、动力特性、动力响应及其变化规律。并对减震前后结构的动力反应进行对比。结果表明:NES减震系统可以大幅度减小结构的地震反应,降低结构在地震作用下的加速度响应,减小结构层间位移、增大结构的自振周期;并且NES安装位置越高,结构减震效果越好;同时NES的使用能使按7度抗震设防烈度设计的结构达到8度抗震设防的能力,降低工程造价。     

传统风格建筑钢筋混凝土-钢管混凝土组合框架模型振动台试验研究

为研究传统风格建筑钢筋混凝土-钢管混凝土(RC-CFST)组合框架的抗震性能,采用三维六自由度地震模拟振动台对缩尺比为1/4的模型结构进行了El Centro波、Taft波、兰州波及汶川波等地震波输入下的试验。通过白噪声扫描得到了该模型的自振频率、阻尼比等动力特性,研究了模型结构的受力过程、破坏特征及加速度、位移、剪力和应变等动力响应。试验结果表明:随着输入波地震峰值加速度的增加,框架模型的自振频率下降,阻尼比增大,加速度放大系数逐渐减小;柱架是耗散台面地震作用的主要构件;7度罕遇地震作用下结构X、Y向的最大层间位移角分别为1/46、1/51,结构的总体刚度偏小;结构的地震剪力沿模型高度方向没有明显下降的趋势, CFST柱顶部与枋、椽连接区域及柱底为结构的抗震薄弱环节。基于研究结果,提出了加强该组合框架抗震性能的设计建议。     

传统风格建筑钢筋混凝土-钢管混凝土组合框架模型振动台试验研究

为研究传统风格建筑钢筋混凝土-钢管混凝土(RC-CFST)组合框架的抗震性能,采用三维六自由度地震模拟振动台对缩尺比为1/4的模型结构进行了El Centro波、Taft波、兰州波及汶川波等地震波输入下的试验。通过白噪声扫描得到了该模型的自振频率、阻尼比等动力特性,研究了模型结构的受力过程、破坏特征及加速度、位移、剪力和应变等动力响应。试验结果表明：随着输入波地震峰值加速度的增加,框架模型的自振频率下降,阻尼比增大,加速度放大系数逐渐减小;柱架是耗散台面地震作用的主要构件;7度罕遇地震作用下结构X、Y向的最大层间位移角分别为1/46、1/51,结构的总体刚度偏小;结构的地震剪力沿模型高度方向没有明显下降的趋势, CFST柱顶部与枋、椽连接区域及柱底为结构的抗震薄弱环节。基于研究结果, 提出了加强该组合框架抗震性能的设计建议。     

穿斗式木结构民居模拟地震振动台试验研究

为研究穿斗式木结构民居的抗震性能,以位于川西抗震设防烈度7度区的典型2层穿斗式民居为原型,对一个缩尺比例为1∶2的穿斗式木结构模型进行了模拟地震振动台试验。试验中选取汶川波、兰州波、Taft波和El Centro波作为地震动输入,实测了结构在地震作用下的自振频率、阻尼比、刚度、加速度反应、位移反应、剪力分布和应变的变化规律。试验结果表明：随着地震峰值加速度的增加,模型结构的自振频率和刚度下降,阻尼比增大,各层加速度放大系数介于0.286~1.383之间;浮搁于混凝土板上的柱脚的滑移在一定程度上衰减了传入上部结构的地震作用,第2层檐柱顶高度处的榫卯节点在振动过程中耗能作用明显;当输入峰值加速度为0.22g和0.40g时,模型晃动剧烈,最大层间位移角分别为1/65和1/35;当输入峰值加速度增至0.50g时,模型依然没有倒塌,表明穿斗式木结构具有良好的整体变形能力和抗倒塌能力。     

人致激励下装配式竹集成材空心楼板舒适度试验研究

进行了人致激励下装配式竹集成材空心楼板的舒适度试验,选用了自振频率与峰值加速度为舒适度的评价指标。利用了抬脚跟激励方式来获得楼板在不同工况条件下的自振频率,分析了人行荷载作用下楼板动力响应,可以发现:空载时楼板自振频率都超过规定限值(3Hz)的6倍,负载时楼板的自振频率也都超过10 Hz;所有工况人行激励试验的楼板峰值加速度都小于0.015g,跨度小、两端铰接的楼板动力响应加速度值最大,跨度大、两端固接时板的峰值加速度最小。结果表明装配式竹集成材空心楼板满足舒适度要求。     

新型NES非线性减震器构造原理及参数分析

为研究新型NES非线性减震器构造原理及参数分析,将非线性减震器安装在六层钢筋混凝土框架结构每层框架梁底部的位置,按8度抗震设防烈度设计结构,采用ABAQUS有限元分析软件对结构进行抗震性能分析.选取EL-Centro波、Taft波、汶川波,分别分析结构在不同震级、不同加速度峰值作用下的层间地震响应.分析结果表明:具有合理构造和减震参数的新型NES减震器可有效降低结构在地震作用下的加速度响应,减小结构层间位移、增大结构的自振周期,使结构可以有效地吸收消耗地震能,从而达到层间减震效果。     

多模块高温气冷堆核岛厂房隔震结构振动台试验

为研究多模块高温气冷堆核岛厂房基底隔震结构的抗震性能,设计缩尺比为1/20的核岛厂房振动台试验模型,分别进行抗震、摩擦摆支座隔震、橡胶支座隔震三种工况下的振动台试验,对比分析不同工况下核岛厂房隔震结构的动力响应规律,包括结构动力特性、加速度和位移响应、楼层反应谱等。试验结果表明：采用隔震措施后,结构自振周期明显延长,隔震效果显著;三向地震动输入时,隔震上部结构的加速度放大系数在四层以上会突然增大,这是由于结构中部T形墙高度仅至四五层之间,结构在此处被削弱;结构整体刚度较大,抗震结构和隔震后上部结构的相对位移均较小,基本处于平动;隔震措施能明显减小核岛厂房结构在其自振频率处的水平向加速度反应谱峰值,而在隔震频率处隔震模型加速度反应谱值有所增加;在三向地震动输入下,隔震模型的竖向楼层加速度谱较抗震结构的竖向加速度谱有明显放大。     

大底盘双塔结构的时程分析法研究

运用时程分析理论对大底盘双塔连体结构的地震反应进行分析,同时比较了大底盘双塔连体结构在双塔对称与否的情况下地震反应的不同情形.结果表明,对称双塔结构两塔楼的相互影响很小,连接体的连接作用不大,而对于非对称双塔结构,由于连体的连接作用,将减少结构顶部的动力响应.     

地震作用下塔顶重载对吸收塔动力响应影响研究

吸收塔结构属于高耸大开口薄壁圆柱壳结构,塔顶布置湿式除尘装置后,体现出显著“头重脚轻”特性,地震作用下极易出现“点头现象”,发生失稳破坏。通过对比分析塔顶是否布置湿式除尘装置两类吸收塔结构在不同类型、不同输入角度地震波以及塔内不同浆液高度作用下的位移、加速度以及应力响应,并对湿式除尘吸收塔结构缩尺模型进行了振动台试验。研究表明：无湿式除尘装置吸收塔结构远场地震作用下动力响应最大,塔顶布置湿式除尘装置后振幅增大,自振频率减小,近场地震作用下动力响应最大,且在开口处产生应力跳跃,发生应力集中现象。基于开口对刚度的削弱作用,最不利地震波输入方向均是沿开口方向|两类吸收塔结构均在无浆液时动力响应最大,且随着浆液高度的升高,塔体动力响应总体呈减小趋势,浆液的存在一定程度上起到减震作用,塔顶布置重载后对浆液减震效果有一定削弱作用。     

桩板墙地震动力特性的大型振动台模型试验研究

 通过1个比尺1∶8的二级支护边坡大型振动台模型试验,研究地震条件下桩板式挡墙加速度、动位移和动土压力等的响应特性,模型试验以汶川波、大瑞人工波和Kobe波3种地震波作为振动台激振波,汶川波采用水平(X)向、竖直(Z)向和水平竖直(XZ)双向3种激振方式,大瑞人工波和Kobe波采用水平竖直(XZ)双向1种激振方式,研究地震波作用方向和方式以及地震波形等地震动参数对桩板式挡墙地震动力响应特性的影响规律。研究表明：桩板式挡墙加速度、动位移和动土压力等的响应特性,主要受水平向地震波作用的影响,且与地震波类型、激振方向和方式以及测点位置有关。加速度动力响应峰值呈现出沿墙高非线性增大的特征,因而在采用拟静力法时,有必要在考虑支挡结构组合方式、边坡特性及地震波作用方式等影响的基础上,采用合适的地震荷载拟静力值的放大系数。动位移响应峰值和永久位移值呈现出非线性响应特性,水平竖直(XZ)双向地震波激振下,桩板墙主要产生离开土体向边坡外侧平移的动位移模式。动土压力响应峰值沿墙高呈现出两头小中间大的非线性分布特征。     

竖向地震对柔性直流换流站大跨度阀厅结构影响分析

柔性直流换流站阀厅常常采用大跨度钢结构,由于阀厅结构的复杂性和重要性,应对其竖向地震响应进行分析。依托厦门柔性直流换流站工程,采用弹性时程分析法对大跨度阀厅结构的竖向地震响应进行计算分析。结果表明,不同于水平地震,竖向地震对阀厅屋盖弦杆及钢柱的轴力影响较大,其对重型屋盖阀厅结构的影响比轻型屋盖阀厅结构更为显著。此外,通过对不同跨度的重型屋盖阀厅钢结构在不同场地类别下的竖向地震响应的试算,推荐该类结构在7度0.15g时竖向地震影响系数可偏安全的取0.08。     

聚丙烯打包带网水泥砂浆面层加固残损砖箍窑洞振动台试验研究

为提高残损砖箍窑洞的抗震性能,对黄土高原地区典型传统民居砖箍窑洞残损试验模型采用墙体裂缝注浆加固和聚丙烯打包带网水泥砂浆面层进行整体抗震加固,并对加固后结构模型的抗震性能进行模拟地震动振动台试验。试验中选取人工波、El Centro波和LA Hollywood波作为地震动输入,实测并分析了加固结构在地震作用下的自振频率、阻尼比、加速度响应、位移响应、扭转效应、基底剪力、滞回耗能及加固效果。结果表明：随着地震动峰值加速度的增加,模型结构的自振频率和刚度下降,阻尼比增大;随地震动峰值加速度的增加,X向、Y向加速度放大系数均逐渐减小,出现明显损伤后,结构动力放大系数减小幅度变大;多遇地震作用下加固模型结构最大层间位移角为1/500,设防地震作用下最大层间位移角为1/200,罕遇地震作用下最大层间位移角为1/133,倒塌时最大层间位移角为1/29;拱脚与基础的相对变形明显大于拱顶及窑顶的;加固模型结构破坏时水平扭转角最大值为0.0015rad,具有较大的抗扭刚度和耗能能力;综合加固后结构模型的抗震性能、能量耗散、经济性,聚丙烯打包带网水泥砂浆面层加固砖箍窑洞具有明显的优势,可在残损砌体结构的抗震加固中推广应用。     

大跨度钢混组合桥梁结构地震响应分析

某在建的公铁两用斜拉桥为双塔三索面漂浮体系,建立了该桥的动力计算模型,并获得了此桥的动力特性。在求得了该桥的等效阻尼比,并对反应谱进行了长周期段和阻尼影响修正的前提下,进行了该漂浮体系钢-混凝土组合结构斜拉桥的地震反应谱响应分析。分析结果表明,对于钢-混凝土组合结构,必须求出其整体结构的等效阻尼比,以此阻尼比为依据,对反应谱进行阻尼影响的修正,同时应考虑反应谱长周期段取值对长周期结构地震反应谱响应的影响。     

下沉式黄土窑洞结构模型振动台试验研究

以我国西北部黄土高原地区传统民居下沉式黄土窑洞为研究对象,对其缩尺比例为1∶5的简化模型进行振动台试验,以研究结构的动力特性及地震响应,其中加速度相似比取2.5。通过试验得到了模型结构在不同工况下的加速度响应、位移响应和破坏形态,并分析白噪声激励下各测点的频响函数,获得各受力阶段模型结构的动力特性及其变化规律。结果表明：下沉式黄土窑洞模型结构在地震峰值加速度0.14g作用后,窑洞拱券顶部及其上覆土区域开始产生裂缝,且裂缝随着地震动强度增大而持续发展;模型结构1阶振型为沿振动方向的平动,在地震峰值加速度0.75g作用后,1阶频率下降了34%,1阶阻尼比增加了119%;窑洞拱顶的加速度与位移响应较中腿及边腿的更加明显,加速度响应沿其高度方向呈增大趋势;中腿与边腿的加速度、位移响应存在差异,且沿着窑洞进深方向两者的变化规律也不相同。     

Wind effect of a twin‐tower super high‐rise building with weak connection

An analysis and estimation method of multibalance synchronous test is established to study the wind effect of a complex super high‐rise building with weak connection. First, the frequency domain method is applied to deduce the calculation process of the wind effect of the multitower structure on the basis of the high frequency force balance (HFFB) technique. Then, the synchronous force test of HFFB is conducted on a twin‐tower super high‐rise building connected by a bridge. The wind‐induced response and loads and the interference effect between the two towers are analyzed based on the wind tunnel test data. The displacement correlation between the towers and the relative displacement of the multitower structure are investigated. Results show that the maximum and minimum relative displacements in the along‐bridge direction are 0.26 m in the along‐wind direction and ?0.26 m in the crosswind direction, respectively. The channeling effect formed by the surrounding buildings is the main cause of the maximum cross‐bridge displacement. The influence of the correlation between the two towers can be ignored for the along‐bridge relative displacement. The results of the HFFB and high‐frequency pressure integral test agree with each other, thereby indicating the reliability and effectiveness of the proposed method.