Abrahamson相干模型在核电站构筑物抗震响应分析中的应用

采用Abrahamson的空间相干性模型,分别对位于硬岩、软岩和软土场地上核电站的构筑物开展空间相干性对于地震楼面反应谱影响的分析,评估其非一致性对于地震响应谱的影响大小。     

田湾核电站5、6号机组常规岛主厂房结构抗震性能分析

本文在已有研究的基础上,运用SAP2000、ANSYS软件对常规岛主厂房进行弹性分析和罕遇地震作用下的弹塑性变形分析(Pushover分析),分析结构周期、振型和层间位移角特点,绘制能力谱-需求谱曲线,得到了在不同地震作用下核电站常规岛主厂房从弹性阶段到弹塑性阶段的较为完整的结构动力响应。结果表明:多遇地震作用下结构抗震性能良好,结构的周期和振型以及弹性阶段层间位移角满足规范要求;罕遇地震作用下需求谱、能力谱两线相交所得性能点出现较早且处于能力谱的弹性范围内,结构抗震性能满足规范要求。本文分析过程对核电站常规岛主厂房等重大建筑工程的抗震性能分析具有一定的参考和实用价值。     

CCTV新台址主楼抗震性能研究

中央电视台新台址主楼建筑造型和结构体系独特,结构动力特性和地震响应异常复杂。本文首先研究了结构的自振特性,研究结果表明,其1、2阶振型表现为沿两塔楼对角线方向的平动变形,并伴随塔身扭转变形以及大悬臂竖向振动,其3、5、7阶振型以扭转为主。在自振特性分析的基础上,应用有限元数值方法对结构的小震、中震弹性响应进行了分析。通过对构件承载性能的分析建立了弹塑性计算模型,并应用此模型进行了结构大震弹塑性时程响应和静力弹塑性推覆分析,依据抗震性能指标校核了结构及构件的承载力。基于FNA进行的大震弹塑性时程分析表明,最大层间位移角满足1/50的限值条件。推覆分析分别采用以加速度相关和质量相关的横向力分布模式,正、反向加载进行计算,按照目标位移法和能力谱法确定结构的地震响应以及推覆过程中塑性铰的分布状态。基于三套地震作用参数(《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),100年使用年限换算设防烈度及地震安评报告)的计算结果,综合评估了结构的     

型钢混凝土框架—混凝土核心筒结构抗震性能分析

采用Etabs软件,以某型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构为研究对象,建立整体空间有限元模型进行模态、振型分解反应谱法及弹性时程分析;并采用midas/gen软件对该高层结构进行设防烈度及罕遇地震下的静力弹塑性时程分析。分析该建筑结构在多遇及罕遇地震作用下的地震反应,并验算了该高层建筑在多遇地震下的弹性变形及罕遇地震作用下结构的弹塑性变形。结果表明该结构满足抗震规范要求。     

某平面不规则结构弹塑性时程分析

某框架结构位于7度(0.1 g)抗震设防区域,楼(屋)面有多处开洞且尺寸较大,属于高烈度下的平面不规则结构。采用NosaCAD结构分析软件分别按弹性和刚性楼面假定对该结构进行弹塑性时程分析,研究该结构在7度罕遇地震作用下的抗震性能。分析结果表明:罕遇地震下,塑性铰首先出现在梁上,部分柱子一端出现塑性铰。结构最大层间位移角小于规范限值1/50,可以满足"大震不倒"的抗震设防要求。楼面大开洞对该结构的变形和整体损伤状况有一定影响。刚性楼面假定下的结构只呈现平动响应,弹性楼面假定下结构出现扭转响应并且构件损伤程度大于刚性楼面假定下的计算结果。     

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。     

粘滞阻尼墙在框架剪力墙结构中的应用与设计

某医疗建筑病房楼采用的结构体系为附加粘滞阻尼墙的混凝土框架–剪力墙结构.采用动力弹塑性时程分析法能够准确模拟附加粘滞阻尼墙元件的混凝土框架–剪力墙结构的动力响应.基于粘滞阻尼墙的非线性特性,在多遇地震作用下,以考虑附加阻尼比的反应谱法进行结构设计,在罕遇地震作用下采用弹塑性时程分析的方法评估结构的抗震性能.结果表明,采用粘滞阻尼墙,主体结构地震反应降低,抗震性能显著提高.     

梁式桥抗震设计的地震能量反应谱分析

合理选取4类场地320条强震记录,研究地震动特性和恢复力模型动力参数对弹塑性SDOF体系的地震能量响应及其分配规律的影响,得到如下结论:1对于弹塑性SDOF体系,只要给出某一标准设防烈度的地震能量反应谱,其他设防烈度的能量反应谱可以根据PGA设防烈度与PGA标准烈度比值的平方调整得到;2可忽略屈服后刚度比对结构地震能量响应及其分配规律的影响;3阻尼比对地震总输入能的影响不大,但却对阻尼和滞回耗能有较大影响;4弹性和弹塑性SDOF体系的地震总输入能存在一定差别的,不能忽略结构延性对地震总输入能的影响;5低延性结构的延性能力的增加将会大幅提高其滞回耗能能力。在此基础上,采用非线性能量反应时程分析方法,建立适用于我国梁式桥抗震设计的地震总输入能谱、能量折减系数谱、滞回耗能谱和滞回耗能比谱,并为梁式桥基于能量的抗震设计提供以下建议:在采用能量方法对梁式桥进行抗震设计,因尽量使结构周期超过临界周期,以避免结构弹塑性地震输入总能量被放大;同时,还应控制梁式桥的延性不宜过大或过小。     

塑性铰模型对混凝土框架结构动力弹塑性分析的影响

建筑结构在遭遇罕遇大震时,部分结构构件将进入塑性状态.对结构进行弹塑性分析可以更好地掌握建筑结构在大震下的动力响应特性.基于SAP2000软件,分别采用该软件提供的默认塑性铰单元和弹塑性计算用的塑性连接单元,建立混凝土框架结构的弹塑性动力计算模型,输入折线时程曲线和地震记录曲线,进行弹塑性动力时程分析.结果表明,采用刚塑性滞回模型的默认塑性铰单元计算得到的结构加速度响应比采用弹塑性滞回环模型的要低,在使用程序默认塑性铰单元作动力弹塑性时程分析时需要注意考虑该现象对结果的影响.     

FPS支座隔震桥梁的弹塑性反应谱分析

弹塑性反应谱分析法是将结构等效线弹性化后,利用修正的弹性反应谱进行分析的方法。因此简述了FPS支座的优点及基本原理,并提出FPS隔震桥梁的等效线弹性化和弹塑性反应谱分析方法。选择3种阻尼影响系数的计算方法,研究结构阻尼对反应谱的影响。以1座4跨连续梁为例,进行弹塑性反应谱分析并将其结果与非线弹性时程分析结果进行对比。对比结果表明结构阻尼对地震响应结果影响较大,同时弹塑性反应谱分析结果与时程分析结果吻合较好,可为今后FPS隔震桥梁的设计分析提供一定参考与借鉴。     

南方沿海核电站非核部分钢筋混凝土结构环境类别及作用等级研究

核电站是重要的国家基础设施,其结构的耐久性对核电站的长期安全运行非常重要。通过对南方沿海6个核电站非核部分钢筋混凝土结构的环境条件进行调查分析,参考相关标准规定,提出了南方沿海核电站非核部分钢筋混凝土结构的环境类别和作用等级,以便进行混凝土结构耐久性设计。     

某超限高层结构的抗震性能分析与设计

重庆银行大厦属于平面不规则超限结构。本文对这种结构进行了弹性和弹塑性地震反应分析对比,并针对薄弱楼层做了专项分析。分析结果表明,结构各主要参数指标均能满足规范要求,设计方案合理可行。最后通过结合一系列的抗震构造措施,实现结构的抗震性能目标,保证结构的安全性。     

地铁车站结构下穿地表建筑地震响应分析

基于ABAQUS软件建立了地表结构—土—下穿地铁车站结构大型三维有限元数值模型,数值分析了下穿地铁车站结构在不同类型地震波作用下的地震响应规律,并将下穿一体化地铁车站结构与下穿密贴地铁车站结构计算结果进行对比分析,探讨了下穿地铁车站结构的地震响应特性。结果表明:下穿密贴地铁车站结构的整体性相对较差,车站结构与上部结构出现了滑移现象,车站顶层层间相对水平位移较小,其余层的层间相对水平位移较大;下穿一体化地铁车站结构受力相对较大,各构件连接处及各层中柱依然是抗震设防的重要部位,建议下穿地铁车站中柱采用高强高延性的钢管混凝土柱或型钢混凝土组合柱;中远场地震波能够对中软土场地中下穿地铁车站结构的位移、加速度和内力等动力特性产生显著的影响。     

软钢阻尼器对建筑楼层反应谱的影响

鉴于控制地震响应的软钢阻尼器可能显著改变结构系统的自振周期,结构抗震设计中有必要明确阻尼器对楼层非结构构件反应谱的影响。以已有的弹性结构楼层反应谱评估方法为基础,考虑主体结构与非结构构件周期比和主体结构黏滞阻尼比的影响,提出了黏滞阻尼减震结构的楼层反应谱预测公式。建立了非线性减震结构系统平均等价刚度和平均等价阻尼比的计算方法,基于等价线性系统提出了软钢阻尼器减震结构的楼层反应谱预测方法,并得到了楼层反应谱的性能曲线,用以描述阻尼器参数对非结构构件加速度响应的影响规律。研究结果表明:将等价线性化方法应用于软钢阻尼器减震结构能较好地进行非线性系统的楼层反应谱预测,修正的楼层反应谱预测公式可直接基于地震动弹性反应谱和减震结构等价参数估计楼层反应谱,可用于周期比为0.5～2、阻尼比为0.05～0.2的结构系统,该方法将为考虑非结构构件地震响应的减震结构优化设计提供有益参考。     

地铁车站的抗震分析研究

地铁结构抗震分析是地铁结构设计的重要组成内容.本文简要阐述三种抗震计算方法,将反应位移法理论应用于厦门市轨道交通1号线一期工程中山路西站车站结构的地震反应分析,计算结果表明：在中震作用下,车站的中柱轴压比未超过0.85的限值,结构最大层间位移比均小于1/550,可以认为结构处于弹性工作阶段,构件截面及配筋均满足抗震计算要求;在大震作用下,车站弹塑性层间位移未超过1/250的弹塑性层间位移限值,可以认为结构局部处于弹塑性工作阶段;最后提出抗震构造措施.本文研究方法和研究成果对地铁车站结构抗震设计具有指导意义.     

防屈曲耗能支撑加固钢筋混凝土框架抗震效果分析

以一幢抗震性能未满足抗震规范的4层钢筋混凝土框架结构为算例,对其采用增设防屈曲耗能支撑的方法进行抗震加固,并对原有结构及加固后结构进行了小震、中震下反应谱及地震波时程的抗震效果对比分析。分析结果表明,防屈曲耗能支撑能够有效地提高结构的抗震性能。在小震作用下,防屈曲耗能支撑处于弹性状态,为结构提供抗侧刚度;在中震作用下,防屈曲耗能支撑逐渐进入非线性状态,作为结构第一道防线消耗地震能量。     

常规装药爆炸荷载作用下核电站安全壳的动力响应分析

根据核电站安全壳的结构形式,采用流固耦合算法,对核电站安全壳在爆炸荷载作用下的动力响应进行了数值模拟,得出了造成安全壳破损的最小安全距离和爆当量。数值模拟结果为核电站的主动拦截防护提供了重要的技术参数。     

两层三跨框架式地铁地下车站结构弹塑性工作状态与抗震性能水平研究

针对目前缺乏对现有地铁地下车站结构抗震性能水平的认识,根据相关规范的规定,设计了7种研究不同场地类别,并考虑输入地震动强度,分析了两层三跨框架式地铁地下车站结构的动力损伤特性及其抗震水平。结果表明,地铁地下车站结构的弹性和弹塑性工作性态层间位移角限值分别小于地面钢筋混凝土框架结构的对应值;同时,地铁地下车站结构从弹性极限工作状态到弹塑性极限工作状态所对应的层间位移角的差值也较小,说明其抗震延性明显比地面钢筋混凝土框架结构的要差。基于计算结果,分析了不同输入地震动强度下地下结构层间位移角、结构与土体的刚度比和输入峰值加速度之间的关系,建立了该类地铁地下车站结构层间位移角随地下结构与地基的刚度比和输入地震波峰值加速度变化的预测公式,以及该类地下车站结构层间位移角限值与抗震性能水平的一一对应关系,初步给出了该类地下车站结构基于层间位移角的抗震性能水平划分和物理描述。     

弹塑性反应谱研究综述

随着结构弹塑性地震反应研究的深入, 弹塑性反应谱的研究取得了大量研究成果。本文对各种形式的弹塑性反应谱的研究进行了综合讨论, 并指出要使弹塑性反应谱能用于抗震设计应解决的关键问题。     

穹顶圆柱体结构试验分析及评估方法的探讨

对常用穹顶圆柱体结构分析其平底板、立式圆筒、扁球面穹顶的受力特点,给出结构内力简化计算公式,提出一种性能评估的通用方法:从施工阶段实测的数据推定混凝土的性能参数,并进行试验变形预估,建立试验变形评价标准;最后,通过验证性试验,结合内、外观质量检查,全面评价结构的性能,并修正材料的弹性模量和泊松比,建立计算结构性能的基本模式。通过某核电站安全壳工程实例,进行上述评估方法的具体应用与探讨,可为类似结构评估提供理论支持和经验参考。