合肥新桥国际机场航站楼钢结构多点地震输入响应分析北大核心CSCD

地震地面运动的空间效应对大跨结构的动力响应有很大的影响.通过有限元软件ANSYS建立了合肥新桥国际机场航站楼模型,采用ANSYS中的时程分析模块对结构进行多遇地震下多点输入和一致输入的时程分析.选择了合理的视波速来考虑行波效应的影响.将多点地震输入响应分析得到的设计应力与一致输入进行了比较.结果表明,多点输入下设计应力比一致输入下设计应力增大的构件占有很大的比例.因此,在大跨结构的设计过程中,多点输入下的地震分析是必不可少的.应该应用构件的设计应力比来调整一致输入地震响应的结果.     

考虑空间变异性的大跨桥梁地震响应分析

为研究考虑空间变异性的大跨度桥梁地震响应,利用行波激励法和基于随机的多点激励法进行分析。将二者激励分别输入基于苏通大桥建立的有限元模型上,考察在不同激励下两种输入法对结构响应的差异,结果显示:行波激励下的塔身弯矩值比多点激励的大;但行波输入产生的位移较多点输入的小,且波形有一定差别。考虑主塔内力和跨中挠度为控制因素,行波激励计算结果是偏安全的;而考虑主塔塔顶位移为控制因素,必须考虑多点激励的影响。     

某大型火车站多维多点地震响应时程分析

某大型火车站南北长358m,东西宽178m,属于超长大跨度空间结构,规范要求进行多维多点输入下的地震响应时程分析。考虑建筑规模和场地条件等因素,对该火车站结构进行了考虑行波效应影响的多维多点输入下的地震响应计算,分析了行波效应对结构变形和构件内力的影响。将多维多点地震输入与一致地震激励输入进行了比较,结果表明:行波效应对站房分隔缝附近的竖向构件和角柱的剪力和弯矩影响较大,其中Y向剪力尤为明显,从而使得结构分隔缝附近的局部变形也偏大,在设计中需要采取加强措施。     

行波效应对大跨度刚构桥地震反应的影响

以一座连续刚构桥为例，进行了基于多点激励与行波效应下的动态时程地震反应分析，并比较了考虑多点激励与行波效应对该桥各项地震响应的不同影响。     

行波效应对大跨度刚构桥地震反应的影响

地震输入问题一直是工程结构抗震研究所关注的焦点.大跨度桥梁结构各地面支承距离较大、延伸较长,进行进震反应分析时应考虑各支承处地震波的不同(多点激励)以及地震波有限波速传播所引起的行波效应.文章以洛河特大桥为例,进行了基于多点激励与行波效应下的动态时程地震反应分析,并比较了考虑多点激励与行波效应对该桥各项地震响应的不同影响.     

多点激励下大跨度连续刚构桥地震响应振动台阵试验研究

目前对于大跨度桥梁在多维多点激励下的地震响应尚缺乏试验研究。以一高墩大跨度钢筋混凝土连续刚构桥工程为对象,按1/10比例设计和制作一座三跨刚构桥模型,并通过地震模拟振动台阵试验,研究一致激励、行波激励和局部场地效应等对刚构桥地震响应的影响。研究表明:刚构桥对地震动的频谱特性十分敏感,地震响应差异较大;行波效应增大桥墩变形和墩底应变,其影响程度随视波速和墩梁约束的不同而有差异,且桥墩墩底较墩梁固结处对行波效应更为敏感;局部场地效应增大桥墩变形和墩底应变,且其对中墩和边墩以及墩底和墩梁固结处的影响有所不同;同时考虑行波效应和局部场地效应,桥墩的动力响应较一致激励以及单独考虑行波效应和局部场地效应时有所增大。因此,在长大桥梁地震响应精细化分析中必须考虑地震动空间效应。     

大跨屋盖结构隔震分析研究

以某体育馆为工程背景,研究了隔震技术在大跨度屋盖结构中的应用,同时对该隔震结构进行了多点激励下的地震响应研究,讨论了空间非一致激励情况,用模拟的地震波对结构进行了分析.结果表明,采用隔震技术可以减少结构的地震响应,当考虑行波效应后,地震效应有较显著的减小.基于本文研究结果,建议在进行跨度比较大的结构地震响应分析时应考虑行波效应的影响.     

弦支穹顶结构多维多点地震响应分析

本文研究了弦支穹顶结构在多维多点地震动激励下的响应情况,对40m、80m和120m跨度的弦支穹顶结构进行时程分析,列出了结构在不同视波速下三向及单向输入地震波行波激励下的地震响应,并与一致激励下的地震响应进行了对比分析。结果表明,考虑结构多维多点地震响应分析时,杆件内力随视波速的增大而减小,越来越接近一致激励下的杆件应力;且对弦支穹顶结构不同位置的杆件的内力值影响有所不同,相比单维多点输入,结构在多维多点地震动激励下的响应要大得多。因而,对于大跨度弦支穹顶结构,在计算地震响应时,必须考虑多维多点的影响,而且应对可能出现的地面视波速进行全面分析。     

大跨度结构抗震分析方法

对大跨结构的地震分析方法做了简要的介绍和评述。大跨结构与普通结构相比，在地震作用下要考虑地震地面变化的空间变化效应(即：行波效应、部分相干效应和局部场地效应等)。基于这一考虑，重点介绍了多点非一致激励反应谱分析方法、非平稳随机响应的虚拟激励法和时程分析方法．最后给出一些建议。     

考虑行波效应的大跨度桥梁抗震分析方法

对大跨结构的地震分析方法做了简要的介绍和评述。大跨结构与普通结构相比,在地震作用下要考虑地震地面变化的空间变化效应(即:行波效应、部分相干效应和局部场地效应等)。基于这一考虑,重点介绍了多点非一致激励反应谱分析方法、非平稳随机响应的虚拟激励法和时程分析方法,最后给出一些建议。     

Risk assessments of long-span bridges considering life-cycle cost concept and near-fault ground motion effect

The influence of the near-fault ground motion on the response of long-span bridges must be considered as a critical factor for seismic design because the response indicates different aspects from existing earthquake characteristics. Also, it is important to note that the safety index for the risk assessment of long-span bridges is determined based on the minimum expected life-cycle cost E(LCC). In this study, earthquake characteristics are analyzed by creating elastic and inelastic response spectrums with actual measurement records (Chi-Chi earthquake records) and then the numerical analysis of the long-span bridge in Namhae, Korea is performed according to the increase and reduction of the member stiffness based on the standard design., the reliability evaluation of the long-span bridge considering aleatory uncertainties is performed on the basis of the combined results of static analysis and seismic response analysis. Also, the minimum LCC is estimated based on failure probabilities by the different alternative design. Because of epistemic uncertainties, the results of reliability evaluation and the LCC of optimal design are selected as random variables; the safety index, failure probability and expected minimum LCC are re-evaluated with regard to critical percentage values for a risk-averse design of the long-span bridge, and are presented graphically using cumulative percentages. It is, therefore, expected that this study will provide the basic information for the risk assessment and optimal design method in performing seismic design of the long-span bridge considering earthquake characteristics.     

Control mode selection for modal control of long-span arch bridge

For seismic control of arch bridge, a model reduction of long-span arch bridge was implemented based on modal analysis. As for the critical mode selection, an approach based on the maximum modal displacement was presented. This approach takes into consideration the effect of external seismic excitation and is more reasonable than only considering dynamic bridge characteristics based on a modal contribution ratio. The time domain and frequency domain analysis method were used to verify the simplified model of the Nimu arch bridge in Tibet as an example. The numerical results show that the method of maximal modal displacement better analyze long-span arch bridge when multisupport seismic excitation must be considered. The reduced-order system also is more in line with the performance of the original model.     

Control mode selection for modal control of long-span arch bridge

For seismic control of arch bridge, a model reduction of long-span arch bridge was implemented based on modal analysis. As for the critical mode selection, an approach based on the maximum modal displacement was presented. This approach takes into consideration the effect of external seismic excitation and is more reasonable than only considering dynamic bridge characteristics based on a modal contribution ratio. The time domain and frequency domain analysis method were used to verify the simplified model of the Nimu arch bridge in Tibet as an example. The numerical results show that the method of maximal modal displacement better analyze long-span arch bridge when multisupport seismic excitation must be considered. The reduced-order system also is more in line with the performance of the original model.     

考虑行波效应的大跨度结构地震反应分析

基于行波激励下大跨度结构地震反应分析的方法,对某一大跨度的连续刚构桥进行了行波激励下地震反应的数值模拟,并与一致地震激励下的计算结果进行了比较。     

高墩大跨度连续刚构桥的抗震分析

本文以一座高墩大跨度连续刚构桥的设计实例为背景,建立起动力分析模型,对桥梁结构的动力特性进行了计算分析;并采用线性时程方法,输入实际地震波激励,对该结构在地震作用下的时程响应进行了分析研究,探明了高墩连续刚构桥在纵向、横向和竖向多维地震动作用下的响应特点,为该类结构的抗震设计提供参考。     

大跨度悬索桥地震反应中高阶振型的影响分析

结合两个大跨度悬索桥的工程设计实例,采用反应谱法对其进行了线性地震反应分析,详细讨论了高阶振型对大跨度悬索桥地震反应的影响。分析结果表明:高阶振型对大跨度悬索桥地震反应有很大影响,特别是对主塔的内力反应,而高阶振型对位移反应的影响较小。     

非一致地震激励下大跨度桥梁随机振动时域显式法#br#

对于大跨度桥梁结构,地震激励的空间效应不应忽略。考虑到随机地震激励的非平稳特性,为提高计算效率,有必要在时域内直接开展非一致地震激励下大跨度桥梁的随机振动分析。基于相对运动法,推导非一致地震激励下结构动力响应的时域显式表达式,提出可考虑非一致地震激励的时域显式直接法,可快速获取结构响应的统计矩;同时提出高效的时域显式随机模拟法,可进一步获取非一致地震激励下结构响应的平均峰值等更全面的统计信息,并可有效实现结构的动力可靠度分析。以某主跨1200m悬索桥为工程实例,开展顺桥向非一致地震激励下的随机振动分析,分别研究地震激励的行波效应、失相干效应和局部场地效应对桥梁关键响应标准差、平均峰值和结构抗震动力可靠度的影响。研究结果表明,对于该桥主梁跨中和主塔塔顶顺桥向位移,非一致地震激励下的响应标准差和平均峰值均小于一致地震激励下的结果;而对于该桥主塔塔底内力,非一致地震激励下的响应标准差和平均峰值有可能大于一致地震激励下的结果,其中弯矩和剪力的平均峰值增幅分别可达21.6%和19.5%;此外,地震激励的空间效应对该桥的体系失效概率也有较大影响。     

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。     

高阶振型对大跨度两塔悬索桥地震反应的影响

结合一座大跨度两塔悬索桥的工程设计实例,采用反应谱法对其进行了线性地震反应分析,详细讨论了高阶振型对大跨悬索桥地震反应的影响,分析结果表明：高阶振型对大跨度两塔悬索桥地震反应有很大影响,特别是对主塔的地震反应,而高阶振型对位移反应的影响较小。     

大跨度斜拉桥边墩新型横向钢阻尼器减震体系及设计方法

针对大跨度斜拉桥边墩的横向抗震问题,提出桥梁新型横向钢阻尼器与滑动支座组合的一种边墩横向减震体系,以及基于桥梁实际抗震需求的减震 体系设计方法。之后,以一座主跨620m的大跨度斜拉桥为工程背景,验证该方法的可行性。并从关键位置的地震反应、阻尼器对横向基本控制振型的影响、 减震体系的耗能能力和地震动输入的影响等方面对边墩新型横向减震体系的减震效果进行全面分析。结果表明,大跨度斜拉桥边墩新型减震体系具有显著的 减震效果;与常规体系相比,对地震动输入较不敏感。