基础隔震结构反应谱研究

为简化基础隔震结构的设计计算,推广隔震结构的应用,研究了铅芯橡胶支座基础隔震结构设计反应谱与位移反应谱。利用ETABS软件建立单层基础隔震结构计算模型,输入45条地震动记录,进行基础隔震结构的动力时程反应分析,在时程分析和现有规范设计反应谱基础上,提出铅芯橡胶支座基础隔震结构的设计反应谱和位移反应谱计算公式,并用多质点隔震结构的动力时程分析结果验证了新建反应谱的可靠性。结果表明,与规范设计反应谱相比,新建反应谱曲线与多层基础隔震结构地震反应的时程分析结果较一致。     

近远场地震作用下液化地基上地铁车站结构动力损伤特性的振动台试验

考虑近、远场地震动作用,针对可液化场地条件下的三跨三层地铁车站结构,进行土-地下结构动力相互作用振动台模型试验,分析地铁车站结构的加速度、侧向水平位移和动应变的反应规律,研究近远场地震作用下可液化场地上地铁车站结构动力损伤特性。结果表明:不同高度处的加速度反应存在差别,结构中下部的加速度反应大于其他位置的加速度反应;比较结构侧墙和结构侧边地基土的的峰值加速度值,发现液化场地条件下结构某些部位的峰值加速度反应可能比周围场地的峰值加速度反应要大;车站结构中柱的应变反应最大,侧墙的反应次之,板的反应最小,并且底层中柱的应变反应最大值大于顶层和中层的中柱应变反应最大值。采用应变损伤度衡量结构的破坏程度,在地震动作用下车站结构底层中柱底端的损伤程度最为严重。     

多层框架隔震结构的地震扭转反应分析

本文分析了多层框架基础隔震结构单轴偏心的地震扭转反应 ,建立了地震作用下多层框架隔震结构扭转反应的运动方程 ,在隔震和非隔震情况下 ,计算了结构模型不同偏心的地震反应。结果表明 ,对存在扭转变形的结构来说 ,采用基础隔震可明显减少结构的扭转反应     

底部整体裙房上部多塔结构地震反应分析

多塔结构是一种新的结构形式。本文着重对双塔结构的平面地震反应和扭转耦连反应作了分析,给出了地震反应计算的一般方法。通过对结构的计算分析,建议平面反应问题取前4～6个振型进行SRSS法组合,扭转耦连反应取前12～18个振型进行CQC法组合。文中分析了双塔结构的自振特性以及地震作用下结构的受力特性,可供作这类结构抗震设计的参考。     

整体式反应位移法的理论推导及一致性证明

整体式反应位移法是近几年提出的用于地下结构抗震分析的实用计算方法,目前适用于复杂断面形式地下结构抗震分析的整体式反应位移法已被《地下结构抗震设计标准》（GB/T 51336-2018）采用。该方法通过建立地层-结构整体模型来反映岩土介质与结构之间的相互作用、采用自由场地层模型计算等效输入地震荷载,避免了经典反应位移法中由地基弹簧的确定和使用带来的计算量和计算误差,同时弥补了经典反应位移法只适用于规则断面形状地下结构抗震分析的局限性。文章基于有限元离散模型,给出地下结构地震反应分析的整体式反应位移法的理论推导,并证明地下结构抗震设计标准中采用的整体式反应位移法与理论推导给出的整体式反应位移法的一致性,有助于对整体式反应位移法的理解和正确使用。     

多层框架基础隔震体系非线性地震反应分析

运用大型有限元软件ANSYS对某多层框架基础隔震结构建立三维有限元模型。采用时程分析法进行非线性地震反应分析 ,讨论了该隔震结构的动力特性和在地震作用下的地震反应 ,并与基础固定结构对比。结果表明 ,利用ANSYS软件建立三维模型 ,进行地震反应分析是可行的 ,并能得到很高的精度 ;多层框架基础隔震结构的地震反应明显小于基础固定结构的地震反应     

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。     

基础隔震偏心结构扭转地震反应分析

本文对基础隔震偏心结构的扭转振动反应进行分析,研究隔震系统偏心距和上部结构偏心距对结构扭转反应的影响.结果表明,采用隔震技术可以显著降低基础隔震偏心结构的扭转振动反应.     

竖向地震作用下钢-钢筋混凝土塔式#br# 组合结构抗震性能研究

为研究钢-钢筋混凝土塔式太阳能发电组合结构在竖向地震作用下的抗震性能,对一实际工程的1/18缩尺模型结构进行模拟地震振动台试验。通过观察试验现象和分析试验结果,得出结论为：模型结构竖向前三阶频率分别为18.55Hz、20.12Hz和22.14Hz;结构质心处加速度反应最大,紫铜结构的加速度反应小于混凝土筒体的加速度反应;结构质心处位移反应最大,最大值为4.79mm;强震作用下竖向地震影响对结构起控制作用,同等水准地震作用下水平向地震加速度反应最大值出现时间晚于竖向地震加速度反应最大值;结构塔顶竖向伸缩效应不明显。     

大底盘双塔连体结构的能量分析研究

针对大型复杂结构的能量分析问题,采用SAP 2000建立大底盘双塔连体结构模型,利用MATLAB和SAP 2000的接口程序对其进行弹性能量分析,给出结构能量反应和单自由度体系能量反应之间的关系,以此分析结构的振型分解能量和建立能量反应谱,研究结构在三维地震作用下的弹塑性能量反应,并与无连体的情况进行比较。研究表明:振型分解能量分析法可以快速、有效地估算结构的能量反应,连体结构的抗震性能在一定程度上优于无连体结构。     

Pinching hysteretic response of yielding shear panel device

The paper describes a modeling technique of the hysteretic response of yielding shear panel device (YSPD). This device is used for seismic energy dissipation in frame structures. The generalized Bouc-Wen-Baber-Noori (BWBN) hysteretic model is adopted in this work. Simulink is used to develop the BWBN model of the YSPD. The model parameters are calibrated based on experimental results conducted on the YSPD. The developed hysteretic model of the YSPD is then incorporated in state-space approach to evaluate the response of dissipative structures. Assessment of effectiveness of the YSPD in alleviating structural response and the effect of pinching on the overall response of the structure is made.     

水平采空区群离散多自由度动力响应模型

 为研究水平采空区群的水平动力响应规律,将其转化成有限多自由度离散振动体系,建立水平采空区群离散多自由度动力响应模型。考虑到围岩中的能量耗散(外部阻尼),引入耗损因子p,对动力响应模型进行修正。通过单层水平采空区群间柱爆破及多层水平采空区群顶板矿震2种工况,利用数值模拟对动力响应修正模型的合理性进行验证,并与未修正模型进行对比分析。结果表明,未修正模型和修正模型均能较好地对瞬时性和持续性动荷载做出响应;耗损因子p的取值主要取决于岩体内能量的传递路径和传递距离,单层与多层水平采空区群的赋存条件对耗损因子p的取值影响不明显;修正模型较未修正模型能更好地拟合数值模拟结果,一定程度上揭示了水平采空区群的动力响应规律,为水平采空区群的水平动力响应分析提供了一种新的有效途径。     

Temperature Transients: A Model for Heat Diffusion through the Skin,Thermoreceptor Response and Thermal Sensation

A model based on heat diffusion through the skin is developed for the dynamic response of cutaneous thermo-receptors to temperature stimuli at the skin surface. It is applied to various neurophysiological experiments with good results. The model is then extended to sensation and a set of psychophysical experiments on human subjects is examined and compared with the model predictions. Altogether, in terms of both the neurophysiological response and the sensation response, this model gives good agreement with the experiments.     

一种新的结构性土损伤模型

从结构性土体的基本性质出发,放弃了将结构性土体视为结构性土和重塑土的复合体的传统思路,而将结构性土看作是重塑土富含有土体结构,损伤直接导致土体结构的丧失,与重塑土部分无关。在此基础上,提出了一种适用于结构性土的新型损伤模型,该模型是修正剑桥模型的推广,当结构性的参数取为0时,该模型退化为修正剑桥模型。结合显式有限差分程序FLAC3D的主要计算思路,使用VC++.NET平台开发了该模型的FLAC3D接口程序,并编译成动态链接库DLL文件。并与结构性黏土不同围压下的三轴排水剪切试验进行对比,表明所建立的模型可以较好的描述结构性土的变形特性。     

基于位移反分析的深基坑渗流场与应力场完全耦合分析

基于三维比奥固结理论，建立了考虑渗透系数非线性耦合响应的渗流场与应力场完全耦合模型。并在深基坑降排水和开挖初期变形实测资料的基础上，采用位移反分析方法，得到模型参数中k,n,G,λ的优化取值。分别运用不考虑渗透系数耦合响应的完全耦合模型和考虑渗透系数耦合响应的完全耦合模型，对深基坑降排水及开挖过程中的围护及外围土体渗流场与应力场进行模拟，预测土体变形。与深基坑降排水及开挖过程后期的变形观测值进行比较，说明考虑渗透系数耦合响应时的计算结果与实测值更加吻合，所建立的考虑渗透系数耦合响应的完全耦合模型是可靠的和适用的。     

Across-wind vibrations of structure of circular cross-section. Part II. Development of a mathematical model for full-scale application

A model is presented for predicting the across-wind response of slender structures of circular cross-section to turbulent shear flow. Fundamental aspects of the model have been described in a companion paper [1], the key feature of the model being the representation of all motion-dependent phenomena by a nonlinear damping force. The development described in this paper is concerned with extending the earlier work, which was confined to two-dimensional laboratory configuration, such that the model is able to provide estimates of response for full-scale structures.Based on the work outlined above, a computer program was developed to obtain estimates of response in full-scale situations. The program was used to compute the response of a 330 m TV tower and the results were compared with the measured response. In general, the computed and measured responses are in fair agreement.The uncertainties associated with some of the input parameters are noted, and are considered a greater hindrance to further development than any theoretical difficulties.     

火灾中组合梁-板组件的响应模型

介绍一种立体的有限元模型,可用来评估受重力和火灾荷载的组合梁-板组件的响应。使用有限元分析软件模拟典型梁-板组件在不同剪切条件(栓焊混合连接和全部螺栓连接的双角钢节点)和不同火灾场景下的性能。有限元模型中包含随温度变化的组成材料的热力学性能、连接件和混合作用。使用瞬态时域热应力耦合分析来获得组合梁-板组件的温度分布和变形响应。通过对所预测的和所测量的火灾情况下3个组合梁-板组件热学参数和结构响应参数进行对比,验证了这个有限元模型。通过对比显示,所提出的有限元模型可以很准确地预测梁-板组件的火灾响应。分析研究可知,梁和板的混合作用很大程度上提升了组合梁-板组件的耐火性能。因此,可以推论出所提出的有限元模型可用来评估组合楼板结构火灾响应。     

滑移隔震结构的动力特性及地震反应

提出了既能正确反映摩擦力特性又便于编程的连续型指数摩擦力模型;利用Poincare映射法研究地面谐运动下滑移隔震结构的周期响应,并发现结构将表现为对称性破裂分叉、振幅跳跃、基底爬行等非线性特征;利用高精度的精细时程积分法,计算滑移隔震结构的地震响应,绘制了上部结构动力系数反应谱和基底最大滑移量反应谱;对计算实例的分析发现,地震作用下滑移隔震结构的层间最大剪力和最大绝对加速度反应分布较一般传统结构有很大区别.     

深厚软土场地中三维凹陷地形非线性地震响应分析

采用黏弹性人工边界并结合地震动输入等效结点力法实现半无限场地的波动输入,采用等效线性法模拟土体的非线性特征,基于有限元软件ABAQUS,建立弹性基岩上覆深厚软土中三维凹陷地形非线性地震响应分析模型。通过与文献比较,验证了整体模型的精度。以天津地区某一浅椭球凹陷地形为例进行数值计算,比较了非线性地震响应与线性地震响应的差别,并进一步分析了三维凹陷地形对非线性地震响应造成的影响,最后计算了在地震安全性评价人工波作用下三维凹陷地形的非线性地震响应。研究表明,土体的非线性特征对三维凹陷地形地震响应有显著影响。研究还发现一个特殊现象,即凹陷地形中心附近的非线性地震响应可能会大于其线性地震响应,且地震激励幅值越大,这一现象越明显。对于三维复杂局部场地的非线性地震响应研究,模型具有一定的参考价值。     

基于响应面的桥梁有限元模型修正

采用试验设计和回归分析方法,以显式的响应面模型逼近特征量与设计参数间复杂的隐式函数关系,得到简化的结构模型(Meta-model),给出有限元模型修正过程。针对复杂的土木工程结构,讨论样本选择、修正参数选取以及如何从众多因素中较合理地建立结构的响应面模型。用数值模拟算例和六跨连续梁桥环境振动试验结果,实现基于响应面模型的土木工程结构有限元模型修正,并与传统的基于灵敏度方法直接对结构有限元模型修正结果进行比较。结果表明,基于响应面方法的有限元模型修正和验证,能显著提高修正的效率,修正过程计算简洁、迭代收敛快,避开每次迭代都需要进行有限元计算,易于工程实际应用。