基于改进能力谱方法的位移反应估计

本文阐述了Pushover分析中改进能力谱方法的概念和实施步骤；对不同场地条件下四个中、低层框架结构采用改进能力谱方法估计的目标位移和非线性时程反应分析结果进行了比较，分析，并提供了不同场地条件下两种方法的相对误差，为该方法的实际应用提供了一些参考依据。     

加速度反应谱规准化对场地位移时程的影响

文中以某一实际工程为例,讨论工程场地地震安全性评价中加速度反应谱规准化对工程场地地震位移时程所带来的影响。数值结果表明,根据规准化加速度反应谱得出的位移时程存在很大的误差。建议在工程场地地震安全性评价工作中,不宜进行加速度反应谱的标定工作。     

弹性能量半径演化谱及其在多自由度体系地震反应计算中的应用

目前用于结构抗震设计的反应谱仅能反映峰值反应,无法体现反应值随时间的变化。文中提出一种弹性能量半径演化谱,可反映线性单自由度体系弹性能量(即动能与弹性势能之和)随地震持时的变化,且其峰值近似等于结构峰值位移。文中给出了利用地震动演化功率谱得到该演化谱的方法并进一步发展了一种计算线性多自由度体系地震位移反应的新方法。通过两座框架结构的地震反应计算,将新方法与传统振型组合法及时程分析法的计算结果进行对比,发现对于振型稀疏结构,新方法计算结果与SRSS法接近;而对于振型密集结构,新方法计算结果较CQC法更精确,且避免了CQC法相关系数的复杂计算。     

用位移反应谱研究长周期设计地震反应谱

利用美国太平洋地震工程研究中心NGA数据库,分析了滤波低频截止周期(Tc)对位移反应谱的影响。选择较小的Tc将严重抑制长周期位移反应谱幅值。本文选用可靠使用周期不小于10 s的强地面运动加速度记录,研究了位移反应谱的长周期特性。结果表明,位移反应谱峰点周期是长周期地震反应谱的关键控制参数,受场地条件和震级的影响相对较小,但与震中距基本呈线性增长关系,而动力放大系数最大值波动范围较小,设计中可视为常数。建议在现行抗震设计规范谱的基础上,在速度控制段与位移控制段之间增加一个过渡段,以体现位移反应谱的有峰特征,并给出了控制参数的建议值。     

不同小波基下的结构位移反应动力可靠性分析

本文从三种不同小波即：修正的Meyer小波，littlewood-Paley小波，谐波小波的基本概念出发，得出这三种小波基下的地震输入瞬时功率谱，并求出在地震作用下各自的结构位移反应瞬时功率谱，同时定量给出了在这三种小波基下的自由度体系结构位移反应的动力可靠度时程。     

地震动特性对隔震结构弹塑性位移反应谱的影响研究

根据特定震源机制、震级、断层距和场地条件选取69条地震动记录并进行分组,利用Nspectra软件计算隔震结构的弹塑性位移反应谱,分析断层距、场地条件、震级、阻尼比对弹塑性位移谱的影响,探讨隔震层的力学参数对地震能量耗散的影响。研究结果表明:相较于远场,处于近场的隔震结构最为不利,隔震层位移谱值受场地条件、地震加速度和速度大小影响较大;随着断层距的增大,位移谱值衰减较快,且在软土场地中隔震层的位移谱值衰减幅度大于硬土场地;地震震级大小对位移谱形状的影响不明显,但能够使隔震层的位移谱值产生整体缩放效应;阻尼比在小于0.4的范围内,隔震层在不同地震动特性作用下位移谱值差别较大,但在大于0.4以后,位移谱值及谱形基本趋于一致;屈服力较小(恢复力/重力小于等于1)的隔震层随自振周期增大其耗能性能更加突出。     

土体参数对地表加速度峰值和反应谱的影响

运用一维土层地震反应的等效线性化波动方法,研究了单层均质土密度、动剪切模量比和阻尼比、土层厚度和土层剪切波速等参数变化对土层地表加速度峰值和反应谱的影响,所得到的结论对于指导地震安全性评价中的勘察试验工作、提高土层地震反应的计算精度具有一定的参考价值。     

人造地震动反应谱的非线性拟合

为了进一步提高人造地震动时程对目标反应谱的拟合精度和效率,本文提出了一种人造地震动反应谱非线性拟合方法.在人造地震动反应谱非线性拟合过程中,认为Fouricr幅值谱与反应谱调整项之间满足非线性(幂指数)关系.通过比例拉伸和折叠等数值技巧以促使模拟加速度向目标加速度逼近.算例分析结果表明,人造地震动反应谱非线性拟合方法具...     

基于能力谱法的SSI体系抗震pushover分析方法

本文首先经过2次等效将土与结构相互作用的多自由度体系等效为单自由度体系,并给出了修正反应谱和等价能力谱的确定方法,进而提出了基于能力谱法考虑土与结构动力相互作用(SSI)效应的结构体系pushover分析方法(SSIPA);然后对3种不同高度考虑SSI效应的结构体系在5条地震动作用下采用本文提出的方法进行了算例分析,将结果与非线性时程分析的结果进行了比较,研究了本方法的适用性和准确性;最后,与建筑抗震设计规范的设计反应谱相结合,对9层考虑SSI效应的钢结构用本文提出的方法进行了弹塑性地震反应分析,根据我国抗震设计规范的规定进行抗震性能的评估验证了本方法的可行性。     

基于微信公众平台的建筑物信息采集系统设计及实现

完备、准确的建筑物信息,直接决定着震后灾情快速评估结果的精度,同时也可为震前灾害风险评估提供数据支持。为实现建筑物信息的快速采集,开发了基于微信公众平台的建筑物信息采集系统。实践证明,与基于移动终端应用程序采集方式相比,该系统克服了应用程序与移动终端操作系统兼容性差的问题,系统运行稳定可靠、人机交互简单方便,为建筑物信息采集提供了可靠的技术支撑。     

地震总输入能量与瞬时输入能量谱的研究

现有的抗震设计理论大多是基于承载力或强度的设计方法,与其相应的反应谱理论最大的缺陷是无法反映地震动持时的影响,而以地震动能量作为设计参数时就能弥补现有抗震理论的不足。本文按照反应谱理论的思路建立了线性单自由度体系的地震动总输入能量谱和瞬时输入能量谱。研究发现,阻尼比为5%时的地震动总输入能量谱和最大瞬时输入能量谱的等价速度谱可以分别用阻尼比为0.5%和10%下的拟速度谱来近似获得;地震波的V/A值大于0.15时,总输入能量谱的Δt谱峰值与地震波的强震持时呈线性增长关系,V/A值小于0.15时,两者间的关系无规律性。最大瞬时输入能量谱的Δt谱峰值基本不受地震波的V/A值与强震持时的影响;输入能量谱(总输入能量谱与最大瞬时输入能量谱)的特征周期随地震波V/A值的增大而增大,根据分析结果本文提出了线性单自由度体系输入能量谱的简化计算方法,方法简便,计算结果偏安全。     

桩-土-结构体系随机地震响应的实用计算方法及参数分析

考虑地震的随机性和土体的非线性,引入粘弹性边界,提出了一种在谐响应分析中直接输入加速度的加载方式,建立了基于虚拟激励法、等效线性化法和确定性动力有限元法相结合的非线性桩-土-结构体系随机地震响应的实用计算方法.采用该法对单桩支承的剪切型结构进行了较为全面的参数分析.结果表明基岩地震动输入水平,桩长度和土体模量都对结构反应有较大影响.该方法可方便的用于随机地震下桩-土-结构体系的参数分析中.     

基于规范谱的隔震结构非弹性位移设计谱研究

随着基于性能抗震设计理论研究的兴起,位移反应谱的研究逐渐受到重视。对于具有长周期特性的隔震结构,其位移响应相对于加速度响应更加显著,有必要对隔震结构的位移响应进行研究。选取特定震源机制、场地条件、震中距和震级的60条地震记录作为外部激励,利用MATLAB编程并计算得到隔震结构的位移反应谱,通过与规范反应谱进行对比分析,探讨利用现行规范谱来预测隔震结构位移需求时存在的一些问题。考虑隔震支座力学参数、地震动特性等因素对位移反应谱的影响,采用标准化和平均化的方式研究位移反应谱的特征,以Eurocode8规范给出的弹性位移反应谱为基础,通过数值拟合方法建立隔震结构非弹性位移设计谱,用于预测隔震层的最大位移需求,快速确定支座类型,极大简化隔震结构设计流程。     

时变功率谱模型参数衰减规律研究

基于美国西部基岩强震加速度记录资料,采用多重滤波技术计算水平向和竖向地震加速度记录时程的时变功率谱值,并利用非线性最小二乘法拟合了对应于各条加速度记录时程的时变功率谱模型参数值.采用经验统计方法,分析了水平向和竖向加速度时变功率谱模型参数随震级、震中距及频率的变化规律,建立其衰减模型,并由多随机变量一致加权最小二乘法拟合得到了各衰减模型的系数值.通过与现有时变功率谱衰减规律的对比分析,证明了本文提出的衰减模型的合理性.     

Study on the Phenomenon of Geomagnetic Low-value Displacement before Moderately Strong Earthquakes in Gansu

This paper analyzes the distribution characteristics of geomagnetic low-value displacement in Gansu and its adjacent areas from 1995 to 2003 on the basis of the data of the daily amplitude minimum value time of the geomagnetic vertical component. It is shown that in addition to the changing rules of geomagnetic low-value displacement itself, there is a better correlation between geomagnetic low-value displacement and the occurrence of moderately strong earthquakes. There appeared to be geomagnetic low-value displacement before the moderately strong earthquakes in Gansu in the 9 years from 1995 to 2003. This result indicates that geomagnetic low-value displacement is of instructive significance for earthquake prediction to some extents.     

Evaluation of the structural response under seismic actions using non‐linear static methods

The paper investigates the degree of accuracy achievable when some non‐linear static procedures based on a pushover analysis are used to evaluate the seismic performance. In order to assess the significance of different sources of errors, three types of structural systems are analysed: (i) single‐degree‐of‐freedom (SDOF) systems with different hysteretic behaviour; (ii) shear‐type multi‐degree‐of‐freedom (MDOF) systems with elastic–perfect plastic (EPP) shear force–interstorey drift relationships; (iii) a steel moment‐resisting frame with rigid joints and EPP moment–curvature relationship. In SDOF systems, the source of approximation comes only from the calibration of the demand spectrum, while in MDOF systems some further errors are introduced by the schematization with an equivalent SDOF system. The non‐linear static procedures are compared with rigorous time‐history analyses carried out by considering ten generated earthquake ground motions compatible with the Eurocode 8 elastic spectra. It was found that SDOF systems with longer periods satisfy the equal displacement approximation regardless of the hysteretic model, while hysteresis loops with smaller energy dissipated indicate lower response for shorter periods. This is the opposite of what predicted by the ATC‐40 capacity spectrum method, which underestimates and overestimates, respectively, the actual response of low‐ and high‐ductility systems. Conversely, the inelastic spectrum method proposed by Vidic, Fajfar and Fischinger leads to the most accurate results for all types of structural systems. The analyses carried out on EPP shear‐type frames point out a large concentration of the ductility demand on some storeys. However, such a concentration markedly reduces when some hardening is accounted for. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

Linear and nonlinear response of concrete slab on CFR dam during earthquake

The joint between concrete slab and rockfill is designed as welded contact in the classical modeling of concrete-faced rockfill (CFR) dams and earthquake response of the CFR dams is determined by this method. In this study, linear and nonlinear response of Torul CFR Dam including interface element between concrete slab and rockfill were investigated for the duration of strong seismic excitation. The finite element analyses were performed by employing both cases, empty and full reservoir, to research the effect of the reservoir water on the earthquake response of the dam. The reservoir water was modeled with fluid finite elements by the Lagrangian approach. The Drucker-Prager model was used in nonlinear analyses for concrete slab, rockfill and soil materials. According to finite element analyses, displacement and stress components were increased by hydrodynamic pressure. The nonlinear response of the concrete slab was monitored about the peak ground acceleration (pga). This study reveals that the size of sliding zone increases with increasing acceleration amplitudes.     

隔震支墩长细比研究

《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）（中华人民共和国住房和城乡建设部等,2016）中第12.2.9条第2款规定隔震层应满足嵌固刚度比要求,此要求使隔震支墩长细比较小,须单独增设1个隔震层,增加了结构造价,在一定程度上限制了隔震技术的应用。本文利用ANSYS软件分别对无隔震支座、常规隔震、柱顶隔震、柱底隔震4种方案的相同建筑进行地震时程反应分析及对比。结果表明,柱顶隔震、柱底隔震方案可行,隔震支墩长细比能达到普通层柱长细比,可推动隔震技术在多层建筑特别是学校、医院等建筑中的应用,提高隔震建筑经济性,为《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2010）的修订提供一定理论依据。