单层柱面网壳结构HDR支座隔震性能试验研究

通过对基础隔震的单层柱面网壳缩尺模型进行正弦波扫频和多组实际地震波激励的振动台试验,系统研究了水平地震作用下HDR支座的隔震性能.分别测试了无隔震网壳和基础隔震网壳模型的动力特性、一致激励和行波激励下结构的加速度、位移及杆件应变等动力响应,分析了行波效应对隔震大跨网壳屋盖地震响应的影响.试验结果表明:HDR支座基础隔震有效延长大跨网壳结构的自振周期,大幅度降低隔震层以上结构地震响应,隔震后上部结构的运动趋于同步;行波激励下,结构地震响应沿地震波传播方向相对逐渐增大,地震波传出端附近的隔震支座剪切变形明显增大,按一致激励设计偏于不安全.     

基于SMA—橡胶支座和碟形弹簧的球面网壳结构多维隔震

球面网壳结构是典型的大跨度空间结构,地震时水平和竖向地面运动分量对其地震响应的影响均十分显著。为了提高其抗震性能,采用SMA—橡胶支座和碟形弹簧形成分段隔震机制以降低结构的多维地震响应。本文建立了SMA—橡胶支座和碟形弹簧的隔震计算模型。进而,根据球面网壳结构多维隔震的动力方程,针对某单层球面网壳结构,开展了其在不同地震作用下的多维隔震控制研究。由时程响应的数值模拟结果可见,多维隔震网壳结构的杆件内力、加速度响应和位移响应较无控结构有了显著的降低,从而验证了所提出的多维隔震技术对于保护球面网壳结构免遭地震灾害破坏的有效性。     

三维地震作用下某摩擦摆隔震单层球面网壳振动台试验研究

为研究三维地震作用下某摩擦摆(friction pendulum bearing, FPB)隔震网壳结构的抗震性能，以某跨度为30m的单层球面网壳结构作为原型结构，设计加工了1/10缩尺模型及其FPB系统。采用了5条具有不同特征的三向地震动记录作为动力输入，开展了隔震与非隔震网壳结构模型的振动台试验研究，对使用FPB前后网壳结构模型的自振特性和地震响应进行了对比分析。试验研究结果表明：隔震结构模型的基本自振频率较非隔震结构模型降低了80%;在施加地震波时，可清晰地观察到在FPB启动后，安装于隔震层之上的网壳屋盖呈现整体刚体往复平动；与非隔震结构相比，隔震网壳结构模型的水平双向地震响应有大幅度降低；使用FPB对竖向地震响应也具有一定的控制效果；经过润滑的FPB可提供优良的复位能力。     

天然地震与爆炸地震作用下网架结构动力响应及其隔震研究

针对某网架结构,建立了非隔震、采用传统水平隔震支座和三维隔震支座的结构有限元模型,并分别对其进行自振特性分析和爆炸地震、天然地震输入下的时程分析,对比分析了各工况下结构的动力响应。结果表明:爆炸地震波具有频带宽、高频成分丰富和持时短的特点;天然地震作用下网架结构的位移和内力响应要远大于爆炸地震作用下的结构响应;采用水平隔震支座和三维隔震支座后明显延长了结构的自振周期,三维隔震支座对结构高阶振型周期的延长效果更加明显;相比水平隔震支座,三维隔震支座的隔震效果更好、通用性更强。     

某办公楼隔震结构设计与分析

对某办公楼进行了基础隔震设计,采用有限元分析软件Etabs v9.5.0对其建立了基础隔震结构及其相应的非隔震结构的有限元模型,采用非线性时程分析法对此模型进行了两个水平向地震作用的分析。分析结果表明,基础隔震结构能够满足高烈度区罕遇地震作用下的抗震需求,且基础隔震结构的水平地震响应明显低于非隔震结构,表现出良好的减震效果。     

减少隔震建筑物隔震层相对位移的研究

以某实际的框架隔震建筑结构为工程背景,该工程在基础与主体结构之间使用了摩擦摆隔震支座,加入了隔震层后出现过大的位移,从而影响了隔震建筑物的使用。为解决隔震层在地震作用下出现过大位移的问题,考虑隔震层中按照一定的规律加入阻尼器,同时研究了阻尼器在地震作用下的减震率。在SAP2000有限元软件中建立该建筑物的有限元模型,在模型中并考虑阻尼器和摩擦摆隔震支座的加入,并对在隔震层中加入与未加阻尼器的地震响应做了系统的对比研究。研究结果表明,在建筑物的隔震层中加入阻尼器后能有效减少隔震建筑物在地震作用下的刚体位移,同时使隔震建筑物的适用性更强。     

多维近断层地震对RC框架结构抗震性能的影响

近断层地震较远场地震具有显著的脉冲效应、上下盘效应和破裂方向效应,对结构有强大的破坏作用。本文采用ANSYS有限元软件模拟了4层钢筋混凝土(RC)框架非隔震和隔震结构,分析其在近断层水平地震单独作用和水平、竖向地震共同作用下的动力响应。研究表明,结构在水平、竖向地震共同作用下的层间位移和顶层加速度反应较水平地震单独作用下的反应要大,并且在近断层脉冲地震作用下竖向地震对隔震结构的影响大于对非隔震结构的影响,因而,进行近断层地震作用下的抗震分析时应考虑竖向地震作用。     

某钢筋混凝土剪力墙结构隔震设计及耗能分析

本文详细介绍了某钢筋混凝土剪力墙结构的隔震设计过程及耗能情况。该结构隔震层设置于地下室顶板与首层之间,共布置了18个天然橡胶隔震支座和40个铅芯橡胶隔震支座;采用ETABS有限元软件建立非隔震结构与隔震结构两个计算模型,分析比较了结构隔震前后的动力特性和隔震效果,并对隔震结构进行了罕遇地震作用验算和抗风承载力验算,最后分析了隔震结构罕遇地震下结构耗能与加速度响应。分析结果表明,结构隔震层能够很好吸收地震能量,大大减小地震输入能量往上部传递,显著降低了上部结构的地震作用和加速度响应,从而大幅度提高了结构的安全性和舒适性。     

摩擦摆隔震支座在网壳结构中多尺度模型分析

为研究摩擦摆隔震支座在网壳中的隔震特性和局部受力特性,利用ABAQUS有限元软件建立摩擦摆支座的实体模型,并将其应用于网壳结构,建立网壳结构的多尺度模型,并对该多尺度模型进行动力分析。分析表明摩擦摆隔震支座的加入可以有效的延长结构低阶振型的自振周期,而对结构的高阶振型的自振周期影响很小。通过对网壳结构输入单向地震波,探讨不同地震动输入强度下摩擦摆支座水平刚度变化对网壳节点加速度峰值、节点位移峰值及杆件轴力的影响。研究表明随着地震强度增加,摩擦摆隔震支座的水平刚度变化对网壳隔震响应影响越显著。在强震作用下摩擦摆隔震支座发生局部破坏,但不影响整体模型的多尺度分析。     

摩擦摆支座在下承式系杆拱桥中的应用

以跨径布置为110m的下承式系杆拱桥为研究对象,通过有限元模型分析,对普通支座体系与摩擦摆减隔震体系下结构的动力特性与地震作用下的响应进行了比较研究。结果表明,采用摩擦摆支座可以显著延长结构基本自振周期,大幅度减小结构在地震作用下的响应。     

抗震规范中地震作用的比较研究

比较了我国新、旧抗震规范中钢结构的地震影响系数,分析了新建筑抗震规范中钢结构与钢筋混凝土结构地震影响系数的差异性,说明了在抗震设计中重新引入结构影响系数,恢复折减中震弹性地震反应得到设计地震作用的必要性。     

桥梁震害分析与抗震设计新方法研究

对桥梁的震害机理和破坏形式进行了系统分析,阐述了桥梁抗震设计的研究现状及抗震设计新方法的研究进展,并通过一实例对新旧抗震设计方法进行了对比,指出抗震设计新方法的运用可有效提高桥梁的抗震性能。     

针对地震烈度进行抗震设防问题的探讨

通过对合理的抗震设防指标进行探讨,对地震烈度的含义和应用进行了研究,进而对地震烈度作为抗震设防指标进行了评价,对合理的抗震设防提出了建议,以达到抗震设防目标。     

Deterministic seismic hazard assessments for Taiwan considering non-controlling seismic sources

The region around Taiwan is known for active seismicity, and a few studies have reported a high seismic hazard in this region, including a deterministic seismic hazard analysis (DSHA) study. Essentially, DSHA is to estimate earthquake ground motions considering the worst-case earthquake size and location, but without considering the seismic hazards from non-controlling sources. Understandably, when many non-controlling sources are present, the original DSHA framework could be insufficient. Therefore, using the extreme probability theory, this study introduces a new DSHA framework taking non-controlling seismic sources into account during DSHA calculations. The new method was applied to a seismic hazard assessment for Taiwan, showing that near the conjunctions of seismic source zones, the increase in seismic hazard could be substantial after considering a total of 19 non-controlling sources. More importantly, like other seismic hazard assessments for Taiwan, this study conveys the same alarming message that a high level of seismic hazard should be present around the region.     

近场地震作用下钢框架地震易损性研究

为比较钢框架结构在近场和远场地震作用下的响应规律,建立了6层钢框架结构,对模型在选取的近场和一般场地震动下采用IDA方法进行地震易损性分析,研究表明,近场地震动下钢框架结构更具易损性;地震易损性函数的离散性参数建议采用分析结果统计值。     

基于性能抗震设计与常规抗震设计比较研究

指出了传统抗震设计的目标是尽量减少结构破坏和生命的损失,基于性能的抗震设计则追求建筑结构性能、安全与经济三者的优化平衡,对常规抗震设计与基于性能抗震设计的理论及设计方法进行了比较,并着重阐述了基于性能抗震设计的理论与方法。     

砌体结构建筑的震害及抗震措施

对汶川地震中砌体结构的震害情况进行了分析,总结了砌体结构的震害特征及其原因,从完善砌体结构的抗震设计方面进行了论述,提出了提高砌体结构抗震性能的一些方法,以期保障人民群众的生命财产安全。     

主动抗震单元式建筑抗震可变性研究构想

在借鉴国外建筑抗震设计、施工方法的基础上,探讨了现在新型建筑材料的物理、化学和力学性质,并以单元体的模式为立足点,探索一种在地震中"活"的住宅形式,以使城市和建筑具有对灾害的"自适应"能力,最大限度的减少对建筑本体的破坏。     

A case study of seismic forward prospecting based on the tunnel seismic while drilling and active seismic methods

Bulletin of Engineering Geology and the Environment - Forward prospecting to predict the location of high-risk geological zones during tunnel boring machine (TBM) tunneling is important for safe...     

某非抗震设计大楼的抗震加固改造设计

以某医院住院部大楼的改造设计为例,通过对现有房屋的检测和鉴定以及经济性和工期等因素的分析,完成了对结构整体体系和框架梁、框架柱以及剪力墙等构件的加固设计,为我国早期非抗震设计结构按照现有规范要求改造提供了一些经验。