多質(zhì)點彈性體系建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震動力響應(yīng)分析

首先分析了建筑結(jié)構(gòu)的爆破地震安全判據(jù)的不足和爆破地震與天然地震的特點,然后詳細地分析了爆破參量對爆破地震波反應(yīng)譜的影響和爆破地震頻率對建筑結(jié)構(gòu)破壞的影響,并著重分析了建筑結(jié)構(gòu)對爆破地震波主頻率的響應(yīng)特性和爆破地震波主頻率的特性及一般規(guī)律,最后提出了今后進行建筑結(jié)構(gòu)對爆破地震的動力響應(yīng)特性研究和爆破地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的安全程度評價研究的建議。

由于長周期地震動記錄的缺乏,目前國內(nèi)外對長周期地震動特性的研究尚不成熟,對長周期地震波作用下高層建筑結(jié)構(gòu)彈塑性動力響應(yīng)的研究成果也較少。本文從2003年日本北海道十勝沖地震記錄中挑選出長周期tom(ew)波作為輸入,以一30層鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)為背景,采用hilber-hughes-taylor遞推格式,進行了長周期地震波作用下的高層結(jié)構(gòu)彈塑性時程響應(yīng)分析,并與普通elcentro波作用下的高層結(jié)構(gòu)響應(yīng)結(jié)果做了比較。通過對結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)、加速度響應(yīng)和應(yīng)力分布的比較分析,探討了長周期地震波作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的彈塑性響應(yīng)特性,獲得了有工程參考價值的結(jié)果。

簡要地介紹了爆破地震波的產(chǎn)生和特性以及其對周圍建筑物的影響,并列舉了幾種定量分析建筑物對爆破地震波結(jié)構(gòu)響應(yīng)的理論和方法。首次將波動理論引入到爆破工程中,為爆破研究工作開辟了新的道路。

采用時程分析方法，對基礎(chǔ)隔震與基礎(chǔ)固定建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力及反應(yīng)進行了對比分析，結(jié)果表明，基礎(chǔ)隔震方法能有效地減小上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。

建立了高層懸掛建筑結(jié)構(gòu)減振體系的簡化計算模型和運動方程,進行了頻域內(nèi)的參數(shù)優(yōu)化和位移時程分析與計算。經(jīng)過參數(shù)優(yōu)化的懸掛建筑結(jié)構(gòu)具有良好的減振避震性能。提出了能同時對懸掛建筑主、次結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)進行多目標優(yōu)化的參數(shù)分析方法,該方法可以使得懸掛建筑主結(jié)構(gòu)的頻域和時域內(nèi)的位移動力響應(yīng)分別比普通巨型框架結(jié)構(gòu)降低24%和50%以上,同時次結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)也達到一個理想的水平。

以二維爆破地震波作用下的三自由度彈性結(jié)構(gòu)體系為研究對象,運用matlab編程實現(xiàn)用時程分析方法求解該體系的動力響應(yīng)。通過分析各種情況下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)幅值結(jié)果,探討了爆破振動幅值、頻率、持續(xù)時間等爆破振動三要素對二維爆破地震波作用下三自由度彈性結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)的影響,并得出一些有益的結(jié)論?？蔀榻⒍嗑S爆破地震波作用下結(jié)構(gòu)物的多參數(shù)安全判據(jù),提供參考。

為獲取軟土場地的基巖地震波時程,該文利用波動法和等效線性化技術(shù),通過自編地震波反演程序,以上海某軟土場地為例,反演求得了六條基巖處的地震波時程,并進行了精度驗證。在此基礎(chǔ)上,以某地鐵車站結(jié)構(gòu)為工程背景,采用ansys程序建立土-結(jié)構(gòu)相互作用體系分析模型,選取el-centro地震波的反演基巖波作為輸入,對軟土場地中的地下結(jié)構(gòu)進行了動力響應(yīng)分析。結(jié)果表明:該文的軟土場地地震波反演計算可獲得較高精度的基巖地震波時程;對于不同類型的地震波,地面地震波峰值與基巖地震波峰值的比值有較大差異;與地上結(jié)構(gòu)相比,地下結(jié)構(gòu)雖然其水平位移反應(yīng)值較大,但結(jié)構(gòu)頂板與底板之間的水平向相對位移并不大。

為獲取軟土場地的基巖地震波時程，該文利用波動法和等效線性化技術(shù)，通過自編地震波反演程序，以上海某軟土場地為例，反演求得了六條基巖處的地震波時程，并進行了精度驗證。在此基礎(chǔ)上，以某地鐵車站結(jié)構(gòu)為工程背景，采用ansys程序建立土一結(jié)構(gòu)相互作用體系分析模型，選取e1．centro地震波的反演基巖波作為輸入，對軟土場地中的地下結(jié)構(gòu)進行了動力響應(yīng)分析。結(jié)果表明：該文的軟土場地地震波反演計算可獲得較高精度的基巖地震波時程；對于不同類型的地震波，地面地震波峰值與基巖地震波峰值的比值有較大差異：與地上結(jié)構(gòu)相比，地下結(jié)構(gòu)雖然其水平位移反應(yīng)值較大，但結(jié)構(gòu)頂板與底板之間的水平向相對位移并不大。

提供了一種簡單的確定性數(shù)值方法,分析在平穩(wěn)隨機地震荷載作用下的結(jié)構(gòu)地震動力響應(yīng)及動力可靠性。該方法基于有限元動力分析軟件,以單位加速度脈沖函數(shù)作為地震荷載的輸入,當計算出結(jié)構(gòu)的脈沖響應(yīng)函數(shù)后,再運用傅立葉變換得到隨機激勵和結(jié)構(gòu)響應(yīng)之間的傳遞函數(shù),由此來計算結(jié)構(gòu)的均方根響應(yīng)和峰值響應(yīng)?；诖朔椒?分析了擋土結(jié)構(gòu)物在平穩(wěn)隨機地震荷載作用下的抗震動力可靠性,總結(jié)了擋土結(jié)構(gòu)物的抗震可靠性的計算方法,并根據(jù)此分析方法給出了擋土墻結(jié)構(gòu)抗震可靠性分析的流程,這也為可靠度方法應(yīng)用于其它巖土領(lǐng)域的抗震設(shè)計方面提供了一定的參考。

雙塔連體結(jié)構(gòu)動力特性及地震響應(yīng)分析——本文通過算例對雙塔連體結(jié)構(gòu)進行動力特性以及地震響應(yīng)分析，觀察單塔結(jié)構(gòu)、雙軸對稱雙塔連體結(jié)構(gòu)和單軸對稱雙塔連體結(jié)構(gòu)動力特性的差別，從而總結(jié)出連體結(jié)構(gòu)自振特性的規(guī)律。同時，本文還通過振型分解反應(yīng)譜法對單軸對稱...

根據(jù)\"3+1\"的小樣本方法,使用adina軟件,選取具有代表性的實震地震記錄波和人工波,對比分析樁基礎(chǔ)、天然基礎(chǔ)在地震作用下不同節(jié)點的應(yīng)力、豎向位移和水平位移.結(jié)果表明:樁基礎(chǔ)的抗震性能優(yōu)于天然基礎(chǔ),兩種基礎(chǔ)的宏觀破壞形態(tài)均為表面下陷,其中天然基礎(chǔ)會出現(xiàn)傾斜.經(jīng)震后實地調(diào)查,該結(jié)果可作為房屋建筑的抗震設(shè)計與施工的參考.

采用flac3d軟件,從土-結(jié)構(gòu)相互作用模型出發(fā),運用數(shù)值分析方法對隧道洞口段進行了三維彈性和彈塑性分析,得到了相應(yīng)的結(jié)論,并對結(jié)果進行了分析,指出了隧道抗減震設(shè)計中應(yīng)注意的事項,并提出了相應(yīng)措施。

根據(jù)\"3+1\"的小樣本方法,使用adina軟件,選取具有代表性的實震地震記錄波和人工波,對比分析樁基礎(chǔ)、天然基礎(chǔ)在地震作用下不同節(jié)點的應(yīng)力、豎向位移和水平位移。結(jié)果表明:樁基礎(chǔ)的抗震性能優(yōu)于天然基礎(chǔ),兩種基礎(chǔ)的宏觀破壞形態(tài)均為表面下陷,其中天然基礎(chǔ)會出現(xiàn)傾斜。經(jīng)震后實地調(diào)查,該結(jié)果可作為房屋建筑的抗震設(shè)計與施工的參考。

根據(jù)實際工程實例,選擇適時的圍巖參數(shù),建立淺埋偏壓隧道斷面模型,利用有限差分軟件flac3d對模型分別施加靜力和地震動力,對比分析得出隧道在地震動力作用下主要的破壞原因和位置。

近幾次世界上的強烈地震表明，按照目前規(guī)范設(shè)計的建筑物在地震中保障人們的生命安全方面具有一定的可靠度，卻不能在大地震、甚至在中小地震中有效控制地震造成的經(jīng)濟損失?；诖?，本文基于三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的有限元模型研究了地震作用下框架結(jié)構(gòu)的地震動力特性，研究發(fā)現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮到前幾階模態(tài)的影響，增加結(jié)構(gòu)抵抗側(cè)移的能力從而提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。常遇地震作用下的層間位移角均大于gb50011-2001《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的框架結(jié)構(gòu)彈性層間位移角的限值1/550，結(jié)構(gòu)不能滿足“小震不壞”的抗震要求。

浮橋具有重要的軍事用途,在民用上也已受到越來越廣泛的重視。為了使浮橋的設(shè)計既安全又經(jīng)濟,就必須對浮橋的載荷和強度有一個比較精確的評估。浮橋載荷具有移動性,并可能同時遭受風、浪、流聯(lián)合作用,浮橋在這些載荷聯(lián)合作用下的動響應(yīng)分析在理論上將是一個很具挑戰(zhàn)性的問題。通過資料的收集和整理,對國內(nèi)外相關(guān)研究的現(xiàn)狀作了介紹,并指出了研究的主要方向。

針對礦山爆破對周圍村莊建筑結(jié)構(gòu)的振動影響問題,通過對現(xiàn)場的實地調(diào)查分析,運用動力有限元法建立了包括確定爆破激振力的作用位置、大小和時程特征等爆破加載模型.采用ansys/ls-dyna軟件分別將爆破振動波載入建筑結(jié)構(gòu)模型進行數(shù)值計算,分析了建筑結(jié)構(gòu)在爆破載荷作用下的動力響應(yīng)情況.

長周期地震動的場地效應(yīng)與大跨橋梁結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析——對長周期地震動作用下大跨橋梁結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)作了研究分析。首先，選用兩條典型的基巖長周期地震波，進行頻譜特性分析；然后，以基巖長周期地震波作為輸入，對一場地土層進行了長周期地震反應(yīng)分析，獲得...

由于斷層巖體穩(wěn)定性差,因此斷層地帶往往是隧道建設(shè)的控制性地段。文章通過運用ansys/lsdyna有限元軟件,在爆破荷載作用下對斷層隧道進行了三維數(shù)值模擬,分析了不同位置下斷層對圍巖動力響應(yīng)的影響,總結(jié)了圍巖豎向位移峰值、豎向振速峰值及最大主應(yīng)力峰值的分布特征,得到了斷層隧道的最不利位置及工況條件,并提出了隧道邊墻與斷層之間的安全距離。

近斷層脈沖型地震動和遠場類諧和地震動是兩類特殊的長周期地震動,對這兩類地震動作用下長周期結(jié)構(gòu)特別是超限結(jié)構(gòu)響應(yīng)的對比研究還很少。以集集地震動記錄為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),各選取10條具有代表性的近斷層脈沖型地震動記錄和遠場類諧和地震動記錄,首先對兩類地震動的頻譜特性進行了對比研究,分析了兩類地震動的特點,在此基礎(chǔ)上,以所選取的這兩類地震動分別作為輸入,對一個超限高層結(jié)構(gòu)分別進行了8度(0.2g)多遇水準地震作用下的彈性時程分析和罕遇水準地震作用下的彈塑性時程分析,并對兩類特殊長周期地震動作用下的結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)和加速度響應(yīng)結(jié)果做了比較研究。結(jié)果表明,近斷層脈沖型地震動和遠場類諧和地震動作用下結(jié)構(gòu)的最大層間位移角都接近規(guī)范限值甚至超出限值,遠場類諧和地震動作用下的結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)和加速度響應(yīng)都大于近斷層脈沖型地震動輸入下的相應(yīng)響應(yīng)。因此,對長周期結(jié)構(gòu)進行抗震性能分析時,選擇遠場類諧和地震動更加偏于安全。

非對稱大底盤雙塔連體結(jié)構(gòu)的動力特性和地震響應(yīng)分析——依據(jù)現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范，運用三維有限元軟件ansys對某25層大底盤非對稱雙塔連體結(jié)構(gòu)進行了時程法地震反應(yīng)分析，得到結(jié)構(gòu)的自振特性和地震響應(yīng)，并與未設(shè)連體的雙塔結(jié)構(gòu)的結(jié)果進行了比較。結(jié)果表明增設(shè)連體...

非對稱大底盤雙塔連體結(jié)構(gòu)的動力特性和地震響應(yīng)分析——依據(jù)現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范，運用三維有限元軟件ansys對某25層大底盤非對稱雙塔連體結(jié)構(gòu)進行了時程法地震反應(yīng)分析，得到結(jié)構(gòu)的自振特性和地震響應(yīng)，并與未設(shè)連體的雙塔結(jié)構(gòu)的結(jié)果進行了比較。結(jié)果表明增設(shè)連體...