復(fù)雜斷面地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的整體式反應(yīng)位移法

隨著城市地下空間的大規(guī)模開發(fā)利用,地鐵、地下綜合管廊、地下商店等地下結(jié)構(gòu)得以大量興建,其抗震問題已經(jīng)成為城市地下工程抗震研究的重要組成部分.應(yīng)用規(guī)范推薦的反應(yīng)位移法對(duì)不規(guī)則矩形地鐵車站結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震計(jì)算,分析不同位移加載方向下結(jié)構(gòu)在設(shè)防地震、罕遇地震作用下的內(nèi)力情況及抗震性能,進(jìn)一步驗(yàn)證反應(yīng)位移法的適用性.本文主要通過abaqus軟件對(duì)武漢地鐵光谷五路站典型截面進(jìn)行分析.

以某越江公路盾構(gòu)隧道為工程背景,在利用成層反射理論分析場(chǎng)地地震波特性的基礎(chǔ)上,采用反應(yīng)位移法研究了公路盾構(gòu)隧道的動(dòng)力響應(yīng)特性,其中:盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)環(huán)向和縱向接頭采用彈性鉸模擬,天然地層作用在隧道結(jié)構(gòu)上的剪切力和強(qiáng)制位移由成層反射理論動(dòng)力分析程序dyneq獲得。研究表明:由剪切力和強(qiáng)制位移引起的地震附加內(nèi)力規(guī)律基本相當(dāng);地震作用下,襯砌結(jié)構(gòu)最大變形部位和最大內(nèi)力出現(xiàn)位置相對(duì)常時(shí)狀態(tài)都發(fā)生了顯著變化。計(jì)算結(jié)果可供類似工程參考。

反應(yīng)位移法在盾構(gòu)隧道縱向抗震分析中的應(yīng)用——盾構(gòu)隧道縱向抗震分析反應(yīng)位移法基于地震剪切波的簡(jiǎn)諧波假定，通過在盾構(gòu)隧道軸向和橫向平衡微分方程中施加強(qiáng)制地震變位項(xiàng)，并以等效抗拉壓剛度和等效抗彎剛度模擬盾構(gòu)隧道的接頭效應(yīng)，進(jìn)而求出盾構(gòu)隧道的最大軸力...

5·12汶川大地震中隧道工程顯現(xiàn)出的大量震害現(xiàn)象,再次提醒工程界應(yīng)高度重視隧道結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)問題。目前我國(guó)山嶺隧道結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)多采用地震系數(shù)法,文中引入反應(yīng)位移法,在簡(jiǎn)要介紹其基本原理的基礎(chǔ)上,以單線鐵路隧道工程為背景闡述了計(jì)算過程,并與地震系數(shù)法的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,供同行參考。

以大開地鐵車站為工程背景,采用數(shù)值模擬方法,以中柱層間位移角為評(píng)價(jià)指標(biāo),在彈性土體與彈性結(jié)構(gòu)接觸、彈塑性土體與彈性結(jié)構(gòu)接觸、彈塑性土體與彈塑性結(jié)構(gòu)接觸三種工況下分別計(jì)算接觸面為綁定、接觸面摩擦系數(shù)為0.2和0.4時(shí)的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng),同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)-土體的相對(duì)模量對(duì)接觸特性的影響。提取峰值加速度時(shí)刻、峰值位移時(shí)刻和峰值速度時(shí)刻中結(jié)構(gòu)變形程度最大的時(shí)刻,將接觸面為摩擦設(shè)置時(shí)的中柱層間位移角與綁定連接條件下的層間位移角數(shù)值進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:當(dāng)材料力學(xué)特性不同時(shí),接觸特性對(duì)結(jié)構(gòu)反應(yīng)的影響程度也不同。改變結(jié)構(gòu)的埋深,研究不同圍巖約束能力下接觸特性對(duì)地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響,結(jié)果表明淺埋時(shí)接觸特性對(duì)地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)影響程度較大,深埋時(shí)影響程度較小,且對(duì)于淺埋結(jié)構(gòu),峰值加速度時(shí)刻為結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)最大時(shí)刻,對(duì)于深埋結(jié)構(gòu),峰值位移時(shí)刻為結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)最大時(shí)刻。

為更好地模擬計(jì)算地震對(duì)地鐵隧道內(nèi)力與變形的影響,本文結(jié)合具體算例,采用反應(yīng)位移法和地震系數(shù)法分別計(jì)算了地鐵隧道截面的組合內(nèi)力與變形。通過對(duì)比分析2種方法的計(jì)算結(jié)果,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)位移法計(jì)算的內(nèi)力與變形小于地震系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果。二者在計(jì)算過程中考慮的因素不同,反應(yīng)位移法主要考慮土層相對(duì)位移、結(jié)構(gòu)慣性力和結(jié)構(gòu)周圍剪切力作用,地震系數(shù)法則是將隨時(shí)間變化的地震力用等效的靜地震荷載代替,然后用靜力計(jì)算模型分析地震荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形。

隨著地下結(jié)構(gòu)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,地鐵車站的抗震問題已逐步成為地鐵建設(shè)中新的焦點(diǎn),而與工程設(shè)計(jì)相應(yīng)的地震響應(yīng)計(jì)算方法仍不夠成熟。運(yùn)用反應(yīng)位移法對(duì)典型地鐵車站結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震響應(yīng)計(jì)算分析,并評(píng)價(jià)其抗震性能,最后得出基于反應(yīng)位移法計(jì)算的地下車站與地震中車站破壞形式比較相符,運(yùn)用反應(yīng)位移法計(jì)算抗震可以滿足設(shè)計(jì)要求。

文章對(duì)比分析了地下結(jié)構(gòu)各種抗震計(jì)算分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)與適用性,系統(tǒng)闡述了反應(yīng)位移法在地鐵車站結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中的基本原理;以徐州地鐵車站工程抗震設(shè)計(jì)為實(shí)例,采用反應(yīng)位移法對(duì)地鐵車站抗震進(jìn)行計(jì)算分析,計(jì)算結(jié)果表明,車站層間位移比能滿足規(guī)范限值的要求,結(jié)構(gòu)尺寸滿足規(guī)范要求,計(jì)算結(jié)果可靠.

利用隧道與地下車站結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)計(jì)算的方法，結(jié)合具體工程實(shí)例進(jìn)行了車站模型的反應(yīng)位移法抗震分析計(jì)算。內(nèi)容包括：地鐵車站斷面的等代地震荷載的確定，等代框架模型的建立等。有關(guān)成果對(duì)地鐵車站簡(jiǎn)化抗震計(jì)算有參考價(jià)值。

為研究地震作用對(duì)地鐵車站的影響,本文以鄭州市軌道交通3號(hào)線地下標(biāo)準(zhǔn)車站為計(jì)算模型,按照反應(yīng)位移法的理論,先求出地層相對(duì)位移、結(jié)構(gòu)慣性力和結(jié)構(gòu)與周圍土層剪力,然后進(jìn)行有限元計(jì)算.其中地層相對(duì)位移需要用eera軟件模擬地震波得出,采用sap2000軟件對(duì)不同計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析和量化評(píng)判.最后,文中給出了地鐵車站在地震作用下結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)建議,包括各控制部位的配筋率,對(duì)于類似工程具有一定的參考意義.

提出了一種基于支座位移輸入的頻域地震反應(yīng)分析方法,研究了結(jié)構(gòu)在基礎(chǔ)位移輸入下的動(dòng)力反應(yīng)。首先根據(jù)結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的受力機(jī)理建立了基礎(chǔ)處的荷載點(diǎn)矩陣,然后結(jié)合頻域精細(xì)傳遞矩陣?yán)碚摻⒔Y(jié)構(gòu)的整體傳遞矩陣,輸入地震位移傅立葉譜,運(yùn)用邊界條件進(jìn)行求解,得出結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)。在上述算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了相應(yīng)的算例分析,所得結(jié)果表明方法是有效、可行的。該法具有計(jì)算簡(jiǎn)單,思路清晰,節(jié)約內(nèi)存等優(yōu)點(diǎn),可方便、高精度的進(jìn)行結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析。

本文通過用有限元程序ａｌｇｏｒｆｅａｓ和通用結(jié)構(gòu)計(jì)算程序ｔｂｓａ兩個(gè)軟件對(duì)于同一個(gè)高層建筑的地震反應(yīng)分析，對(duì)比兩種分析方法的差別，說明這兩種方法對(duì)于較復(fù)雜體型高層結(jié)構(gòu)分析的適用性。同時(shí)級(jí)出模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比。

介紹了地下結(jié)構(gòu)在地震作用下的震害特點(diǎn),明確了地下結(jié)構(gòu)兩種震害原因：圍巖失穩(wěn)和地震慣性力;分析地震系數(shù)法、反應(yīng)位移法、反應(yīng)加速度法、動(dòng)力時(shí)程分析法各自的工程適用性,并通過對(duì)長(zhǎng)沙地鐵車站路站的抗震實(shí)例計(jì)算,得出了在長(zhǎng)沙抗震工況不是控制工況的結(jié)論。

建筑隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析——通過建立下部結(jié)構(gòu)一周圍土體一隔震層一上部結(jié)構(gòu)整體系統(tǒng)的空間模型，對(duì)三里河三區(qū)12號(hào)地辦公樓工程中的隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元非線性分析，通過模擬系統(tǒng)地震振動(dòng)響應(yīng)，對(duì)比分析隔震與非隔震結(jié)構(gòu)層間剪力和剪力比，以及驗(yàn)算隔震層隔震墊...

弱連體結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析——采用隨機(jī)振動(dòng)、時(shí)程分析及振型分解反應(yīng)譜方法，分別對(duì)多種隔震支座剛度情況下的高位隔震大跨連體結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)進(jìn)行分析，從而得出連體結(jié)構(gòu)在不同頻率比(塔樓基頻／隔震裝置固有頻率)下的地震響應(yīng)關(guān)系曲線；通過對(duì)曲線進(jìn)行分析，得出當(dāng)...

介紹了建筑結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)能量分析方法,建立了能量方程,指出需要解決的問題,為結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法提供新的參考。

【文章編號(hào)】１００７－９４６７（２００８）０１－００２０－０４ 鋼框架加層整體結(jié)構(gòu)的地震 反應(yīng)譜分析 ■丁浩然，王清遠(yuǎn)（四川大學(xué)建筑與環(huán)境學(xué)院，成都６１００６５） 【摘要】應(yīng)用ａｎｓｙｓ軟件對(duì)其加層前后進(jìn)行整體抗震分 析，利用振型分解反應(yīng)譜法并考慮結(jié)構(gòu)阻尼比的變化，分析 加層前后結(jié)構(gòu)自振周期、主要階振型、各內(nèi)力及位移反應(yīng)的 變化。 【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土框架；鋼框架；振型分解反應(yīng)譜法； ａｎｓｙｓ軟件 【中圖分類號(hào)】ｔｕ３９２．３１；ｔｕ９７３．３１【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】ａ １引言 隨著城鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，城市用房緊張日趨 明顯，舊房加層改造有著一定的應(yīng)用前景。特別是 上世紀(jì)８０年代前所建房屋大多數(shù)為低層或多層建 筑，許多建筑的使用功能及建筑面積已不能滿足現(xiàn) 狀要求，因此可將這些房屋進(jìn)行加層改造，并且進(jìn) 行必要的抗震加固和減

為了研究地震動(dòng)的相位譜和幅值譜對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響,本文以某鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)為例,通過輸入一系列具有相同幅值譜、不同相位譜和具有相同相位譜、不同幅值譜的地震動(dòng)時(shí)程,開展了結(jié)構(gòu)彈性和彈塑性分析。結(jié)果顯示,相位譜和幅值譜的差異對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)均有顯著影響,不同場(chǎng)地和震級(jí)分組的地震動(dòng)相位譜和幅值譜對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響明顯不同,并且對(duì)彈塑性反應(yīng)的影響大于彈性反應(yīng)。因此,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)時(shí)程分析選取輸入地震動(dòng)時(shí)程時(shí),應(yīng)同時(shí)考慮幅值譜與相位譜的影響。

大底盤撲非對(duì)稱塔樓結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析計(jì)算——大底盤非對(duì)稱塔樓是一種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)的上下剛度變化很大。采用pkpm軟件中satwe模塊對(duì)一組上下剛度比值不同的非對(duì)稱塔樓結(jié)構(gòu)建模分析，計(jì)算得到結(jié)構(gòu)的固有周期和模態(tài)振型，認(rèn)為底盤與塔樓剛度比值13變化對(duì)...

鋼結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)修正系數(shù)

考慮流固耦合的橋墩地震反應(yīng)方法——跨海橋梁地震反應(yīng)中，作用于橋墩上的動(dòng)水壓力具有明顯的流固耦合特征。依據(jù)張量理論，推導(dǎo)時(shí)變區(qū)域散度變換關(guān)系及微分形式的幾何守恒律；基于任意拉格朗日一歐拉描述，從采用歐拉描述的流體運(yùn)動(dòng)navier—stokes方程出發(fā)，推導(dǎo)...

異形柱地震反應(yīng)內(nèi)力分析——用時(shí)程分析法，通過在地震作用下，異形柱結(jié)構(gòu)體系與矩形柱結(jié)構(gòu)體系內(nèi)力的對(duì)比分析，得出異形柱結(jié)構(gòu)體系抗震性能好于矩形柱結(jié)構(gòu)體系的結(jié)論。