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)位置相對常時狀態(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價指標(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時的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng),同時考慮結(jié)構(gòu)-土體的相對模量對接觸特性的影響。提取峰值加速度時刻、峰值位移時刻和峰值速度時刻中結(jié)構(gòu)變形程度最大的時刻,將接觸面為摩擦設(shè)置時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)行對比分析。結(jié)果表明:當(dāng)材料力學(xué)特性不同時,接觸特性對結(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地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響,結(jié)果表明淺埋時接觸特性對地下結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)影響程度較大,深埋時影響程度較小,且對于淺埋結(jié)構(gòu),峰值加速度時刻為結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)最大時刻,對于深埋結(jié)構(gòu),峰值位移時刻為結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)最大時刻。

為更好地模擬計(jì)算地震對地鐵隧道內(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,并評價其抗震性能,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)成果對地鐵車站簡化抗震計(jì)算有參考價值。

為研究地震作用對地鐵車站的影響,本文以鄭州市軌道交通3號線地下標(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.其中地層相對位移需要用eera軟件模擬地震波得出,采用sap2000軟件對不同計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析和量化評判.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兩個軟件對于同一個高層建筑的地震反應(yīng)分析，對比兩種分析方法的差別，說明這兩種方法對于較復(fù)雜體型高層結(jié)構(gòu)分析的適用性。同時級出模型振動臺試驗(yàn)結(jié)果的對比。

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、動力時程分析法各自的工程適用性,并通過對長沙地鐵車站路站的抗震實(shí)例計(jì)算,得出了在長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，對三里河三區(qū)12號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)地震振動響應(yīng)，對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、時程分析及振型分解反應(yīng)譜方法，分別對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】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】ｔｕ３９２．３１；ｔｕ９７３．３１【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】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

為了研究地震動的相位譜和幅值譜對結(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時程,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結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)均有顯著影響,不同場地和震級分組的地震動相位譜和幅值譜對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響明顯不同,并且對彈塑性反應(yīng)的影響大于彈性反應(yīng)。因此,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)時程分析選取輸入地震動時程時,應(yīng)同時考慮幅值譜與相位譜的影響。

為探究不同類型地震波作用下地下綜合體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特征,本文以上海某地下綜合體為工程背景,采用abaqus軟件建立土—地下綜合體結(jié)構(gòu)相互作用體系三維有限元模型,利用davidenkov模型模擬土的非線性,以不同類型的單向地震波和雙向地震波(含水平向和豎向)作為輸入,對軟土場地中地下綜合體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震反應(yīng)分析,比較了不同類型地震波作用下地下綜合體結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的差異,探討了地下綜合體結(jié)構(gòu)的豎向地震動效應(yīng)問題.本文的算例結(jié)果表明:在長周期地震波作用下地下綜合體結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)和內(nèi)力響應(yīng)峰值均明顯大于普通地震波作用下的結(jié)果；考慮豎向地震動時地下綜合體結(jié)構(gòu)的柱軸力較單一水平向地震動作用情形有明顯增大；在本文地下綜合體結(jié)構(gòu)算例中,地下三層柱底、四層柱頂、五層柱底、以及底板與側(cè)墻連接處為受力較大部位.

地下室側(cè)面土體對大跨度結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響——以某一大跨度體育場工程實(shí)例為依托，建立不同地基土約束的帶地下室大跨度結(jié)構(gòu)模型，采用振型分解反應(yīng)譜法對不同結(jié)構(gòu)模型和不同地基土約束的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了深入詳細(xì)的分析和比較，獲得了不同計(jì)算模型結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力分布...

地下室側(cè)面土體對大跨度結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響

大底盤撲非對稱塔樓結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)分析計(jì)算——大底盤非對稱塔樓是一種復(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模塊對一組上下剛度比值不同的非對稱塔樓結(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...