基礎(chǔ)隔震建筑非線性動(dòng)力響應(yīng)時(shí)程計(jì)算方法

實(shí)際震害表明,建筑物主要受水平地震作用影響。本文基于有限元理論,采用大型有限元分析軟件sap2000nonlinear建立了底部兩層框架上部砌體非隔震結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的實(shí)體模型,并采用非線性時(shí)程分析法對此模型進(jìn)行了兩個(gè)水平向地震作用的分析。結(jié)果表明,底部兩層框架上部砌體結(jié)構(gòu)采用基礎(chǔ)隔震技術(shù)后,結(jié)構(gòu)的水平地震反應(yīng)明顯低于相應(yīng)非隔震結(jié)構(gòu)。尤其是剛度突變的轉(zhuǎn)換層,隔震后水平地震反應(yīng)降低很多。

應(yīng)用雙線性恢復(fù)力模型和基于bouc-wen滯回模型的連續(xù)恢復(fù)力模型，分別模擬柔性隔震層的滯回特性，與求解運(yùn)動(dòng)微分方程的wilson-θ法和龍格－庫塔法結(jié)合，對疊層像膠支座隔震建筑的非線性地震動(dòng)力時(shí)程響應(yīng)進(jìn)行了研究，通過算例分析表明，兩種方法所得的結(jié)果相符。

采用時(shí)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(dòng)力及反應(yīng)進(jìn)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)。

單樁橫向非線性動(dòng)力響應(yīng)簡化分析計(jì)算方法——根據(jù)單樁-土系統(tǒng)橫向非線性動(dòng)力相互作用的簡化分析模型，利用有限元空間離散技術(shù)和newmark-β法，討論了橫向動(dòng)力荷載作用下，單樁的運(yùn)動(dòng)方程在時(shí)域中的求解方法，計(jì)算結(jié)果表明，該模型可以較好地模擬各種不同類型單...

隔震結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的簡化計(jì)算方法——通過將實(shí)振型分解法與隨機(jī)振動(dòng)理論相結(jié)合，借鑒srss思想給出了利用位移反應(yīng)譜來估計(jì)隔震層位移及上部結(jié)構(gòu)層間剪力的方法，并對算例的結(jié)果進(jìn)行對比，指出建立的位移反應(yīng)譜估計(jì)方法是一種能滿足工程計(jì)算精度的簡化計(jì)算方法。...

基礎(chǔ)隔震建筑物運(yùn)動(dòng)方程的簡化解法

鑫鍰，裳銻桐．乏協(xié))，瓣和嚷裟 非線性底板隔震建筑的主動(dòng)控制 ．no‘ 1引言i 結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的主要目的是將地震反應(yīng)限制在 一定范圍內(nèi)．以確保結(jié)構(gòu)的安全性和居民的舒適 性為了竣制地震反應(yīng)，可使用像底板隔震器這樣的 被動(dòng)竣制系統(tǒng)．橡膠支座(遲滯系統(tǒng))和滑動(dòng)支座(摩 擦系統(tǒng))均可作為隔震器，而這些隔震器的主要缺點(diǎn) 是其隔震性能依賴千地震激勵(lì)的頻率結(jié)構(gòu) 為進(jìn)一步提高地震反應(yīng)竣制效果，可在結(jié)構(gòu)上 安裝主動(dòng)竣制系統(tǒng)，該系統(tǒng)對地震激勵(lì)具有自適應(yīng) 特性，但需大量能量來驅(qū)動(dòng)作動(dòng)器 另一類竣制系統(tǒng)是混合竣制系統(tǒng)，是將不同的 被動(dòng)、主動(dòng)竣制系統(tǒng)結(jié)臺(tái)起來使用．其中之一是采 用底板隔震的同時(shí)．還在底板處安裝主動(dòng)竣制系 統(tǒng)． 僅用底板隔震器可減小層間位移和結(jié)構(gòu)的絕對 加速度反應(yīng)這時(shí)，上部結(jié)構(gòu)接近于剛體，但這是增 大底板的絕對位移為代價(jià)的

單層平面索網(wǎng)結(jié)構(gòu)非線性頻率簡化計(jì)算方法研究——單層平面索網(wǎng)玻璃幕墻結(jié)構(gòu)是廣泛應(yīng)用于大型公共建筑中的一種新型結(jié)構(gòu)形式，由于其撓度較大，結(jié)構(gòu)具有較高的幾何非線性，其動(dòng)力特點(diǎn)不同于傳統(tǒng)的線性結(jié)構(gòu)。采用連續(xù)化薄膜理論建立了單索幕墻的非線性振動(dòng)方程，并...

使用鉛芯橡膠支座(lrb)作為隔震設(shè)備,分析了一個(gè)典型3跨連續(xù)梁橋在4種地震作用下的系統(tǒng)響應(yīng)。采用bouc-wen模型模擬lrb的力變形非線性行為,使用有限單元方法建立系統(tǒng)剛度矩陣、質(zhì)量矩陣和阻尼矩陣,使用龍格庫塔法求解非線性方程。研究的重要參數(shù)包括橋墩的剛度、支座的屈服強(qiáng)度及屈服后周期,評價(jià)的主要依據(jù)是主梁振動(dòng)加速度、橋墩支座位移、橋臺(tái)支座位移及橋墩底部剪力和彎矩。結(jié)果表明:橋墩剛度對地震響應(yīng)的隔震效果有很大的影響,隨著橋墩剛度的減小,隔震效果降低,而lrb對橋墩剛度較大的橋梁有很好的隔震效果;lrb的屈服強(qiáng)度和屈服后周期均對隔震效果有一定的影響,不同的地震激勵(lì)對系統(tǒng)的影響不同,對某種地震激勵(lì),存在一個(gè)最優(yōu)的lrb屈服強(qiáng)度。

在豎向串聯(lián)多自由度模型基礎(chǔ)上，建立了采用不同方法（線性加速度法，ｗｉｌｓｏｎ－θ法，ｎｅｗｍａｒｋ－β法）求解建筑結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力響應(yīng)的統(tǒng)一算式－“擬動(dòng)力方程”列出了計(jì)算步驟，該法物理概念明確，計(jì)算步驟清晰，同時(shí)可克服計(jì)算中的積累誤差問題。

針對地基土體孔隙壓縮性導(dǎo)致其變形力學(xué)參數(shù)變化的特征,對條形基礎(chǔ)下地基的非線性沉降計(jì)算方法進(jìn)行改進(jìn)。首先,通過深入探討附加應(yīng)力和應(yīng)力歷史對地基土體模量影響的力學(xué)機(jī)制,分別建立地基土體變形力學(xué)參數(shù)隨附加應(yīng)力和應(yīng)力歷史變化的分析模型;然后,利用地基沉降計(jì)算的傳統(tǒng)分層總和法,考慮地基沉降計(jì)算的非線性特征,并引入分級(jí)加載的思想,提出條形基礎(chǔ)非線性沉降的新型計(jì)算方法,該方法不僅反映地基土體變形力學(xué)參數(shù)隨附加荷載變化的特征,也反映地基土體由于初始應(yīng)力水平或應(yīng)力歷史不同而引起的土體模量不同對地基沉降計(jì)算的影響,而且可有效地避免地基沉降計(jì)算中壓縮試驗(yàn)曲線的使用;最后,通過工程實(shí)例計(jì)算與分析,并與實(shí)測沉降值和其他方法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,表明方法的合理性與可行性。

條形基礎(chǔ)下地基非線性沉降的改進(jìn)計(jì)算方法——針對地基土體孔隙壓縮性導(dǎo)致其變形力學(xué)參數(shù)變化的特征，對條形基礎(chǔ)下地基的非線性沉降計(jì)算方法進(jìn)行改進(jìn)。首先，通過深入探討附加應(yīng)力和應(yīng)力歷史對地基土體模量影響的力學(xué)機(jī)制，分別建立地基土體變形力學(xué)參數(shù)隨附加應(yīng)...

非線性成層地基非平穩(wěn)動(dòng)力響應(yīng)可靠度分析——針對非線性成層地基進(jìn)行了隨機(jī)動(dòng)力有限元分析，求得地基土層的非平穩(wěn)動(dòng)力響應(yīng)及其可靠度．利用hardin-drnevich雙曲線模型考慮土層的非線性，通過迭代計(jì)算得到土單元的剪切模量與阻尼比．引入虛擬激勵(lì)法，將地震加速...

以非線性有限元方法為基礎(chǔ),考慮橋節(jié)間非線性連接的影響,建立了浮橋三維動(dòng)力響應(yīng)分析控制方程,并采用超單元方法對系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程進(jìn)行縮減;然后用newmark直接積分和new-ton-raphson迭代方法求解系統(tǒng)的非線性運(yùn)動(dòng)方程,研究了移動(dòng)載荷作用下非線性連接浮橋的三維非線性動(dòng)力響應(yīng)特性.研究表明,橋節(jié)之間連接的非線性特性和間隙的大小對于浮橋的動(dòng)力響應(yīng)影響很大,必須加以考慮.

土體非線性彈性模量簡易計(jì)算方法——本文結(jié)合土木工程關(guān)心的沉降問題，假定泊松比根據(jù)不同的土類確定為不同的常量，建立了與土體豎向應(yīng)力有關(guān)的土體非線性彈性模量的計(jì)算方法，從而較為簡單地計(jì)算土體的沉降及其應(yīng)力?！　?/p>

通過研究軟土地基沉降的變形力學(xué)機(jī)理,引入分級(jí)加載思想,結(jié)合增量胡克定律及鄧肯-張模型,建立了軟土地基的沉降計(jì)算模型;然后,引入損傷比的概念,建立起土體受荷載作用前后,即損傷前后的變形模量的確定方法,從而提出考慮軟土結(jié)構(gòu)性的非線性沉降計(jì)算方法。通過某一工程實(shí)例,將該計(jì)算方法與目前常用的地基沉降計(jì)算方法進(jìn)行了比較,結(jié)果表明,該計(jì)算方法是合理可行的,具有一定的實(shí)際意義,能夠?yàn)楣こ虒?shí)踐提供參考。

從全壽命費(fèi)用對隔震建筑和傳統(tǒng)抗震建筑進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析,對初始造價(jià)、檢查維護(hù)費(fèi)和失效損失費(fèi)列出了費(fèi)用差異較大的指標(biāo),并給出計(jì)算公式,在社會(huì)效益和環(huán)境效益方面做了定性分析,實(shí)例分析結(jié)果表明,隔震建筑比傳統(tǒng)抗震建筑更經(jīng)濟(jì),更適合社會(huì)的發(fā)展。

基礎(chǔ)隔震建筑物運(yùn)動(dòng)方程的簡化解法

在豎向串聯(lián)多自由度模型基礎(chǔ)上，建立了采用不同方法（線性加速度法，ｗｉｌｓｏｎ－θ法，ｎｅｗｍａｒｋ－β法）求解建筑結(jié)構(gòu)非線性動(dòng)力響應(yīng)的統(tǒng)一算式－“擬動(dòng)力方程”列出了計(jì)算步驟，該法物理概念明確，計(jì)算步驟清晰，同時(shí)可克服計(jì)算中的積累誤差問題。

對某框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三維有限元時(shí)程分析,考慮了基礎(chǔ)夾層橡膠隔震墊的彈塑性和粘滯阻尼,分析了結(jié)構(gòu)在地震波作用下的動(dòng)力響應(yīng),為中高層建筑推廣應(yīng)用基礎(chǔ)隔震技術(shù)提供了理論依據(jù)。

土層非線性非平穩(wěn)有效應(yīng)力動(dòng)力響應(yīng)可靠度分析——在非平穩(wěn)一致地震輸入下對非線性土層進(jìn)行了有效應(yīng)力動(dòng)力響應(yīng)可靠度分析。通過虛擬激勵(lì)法，將非平穩(wěn)地震加速度功率譜密度作為基巖上的虛擬輸入，并利用hardin．dmevich雙曲線模型考慮土層的非線性特性，迭代計(jì)算...

　采用有限元模型,對某鋼筋混凝土高層建筑進(jìn)行非線性時(shí)程分析.計(jì)算結(jié)果表明隔震結(jié)構(gòu)的頂層加速度峰值、層間位移、基底剪力等均大大地降低,隔震性能良好.