水平地震作用下地下結(jié)構(gòu)考慮轉(zhuǎn)動時動力響應(yīng)

目前地下結(jié)構(gòu)的抗震分析主要是考慮水平橫向地震波的作用,一般忽略水平縱向和豎向地震的影響。論文針對某一長度和寬度相差較大的地下建筑結(jié)構(gòu),建立其三維有限元計算模型,計算分析其在水平橫向、水平縱向以及豎向等多向地震荷載作用下的地震響應(yīng)規(guī)律。計算分析表明,對于長度和寬度相差較大的地下建筑結(jié)構(gòu),僅考慮水平橫向地震作用是不夠的。其結(jié)果可為地下結(jié)構(gòu)的抗震分析提供參考。

水平地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的變形計算——本文基于建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形計算與控制在抗震設(shè)計中的作用，從單質(zhì)點結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的彈性變形、平面多質(zhì)點結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形、平面多質(zhì)點結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形等方面對水平地震作用下建筑結(jié)構(gòu)的變形...

水平地震作用下單樁橫向非線性動力響應(yīng)的三維有限元數(shù)值模擬——針對水平地震作用下的樁土相互作用體系，利用有限元軟件ansys建立了單樁一地基土系統(tǒng)三維有限元模型。運用此模型，對系統(tǒng)進行考慮地基土的材料非線性和樁土界面狀態(tài)非線性的單樁橫向地震響應(yīng)計算...

地下結(jié)構(gòu)地震動力響應(yīng)分析首先需要對地震波進行合理的分析,其主要包括地震波的選擇、波的頻譜分析、濾波和基線校正4個方面,這是正確進行地下結(jié)構(gòu)地震動力分析的非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié).以課題研究中地震局提供的地震波為例,從多個方面分別對地震波進行分析和研究,從而獲得滿足地下結(jié)構(gòu)地震動力分析要求的地震波.

2.5水平地震作用計算 該建筑物的高度為16m<40m，以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度均勻分布，故可采用底部剪力法計算水平地震作用。 2.5.1重力荷載代表值的計算 屋面處重力荷載代表值＝結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值+0.5×雪荷載標準值 樓面處重力荷載代表值＝結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值+0.5×樓面活荷載標準值 其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重取樓面上、下各半層層高范圍內(nèi)（屋面處取頂層的一半）的結(jié)構(gòu)及構(gòu)配件自重。 屋面處的重力荷載標準值的計算 屋面板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層自重標準值 ＝6.69×（82.5×15.9）＝9051.08kn ＝25×0.25×[(0.5-0.12)×(6.9×20×2)+(0.35-0.12)×(2.1×20)+(0.45-0.12)×(4.5×17×4+3.0×2×4)]＝1396.5kn ＝0.45×0.45×20×4×(3.9/2-0.12)×

研究地鐵車站結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形,對地鐵的建設(shè)和安全運營有著重要的現(xiàn)實意義。本文進行了北京地區(qū)土層中典型地鐵車站結(jié)構(gòu)的振動臺試驗,并使用flac2d對試驗進行模擬分析,得到了在地震作用下地鐵車站結(jié)構(gòu)的變形響應(yīng)規(guī)律。結(jié)果表明:地鐵結(jié)構(gòu)的變形峰值隨地震強度的增加而增加;結(jié)構(gòu)中柱的峰值應(yīng)變和峰值撓度曲線曲率,兩端大、中間小;側(cè)墻峰值撓度曲線的各點曲率為常數(shù),這是因為側(cè)墻與頂?shù)装褰M成的箱形結(jié)構(gòu)整體剛度大,難以發(fā)生破壞;中柱底端應(yīng)變呈正負循環(huán)變化,側(cè)墻的應(yīng)變曲線與受沖擊荷載的變形曲線相似。

對隧洞周邊土體采用飽和土biot理論，隧洞襯砌采用考慮剪切和轉(zhuǎn)動變形的曲線梁振動理論，分析地震p波作用下飽和土體中圓形隧洞襯砌的動力響應(yīng)問題。對于飽和土體中的散射波場采用波函數(shù)展開法求解，對曲線梁的振動控制微分方程采用一般化的微分求積法（gdqm）求解。由飽和土體與襯砌接觸處的位移協(xié)調(diào)條件，采用最小二乘法確定波函數(shù)未知系數(shù)項。計算結(jié)果表明：當(dāng)入射波頻率較低時，襯砌結(jié)構(gòu)的入射面與背對面的動力響應(yīng)幾乎是對稱的；隨著入射頻率的增加，襯砌結(jié)構(gòu)的入射面與背對面不再具有對稱性，且襯砌結(jié)構(gòu)入射面的動力響應(yīng)要大于背對面的動力響應(yīng)。

1 水平地震作用下的框架側(cè)移驗算和內(nèi)力計算 5.1水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移驗算 5.1.1抗震計算單元 計算單元：選取6號軸線橫向三跨的一榀框架作為計算單元。 5.1.2橫向框架側(cè)移剛度計算 1、梁的線剛度： b/lieibcb(5-1) 式中：ec—混凝土彈性模量s ib—梁截面慣性矩 lb—梁的計算跨度 i0—梁矩形部分的截面慣性矩 根據(jù)《多層及高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計釋疑》，在框架結(jié)構(gòu)中有現(xiàn)澆層的樓面可以作為梁的有 效翼緣，增大梁的有效側(cè)移剛度，減少框架側(cè)移，為考慮這一有利因素，梁截面慣性矩按下列規(guī)定 取，對于現(xiàn)澆樓面，中框架梁ib=2.0io,，邊框架梁ib=1.5io，具體規(guī)定是：現(xiàn)澆樓板每側(cè)翼緣的有 效寬度取板厚的6倍。 表5.1橫梁線剛度計算表 類別 ec(n/mm2) b×h(mm×mm )i0(mm 4)ib(mm4)lb(mm)

從改變結(jié)構(gòu)剛度和阻尼能改變結(jié)構(gòu)動力特性的概念出發(fā)，提出了變結(jié)構(gòu)控制方法，并采用復(fù)模態(tài)分析理論對變結(jié)構(gòu)控制狀態(tài)及其減震效果進行了優(yōu)化分析．

根據(jù)中國規(guī)范設(shè)計了一總層數(shù)為40層的錯位轉(zhuǎn)換高層建筑結(jié)構(gòu),為對比分析需要另設(shè)計具有相同樓層數(shù)的兩帶單層轉(zhuǎn)換高層建筑結(jié)構(gòu)。采用etabs和satwe對比分析了三結(jié)構(gòu)在水平地震作用下的相對位移比、層間位移比沿樓層分布情況;其相對扭轉(zhuǎn)角、層間扭轉(zhuǎn)角、層間有害扭轉(zhuǎn)角的分布特點;頂層角點扭轉(zhuǎn)位移軌跡。研究分析表明,錯位轉(zhuǎn)換高層結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)遠大于同類帶單層轉(zhuǎn)換高層結(jié)構(gòu)的反應(yīng);對單層轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)采用位移比不能很好反映其扭轉(zhuǎn)反應(yīng),而結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)位移角沿樓層分布規(guī)律更能體現(xiàn)其扭轉(zhuǎn)反應(yīng)特征。

利用小波包變換反應(yīng)譜擬合技術(shù),在實測地震波的基礎(chǔ)上修改波形,合成了5條符合場地要求的加速度時程,包括一條小震、一條中震和三條大震波形。采用截面有限元技術(shù)建立地鐵車站的典型截面彈塑性模型,將擬合反應(yīng)譜的五條三尺度地震波作為地震荷載輸入,計算得到了含地下連續(xù)墻地鐵車站在三尺度地震下的響應(yīng)。結(jié)果表明,小震和中震作用下車站位移變形很小,應(yīng)力變化達到10%和30%;大震作用下,結(jié)構(gòu)達到或接近了材料的最大拉應(yīng)力,然而沒有發(fā)生垮塌的情況。該工程的設(shè)計符合規(guī)范要求,達到預(yù)計的抗震目標。

對水平地震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)破壞進行了分析與研究,結(jié)合規(guī)范抗震思想及實際工程,對抗扭設(shè)計提出了一些具體建議。最后通過一普通剪力墻結(jié)構(gòu)的實際工程的抗扭設(shè)計對文章所提出的扭轉(zhuǎn)破壞控制方法進行了說明。

水平地震作用下錯位轉(zhuǎn)換高層建筑結(jié)構(gòu)的pushover分析——采用etabs對一錯位轉(zhuǎn)換高層結(jié)構(gòu)進行了水平地震作用下的靜力彈塑性(pushover)分析。分析了側(cè)推過程中的塑性鉸出鉸情況、結(jié)構(gòu)位移變化情況、剪力在各豎向構(gòu)件之間的傳遞情況、基底剪力一頂點位移曲線，在比...

水平地震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)破壞控制——對水平地震作用下高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)破壞進行了分析與研究，結(jié)合規(guī)范抗震思想及實際工程，時抗扭設(shè)計提出了一些具體建議。最后通過一普通剪力墻結(jié)構(gòu)的實際工程的抗扭設(shè)計對文章所提出的扭轉(zhuǎn)破壞控制方法進行了說明...

采用振型分解反應(yīng)譜法計算結(jié)構(gòu)在平扭耦聯(lián)下的扭轉(zhuǎn)振動效應(yīng),研究具有不同動力特征的單層結(jié)構(gòu)在不同方向地震作用下扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的變化,發(fā)現(xiàn)不同動力特征下地震作用方向?qū)Y(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響不可忽略,因此認為衡量建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)振動效應(yīng)時應(yīng)考慮地震的作用方向,并對計算扭轉(zhuǎn)振動效應(yīng)時選用的地震作用方向提出建議。

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。

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。

砌體結(jié)構(gòu)房屋在豎向荷載作用下的受力分析，不少資料中已有詳細論述，而砌體結(jié)構(gòu)房屋在水平地震作用下的受力情況，目前的資料及規(guī)范中只有抗震抗剪計算，而沒有進行全面的受力分析．為了弄清砌體房屋在水平地震作用下各抗側(cè)力構(gòu)件的工作機理及破壞形式，本文應(yīng)用高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理及方法，進行砌體結(jié)構(gòu)房屋在水平地震作用下的受力分析，為砌體結(jié)構(gòu)房屋的整體彎曲等計算，提供受力分析及內(nèi)力計算的方法

第43卷第3期 2003年5月 大連理工大學(xué)學(xué)報 journalofdalianuniversityoftechnology vol.43,no.3 may2003 文章編號:1000-8608(2003)03-0344-05 收稿日期:2002-04-01;　修回日期:2003-03-25. 基金項目:國家自然科學(xué)基金資助項目(50209002);遼寧省自然科學(xué)基金資助項目(20022130). 作者簡介:陳健云*(1968-),男,副教授;林　皋(1929-),男,教授,博士生導(dǎo)師,中國科學(xué)院院士. 大型地下結(jié)構(gòu)三維地震響應(yīng)特點研究 陳健云*,　胡志強,　林　皋 (大連理工大學(xué)土木水利學(xué)院,遼寧大連　116024) 摘要:

高層建筑水平振動分析及水平地震作用計算

高層建筑水平振動分析及水平地震作用計算

底部剪力法計算頂層水平地震作用標準值的疑問 按照《抗規(guī)》5.2.1條的算法結(jié)構(gòu)頂層的水平地震作用標準值是單純按式5.2.1-2計算可得呢還是需要在上 式計算結(jié)果基礎(chǔ)上加上式5.2.1-3求得的頂部附加水平地震作用標準值？ 頂部水平地震作用標準值應(yīng)該加上頂部附加水平地震作用，即fn+δfn。 補充一下，δfn應(yīng)該加在主體結(jié)構(gòu)頂部，比如頂部有樓梯間突出的，算得樓梯間頂為fn的話，那么應(yīng)該把 fn-1即頂部的主體結(jié)構(gòu)樓面處加上δfn，而不是加在樓梯間頂