地震反应分析

摘要： 整体式反应位移法是目前常用的地下结构抗震实用分析方法,但在求解等效输入地震荷载的过程中,需对自由场土层模型中土-结构交界面所包围的所有土体单元施加自由场惯性力,处理过程相对复杂。该文基于有限元离散模型,从理论上证明了整体式反应位移法中由结构周边应力引起的等效地震荷载可通过仅由一层土体单元构成的子结构模型的一次静力分析获得,由此提出了一种基于土体内部子结构的地下结构整体式反应位移法,即改进方法一;进一步论证了改进方法一中内部土体子结构的惯性力对等效地震荷载的影响可以忽略,在此基础上提出地下结构整体式反应位移法的改进方法二,该方法避免了土层介质自由场惯性力的计算与施加,从而有效简化了整体式反应位移法的实施流程。通过与传统整体式反应位移法的对比分析,验证了该文改进方法具有良好的计算精度,可用于地铁车站、地下隧道等地下结构的地震反应分析与抗震性能研究。

摘要： 以三跨钢箱景观圆弧拱桥为例,介绍桥梁总体布置、上下部结构设计、建筑景观设计。为验证结构设计的合理性,利用大型有限元软件对桥梁结构进行了静力、稳定、特征值计算分析和两阶段两水平抗震设计分析,结果表明:(1)主桥结构的刚度、强度、稳定性均满足规范要求。(2)在E1、E2地震作用下,采用弯矩曲率曲线进行验算,结构均处于弹性状态,截面抗弯强度满足要求。(3)通过对该桥的设计、静力、动力计算的介绍,可为同类景观圆弧拱桥的设计提供借鉴和参考。

摘要： 提出一种凸轮式响应放大金属阻尼器,介绍其工作机理和恢复力计算公式,对安装该阻尼器的单自由度体系建立了运动方程和能量方程。以达到相同位移控制效果为目标,采用不同吨位的金属阻尼器,分别对无控结构、安装传统金属阻尼器和安装凸轮式响应放大金属阻尼器的单自由度体系进行了多遇、罕遇和极罕遇地震作用下的地震响应对比分析。结果表明:在各级地震作用下,串联小吨位金属阻尼器的凸轮式响应放大金属阻尼器均达到了与安装传统大吨位金属阻尼器相同的位移控制效果和耗能比例,基底剪力控制效果也得到了明显的提升,说明采用小吨位金属阻尼器通过响应放大便可达到直接安装大吨位阻尼器的相同位移控制效果,体现了其优越的经济性;另外,在极罕遇地震作用下,该装置能避免阻尼器发生位移失效的现象,体现了该消能装置在各级地震作用下均能保证结构和阻尼器的安全。

摘要： 提出了一种用于水平成层场地地震反应分析的时域高阶显式算法.首先,将覆盖土层和基岩划分为若干个切比雪夫谱单元,在模型底部设置多次透射人工边界;其次,以切比雪夫正交多项式构建高阶单元位移模式,通过高斯-洛巴托积分严格导出对角形式的切比雪夫谱单元集中质量矩阵,结合中心差分时域逐步积分格式,建立了高效的集中质量切比雪夫谱元波动模拟方法;最后,利用日本Kik-net强震台网提供的不同类型场地上获得的实际地震观测记录检验了本文方法的有效性.该方法避免了传统切比雪夫谱元法由于具有一致质量矩阵形式而造成的计算效率不高的问题.数值结果表明,本文方法能够较好地预测Ⅰ_(1),Ⅱ和Ⅳ类场地在较弱地震和中等强度地震作用下的地面运动特征,每个波长内仅需布置少量单元即可取得较高精度的计算结果.

摘要： 以典型的两层三跨形式地铁车站为研究对象,采用非线性动力时程反应分析方法,对软土场地的地铁车站与上部交叉桥梁模型进行数值模拟分析,给出了一种潜在的地铁车站-桥梁耦联破坏模式,分析了地铁车站与上部桥梁的地震动力相互作用.数值模拟结果表明:桥梁对车站的地震响应影响较小,车站发生破坏主要取决于地震作用及其本身的强度;地铁车站发生破坏后会引起邻近区域土层产生较大的水平和竖向变形,进而会引起邻近区域地基失效并使桥梁发生落梁破坏;地铁车站遭地震破坏后,桥梁基础带动邻近区域的土层整体向车站方向移动,加剧车站坍塌震害.

摘要： 合理且高效地模拟珊瑚砂非线性动力特性、远场无限地基辐射阻尼以及海域岛礁动水压力的影响是进行珊瑚岛礁抗震安全分析的关键技术问题。以通用有限元软件ANSYS为研究工具,基于UPFs二次开发灵活性的特点,建立了适用于珊瑚砂地基条件下的岛礁场地地震反应分析时域计算模型。通过创建一种新的珊瑚砂等价线性单元描述岛礁场地的非线性动力特性,推导并开发了黏性人工边界单元用于考虑截断外边界的能量耗散及外源地震动的输入,基于Westergaard附加质量公式以mass21单元模拟航道的动水压力,建立FORTRAN接口程序实现自由场响应与交界面作用力求解的交互。通过典型珊瑚岛礁场地的自由场分析验证了所开发时域分析模型的合理有效性。以国内某实际珊瑚岛礁场地为例,从地表峰值加速度和反应谱等方面探讨了珊瑚岛礁场地非线性地震反应规律;结合ANSYS良好的前处理及大规模求解分析能力,可开展各类复杂岛礁场地的动力响应分析。

摘要： 以北京市某典型单建式人防工程为研究对象,利用MIDAS GTS NX有限元建模,开展土-结构相互作用三维非线性地震反应分析。结果表明:随着输入地震动幅值的增大,结构峰值加速度随墙高逐渐增大;结构的层间相对位移随地震动强度的增大而进一步增大,最大层间位移角在规范要求范围内;对于典型单建式人防工程结构而言,中柱的内力反应最大,是结构抗震的薄弱环节。分析内容揭示了单建式人防工程在地震作用下的反应规律,研究结果为工程的抗震性能评估和抗震设计提供参考。

摘要： 针对我国某核电站,建立土质地基条件地基-基础-核岛结构的整体有限元模型。分别针对核岛结构、土-桩-核岛结构、土-箱形基础-核岛结构进行模态分析,获取非基岩核电结构的振动模态;采用显示动力时程分析方法对地基-基础-核岛结构整体模型进行反应分析。研究结果表明:桩基础可以明显增强地基的竖向刚度和上部结构的抗倾覆能力;与箱形基础相比,桩基础减小了上部结构的摇摆响应和竖向响应,但是会增大上部结构对水平向加速度的放大效应及楼板反应谱高频(3~6 Hz)响应;核岛结构受到惯性作用会在桩头产生较大的弯矩和剪力,设计时不可忽略桩头受到的弯剪作用;当核岛埋置深度较大且设置了箱形基础时,桩头被约束在一个较刚性的平面内,桩基荷载再分配效应减弱,角桩的地震危险性最大、边桩次之、中心桩最小。

摘要： 以某220kV户内变电站搭建结构为例,通过有限元对GIS电气设备进行分析,就楼面GIS系统的生产系统以及电力系统主体结构中的地震响应情况展开研究,得出在全户内变电站楼面设计中应用反应谱抗震设计法,能够有效提高抗震效果,具有较高的推广应用价值的结论。

摘要： 以二维土质边坡模型为例,地震输入方式分别采取单点输入和多点输入,考虑其土层地震反应、主应力极值等特征,分析单点、多点输入的差异;在此基础之上,探讨单点输入与多点输入下坡高、坡角的变化对土质边坡模型安全系数的影响.结果显示,在地震工程抗震设计时采用多点输入比单点输入更加安全、更符合实际情况.

摘要： 波动法被认为是实现地下结构地震反应分析时地震波动输入的有效方法,该方法以自由波场分析为基础,将输入地震动转化为作用在人工边界上的等效荷载,以此实现地震动输入,因此合理设置人工边界和选择相应的波动场求解等效输入地震荷载直接影响到计算结果的精度.本文选取竖直入射剪切波作用下的二维土体模型,依据波场分解理论对比了不同边界条件和选择不同波场求解等效输入地震荷载的方法所得的土体反应.为了模拟有地下结构时产生散射波场的情况,建立了土体内部有隧洞的计算模型并计算了采用不同方法时的地震反应.通过与解析解或远置边界解的对比表明,地下结构地震反应分析中,所有截断边界均设置人工边界,并且在迎波面边界选择入射波场或者自由波场,非迎波面边界选择自由波场求解等效输入地震荷载时,地震动输入的精度最高,计算结果最可靠.

摘要： 考虑构件及支座特性,运用ANSYS建立三维有限元模型,基于位移时程激励,考虑行波效应多点输入,对某体育场大跨度拱桁架钢结构进行了地震反应分析.分析结果表明,多点输入分析能获得结构更准确、真实的地震反应;视波速的选取对结构基底剪力、构件内力和动力稳定性能有重要影响.视波速为200m/s时,本结构在该地区罕遇地震作用下存在失稳风险.

摘要： 对一实际的钢管混凝土结构进行三维有限元地震反应分析.在有限元分析过程中,分别采用刚度等效法和钢管混凝土统一理论法进行建模.随后对结构进行模态分析和时程反应分析,并比较了两个有限元模型计算结果的差别,可供相关工程设计参考.

摘要： 海南海花岛飞机楼(WG8栋型)为钢筋混凝土剪力墙结构的超限高层建筑.对超限高层飞机楼的超限项进行了分析,并对其在罕遇地震作用下进行了规范谱罕遇地震反应分析和动力弹塑性时程反应分析.分析结果表明:等效大震作用下,剪力墙能够保证抗剪截面及抗剪、正截面不屈服的性能目标;弹塑性时程作用下,层间位移角满足规范要求;具有相当比例框架梁及连梁形成塑性铰耗能,剪力墙钢筋应变基本处于第一应变状态,剪力墙损伤程度较小,形成了"强墙肢弱连梁"机制;阳台转角梁在协调各墙肢变形的同时承受了较大竖向荷载,应适当加强其抗弯抗剪配筋,使之发挥耗能构件的同时仍具备一定的竖向承载能力.

摘要： 摇摆墙结构作为一种新型的可恢复功能结构,近年来从理论分析到数值计算都进行了较多研究,但大多集中于研究摇摆墙结构在地震中的变形能力.已有研究表明地震动输入能量以及结构耗能机理对于认识结构的地震反应特性具有重要意义.利用通用有限元软件SAP2000,以相似的墙体布置分别建立13层框架-剪力墙结构和框架-摇摆墙结构模型,按照8度抗震设防要求进行弹塑性时程分析,得到二者层间位移曲线以及楼层剪力-位移曲线,再利用软件OriginPro进行数据处理,得到结构滞回曲线及消耗的能量,从而表明以上两结构各自耗能部位及所占比例.通过两者的比较,证明了框架-摇摆墙结构的耗能更多依靠于摇摆墙整体摆动的动能、势能和阻尼器的滞回耗能,抗震性能优于框架-剪力墙结构.

摘要： 北京财富中心二期办公塔楼为高256.35m的框架-筒体结构.在结构中综合运用了钢管混凝土柱、钢骨混凝土连梁、钢板混凝土剪力墙等多种组合构件.为研究罕遇地震作用下结构的弹塑性反应行为,采用ANSYS/LS-DYNA软件,探讨了钢管混凝土、钢板剪力墙等构件的受力简化计算模型,然后建立整个系统的精细有限元模型.计算结果表明:结构层间位移角均小于1/100,满足抗震要求;在强震过程中,连梁首先进入塑性,成为结构的主要耗能构件;剪力墙和框架柱局部进入塑性但没有发生破坏,结构体系显示出良好的抗震性能.

摘要： 对某一大跨度桥梁桥址处地质、地形等局部场地进行模拟及地震反应分析，得出桥梁各个支撑处的地震动参数，再对桥梁进行多点激励地震反应分析，并将结果与一致地震动作用下的桥梁地震响应对比分析。考虑局部场地效应的多点激励作用与一致激励作用下得出的桥梁地震响应有较大差异，并对倾斜岩面场地处的桥梁抗震设计提出一些建议。

摘要： 建立了基于ABAQUS软件的海水-土-隧道结构体系有限元模型,采用Airy微小振幅波动理论,对静、动水压条件下不同埋深海底隧道地震反应特性进行了比较.结果表明:动水压力作用下隧道结构的水平向加速度及相对水平位移分别比静水压力作用下的相应值大1.1～1.4倍和1.8～2.3倍;随着隧道埋深增加,隧道结构的应力、水平位移逐渐减小,动水压力影响系数KD有减小的趋势,也即达到一定埋深时,动水压力对隧道结构的地震反应没有影响;隧道拱肩和拱腰处的应力反应明显大于其他部位,拱肩和拱腰处为隧道结构的最危险部位.

摘要： 建立了基于ABAQUS软件的海水-土-隧道结构体系有限元模型,采用Airy微小振幅波动理论,对静、动水压条件下不同埋深海底隧道地震反应特性进行了比较.结果表明:动水压力作用下隧道结构的水平向加速度及相对水平位移分别比静水压力作用下的相应值大1.1～1.4倍和1.8～2.3倍;随着隧道埋深增加,隧道结构的应力、水平位移逐渐减小,动水压力影响系数KD有减小的趋势,也即达到一定埋深时,动水压力对隧道结构的地震反应没有影响;隧道拱肩和拱腰处的应力反应明显大于其他部位,拱肩和拱腰处为隧道结构的最危险部位.

摘要： 建立了基于ABAQUS软件的海水-土-隧道结构体系有限元模型,采用Airy微小振幅波动理论,对静、动水压条件下不同埋深海底隧道地震反应特性进行了比较.结果表明:动水压力作用下隧道结构的水平向加速度及相对水平位移分别比静水压力作用下的相应值大1.1～1.4倍和1.8～2.3倍;随着隧道埋深增加,隧道结构的应力、水平位移逐渐减小,动水压力影响系数KD有减小的趋势,也即达到一定埋深时,动水压力对隧道结构的地震反应没有影响;隧道拱肩和拱腰处的应力反应明显大于其他部位,拱肩和拱腰处为隧道结构的最危险部位.

摘要： 本发明涉及反应分析装置、反应分析系统以及反应分析方法。该反应分析装置是确定在流动反应器中流动的反应流体的反应状态的反应分析装置，并具备处理部，该处理部基于根据沿着反应流体的流动方向的反应刚开始后的反应流体的温度分布得到的、表示反应流体的反应状态的反应参数，来确定反应流体的反应状态。

摘要： 本发明涉及一种利用酶联免疫吸附分析法(ELISA)检测生物样品中包含的特定成分的自动化分析装置及其试验方法。

摘要： 本发明公开一种结构地震反应分析中地震波的选取及调整方法，包括以下步骤：步骤一，结合地震动反应谱谱型特点和自定义的结构动力放大系数，选取梁桥结构自振周期Tn对比区间；步骤二，选取地震动反应谱高频段对比区间；步骤三，分别计算出天然波反应谱曲线和目标谱曲线在两个对比区间所对应的面积比

摘要： 本发明公开了拱坝施工期地震反应分析及安全评估方法，包括以下步骤：获取拱坝施工期静态分析材料热学、力学参数；进行拱坝施工期全过程仿真计算；进行拱坝施工期地震响应计算；进行拱坝整体抗震安全性评估；提出拱坝施工期抗震措施。本发明考虑真实边界条件及材料参数，模拟了拱坝实际施工过程，能够仿真计算得到拱坝施工期全过程真实工作性态，在此基础上叠加地震荷载作用，计算得到的拱坝地震响应更加接近实际，有利于对拱坝施工期的地震安全性进行准确评估，并提出相应抗震措施。

摘要： 本发明是提高结构地震反应分析计算效率的地震记录截取方法。本发明在对结构时程分析之前，预先对地震记录进行截断处理，仅将地震记录加速度时程较强部分输入到结构中进行计算分析，使得截断地震记录前后结构最大位移或最大层间位移角不改变。本发明适用于求取参数为最大位移或最大层间角且地震记录为单向水平输入的情况。本发明计算结构位移反应结果较为准确，在一定程度上减少了计算分析的时间，提高了计算效率，特别是对于复杂超高结构和持时较长的地震记录，效果更为显著。

摘要： 本发明公开一种结构地震反应分析中地震波的选取及调整方法，包括以下步骤：步骤一，结合地震动反应谱谱型特点和自定义的结构动力放大系数，选取梁桥结构自振周期Tn对比区间；步骤二，选取地震动反应谱高频段对比区间；步骤三，分别计算出天然波反应谱曲线和目标谱曲线在两个对比区间所对应的面积比K

摘要： 本发明公开了可液化场地桩基随机地震反应分析与安全评价方法，包括如下步骤：计算生成随机地震动加速度过程的代表性时程样本集合根据规范反应谱对代表性时程样本集合进行修正；建立可液化场地‑桩基础整体有限元模型；将代表性地震动加速度时程样本输入有限元模型，完成桩基和场地土在随机地震动中的分析评价。本发明通过选取一定数量的随机地震动的加速度时程，输入可液化场地‑桩基础整体有限元模型，完成可液化场地‑桩基础地震反应分析，并作出概率安全性评价，为桩基基于性态抗震设计提供依据。

摘要： 本发明提供一种基于位移激励结构地震反应分析方法及位移激励判别方法，通过将基于位移激励建立的动力平衡方程分解为速度激励和位移激励两部分，再采用振型叠加法分别求解，利用状态方程计算振型叠加法的广义坐标，将动力平衡方程中由速度激励计算的广义坐标，转换为利用位移激励计算的广义坐标。并对计算结构地震反应时使用的位移激励是否适用给出了判断方法。本发明能够在保持动力平衡方程完整的基础上计算结构反应，提高位移激励方法的计算精度，同时，给出了位移激励是否适用的判断方法。本发明应用于结构的抗震分析与设计领域。

摘要： 本发明公开了拱坝施工期地震反应分析及安全评估方法，包括以下步骤：获取拱坝施工期静态分析材料热学、力学参数；进行拱坝施工期全过程仿真计算；进行拱坝施工期地震响应计算；进行拱坝整体抗震安全性评估；提出拱坝施工期抗震措施。本发明考虑真实边界条件及材料参数，模拟了拱坝实际施工过程，能够仿真计算得到拱坝施工期全过程真实工作性态，在此基础上叠加地震荷载作用，计算得到的拱坝地震响应更加接近实际，有利于对拱坝施工期的地震安全性进行准确评估，并提出相应抗震措施。

摘要： 本发明公开了一种考虑场地‑城市效应的区域建筑地震反应分析方法及装置，其中，方法包括：采集待分析区域的场地数据和建筑数据；根据场地数据和建筑数据建立场地与建筑基础的谱元模型，并根据建筑数据建立非线性多质点建筑分析模型；根据谱元模型和建筑分析模型建立建筑与场地之间的相互作用力边界条件，并根据边界条件得到谱元模型和建筑分析模型的耦合模型；通过耦合模型和地震波时间历程数据进行非线性历程分析，以得到历程分析结果；根据历程分析结果获取场地的地震动强度分布和建筑震害状态，并根据场地的地震动强度分布和建筑震害状态得到震害结果。该方法准确反映场地‑城市效应的影响，使得建筑的输入地震动更为准确，简单易实现。