多点激励下大跨度桥梁的地震反应分析

第三章 结构地震反应分析与抗震计算 《结构抗震设计》《高层建筑结构设计》

在所建议的加劲阻尼器弹塑性恢复力模型的基础上,推导在空间杆系-层模型中加劲阻尼装置的单元刚度矩阵和加劲阻尼减震结构的动力分析方法。据此在HBTA程序中实现对加劲阻尼减震结构的弹塑性地震反应分析,并通过算例考察加劲阻尼装置对建筑结构的减震效果。

根据短肢剪力墙结构的受力和变形特点,对多竖直杆模型进行了改进,建立了截面位移模型,摒弃了杆模型平截面假定的限制,有效地考虑了剪滞效应和翼缘的影响。利用变分原理导出了T形短肢剪力墙的空间单元刚度矩阵,研制了弹塑性时程分析程序,并输入三种不同的地震动进行了算例分析,计算结果表明,短肢剪力墙结构抗震性能较好,适合于在地震区推广使用。

简要介绍结构地震反应分析所涉及到的阻尼的概念和方法。指出阻尼是宏观统计量，所有引起振动能量耗散的因素都属于阻尼。阻尼是结构的属性，而阻尼比与结构振型直接相关，瑞利阻尼是通过附加条件建立起由振型阻尼比得到结构阻尼的方法。在非线性动力时程分析中，构件滞回耗能相当于阻尼作用，而材料刚度退化与滞回耗能的作用效果不同。显式积分、隐式积分中的阻尼需要采用不同的处理方法，显式积分中不宜包含阻尼的刚度分量。多高层结构对地震波有滤波作用，影响大的是地震波的低频部分。

提出了一种新型框架-核心筒耗能耦联结构,此结构将框架和核心筒分开,框架和核心筒之间通过水平向阻尼器连接。为了了解框架-核心筒耗能耦联结构在地震作用下的性能,采用SAP2000和PERFORM-3D有限元软件分别建立传统框架-核心筒结构、新型框架-核心筒耗能耦联结构有限元模型,对两种模型分别进行中震、大震弹性和大震弹塑性时程分析。结果表明:相比于传统框架-核心筒结构,新型框架-核心筒耗能耦联结构能有效耗散地震能量,降低楼层剪力,减小结构地震响应,表现出优异的抗震性能。

本资料为建筑结构抗震设计-结构地震反应分析与抗震验算，本章要点 ■ 掌握：结构地震反应分析；结构抗震设计的 基本要求；振型分解法；底部剪力法 ■ 理解：地震反应分析的基本概念和原理；建筑 结构抗震验算的原理 ■ 了解：各种方法的适用条件和特点

本文对采用巨型框架结构的广州天王中心大厦进行了罕遇地震下的弹塑性时程分析。将整体结构划分为两个子结构，对每一子结构分别采用平面协同模型进行静力弹塑性分析，得到层剪力 C层间位移四折线骨架曲线和塑性铰分布。塑性铰分布表明结构符合“强柱弱梁”的原则。将两个子结构用刚性楼板连接，对结构进行罕遇地震下的弹塑性时程分析。计算结果表明，结构能满足大震不倒的设防要求。

摘　要: 　大跨度桥梁形式多样,有斜拉桥、悬索桥、拱桥、悬臂桁架桥及其他的一些新型的桥式,如全索桥、索托桥、斜拉—悬吊混合体系桥、索桁桥等等

给大家送上一个工程技术资料。它对工程技术人员会有很大的帮助。

本文进行了多点地震动输入时，大跨空间网架结构的动力有限元分析，介绍了求解动力方程的方法，并且给出了运用大型有限元软件实现的过程，通过具体算例的分析，给出了空间大跨网架结构多点地震动输入下的动力性能规律，对工程具有一定的指导意义。

采用三次B样条积层有限条方法对结构进行离散，推导出结构的静平衡力、惯性力、地震力及其阻尼力的节点位移的表达式，由达朗贝尔原理，得到结构的动力平衡方程，采用预校正形式的Newmark法求解结构的动力方程。另外，根据等向强化准则，处理受压区混凝土材料及钢筋材料的弹塑性本构关系；应用分布裂缝模式，解决受拉区混凝土的开裂问题，由此实现了简体结构的弹塑性地震反应分析，最后通过实例比较分析，验证了方法的正确性与高效性。

通过对上海园南小区住宅的地震反应分析，讨论了文献[4]所述两种骨架曲线确定方法的结果，从而确定以位移和刚度作为确定骨架曲线的计算方法更为合理。然后，通过分析不同结构计算模型和不同地震波作用所得的结构的主要反应，确定计算参数和场地条件对配筋砌体高层建筑结构的抗震性能的影响。

本文对采用巨型框架结构的广州天王中心大厦进行了罕遇地震下的弹塑性时程分析。将整体结构划分为两上子结构，对每一子结构分别采用平面协同模型进行静力弹塑分析，得到层剪力-层间位移四折线骨架曲线和塑性铰分布。

复杂形状SRC框架_核心筒结构非线性地震反应分析对比，对复杂形状SRC框架_核心筒结构非线性地震反应分析对比进行了介绍。

国家体育场大跨度钢结构罕遇地震性能分析

钢桥与组合结构桥梁的理论课程重点介绍桥梁设计的理论和方法，是桥梁课程设计的基础。 课程设计是对桥梁设计理论和方法的实践和应用，并综合了钢桥与组合结构桥梁设计的工程经验。

通过大型沉管隧道的实例分析和前期研究成果，重点讨论沉管隧道地震反应分析中建立局部三维精细化模型时所应关注的 4 个问题：①模型范围大小的问题；②上覆水体动水作用的简化；③时域分析中阻尼矩阵的合理建模及其影响；④地震输入方式的选择与影响等。文中通过工程算例验证局部三维精细化建模的合理方式，研究结果表明：考察某段沉管管节的地震反应时，应至少考虑该管节两端各三段相邻管节的影响和轴向 5 倍以上土层厚度范围的土层影响；上覆水体可近似采用等效附加质量的方式模拟；当沉管隧道-土层体系的基频低于输入地震波的卓越频率时，易采用基于体系基频的优化方法来确定 Rayleigh 比例阻尼矩阵的比例系数；沿沉管隧道轴向的多点地震输入对隧道地震反应有较大影响，应加以充分关注。

为了研究大跨张弦桁架结构在罕遇地震下的抗震性能和地震反应规律,采用STCAD软件建立结构有限元模型再导入SAP 2000中分别进行多维单点和多维多点的地震时程分析,依据工程实际选取三种视波速来考虑行波效应的影响。最终从构件的应力、工作状态及内力时程三个方面对多点和一致输入的计算结果进行了对比分析。结果表明:大跨张弦桁架结构在罕遇地震下的抗震性能良好,但结构存在薄弱部位;多点输入对结构上部桁架和山墙的影响很大,而对索和撑杆的影响较小。建议大跨张弦桁架结构在罕遇地震下的抗震验算应考虑多维多点输入,并选取不同视波速进行验算,取最不利视波速的结果作为参考。

介绍地下结构抗震分析中常用的反应位移法存在的局限性,在借鉴反应位移法基本原理的基础上,提出一种适用于复杂断面地下结构地震反应分析的整体式反应位移法。

为了分析火筒式加热炉在地震作用下的结构反应，采用ANSYs有限元软件建立火筒式加热炉的有限元模型，对火筒式加热炉进行三种地震波激励下的时程反应分析，通过数值计算得到了加热炉炉体与烟囱的加速度、位移、应力反应。经数据分析表明：烟囱相对于炉体是柔性构件，烟囱顶点加速度及位移明显放大， 产生了鞭梢效应； 烟囱与炉体相交处的应力值最大， 这是烟囱与炉体振动特性差异所致。建议抗震设计时加强烟囱与炉体相交处的抗震构造，并考虑防止烟囱倒塌措施。

输电塔是一种工程数量巨大而且很重要的高耸结构，作为重要生命线工程的电力设施，输电线系统的破坏会导致供电系统的瘫痪，给社会和人民生命财产造成严重的后果。大跨度输电塔在风载作用下的振动响应十分复杂，目前对大跨度输电塔结构风振响应分析方法的研究引起了国内外有关研究者的极大关注。本文对大跨度输电塔结构风振响应分析方法的研究进展进行了综合论述，主要介绍了关于风振响应分析方法的理论研究和试验研究进展。在理论研究现状中重点论述了时域法和频域法；在试验研究现状中重点阐述了风洞试验的研究成果，以及现场实测和数值风洞技术等试验分析方法的研究现状。最后本文对大跨度输电塔结构风振响应需要进一步研究的一些热点问题进行了讨论。

摘要：利用三维空间有限元法对国内第1座独柱式大悬臂高架车站——上海轨道交通6号线外高桥车站动力特性进行了计算分析，并根据反应谱理论分析了该车站的抗震能力

桥梁结构在强烈地震动作用下，伸缩缝两边的主梁会因运动的相对位移大于伸缩缝间距而发生碰撞，造成桥梁结构损坏，甚至引发落梁。研究目的是建立较合理的邻梁碰撞问题分析模型。通过引入表征邻梁碰撞相互作用的碰撞弹簧，基于直杆共轴碰撞理论建立了邻梁碰撞问题的分析模型，采用解析与数值结合的方法研究了碰撞弹簧刚度比、邻梁长度比l 和阻尼比等参数对碰撞力、碰撞持续时间和耗能的影响。利用美国加州强震观测计划(CSMIP)获得的邻梁碰撞强震记录，估计了碰撞弹簧刚度约为 0.5 倍的较短主梁轴向刚度。

B为了减小地震荷载K允许剪切变形的柔性橡胶支座在桥梁抗震设计中得到广泛的应用K地震荷载作用下长 周期结构抗震设计需要考虑梁间碰撞影响@以两等跨非连续桥梁为对象K用非线性地震时程响应分析方法对碰撞 计算中的参数选定R不同场地条件下的梁间碰撞行为等进行了比较@结果表明K梁间碰撞产生相当大的撞击力P碰 撞以迎面撞击的形式为主K长周期侧结构的地震位移响应比不考虑碰撞时有所减小K碰撞导致落梁的可能性比较 小P梁间的缓冲材料可以减轻撞击力K但对减小水平位移响应的作用很小@

结合工程实例，介绍了索桥设计的技术标准，分析了索桥桥梁的设计总体方案及实施方案，论述了索桥的架设施工方法，实践证明，该索桥的设计及施工达到了预期效果。

包括大跨度房屋钢结构简介、结构特点和主要类型的介绍以及阐述等等内容

钢一混凝土组合结构桥梁充分发挥了钢材和混凝土材料各自的材料特性，由于自身的优势明显以及技术与经济效益突出，近年来应用越来越多。在现代桥梁工程中，继钢筋混凝土结构、预应力钢筋混凝土结构、钢结构及砖石混凝土结构，钢一混凝土组合结构已成为第五大类结构。随着钢一混凝土组合结构桥梁形式、种类的不断增多以及工程的抗震要求和级别不断提高，出现了大量有待研究解决的问题。

XX桥梁工程是连接场内左、右岸低线的跨黄河下承式简支钢桁梁桥，总重204t，桥轴线距离下游围堰中心线55m，采用1x84m装配式组合钢桁梁桥，单车道净宽4m，桥梁全长97m，桥面设计高程为2615m，左岸接30m道路与后期临时施工道路衔接，右岸桥头接100m道路与右岸低线公路相接。 本工程的内容包括装配式组合钢桁梁材料运输(从积石峡水电站运输至羊曲水电站施工场地，约460公里)、架设安装、钢桥的检测及荷载试验。

钢-砼混合结构是典型的非比例阻尼结构系统。通过将Rayleigh阻尼理论应用于各个结构单元，建议了一种适合于混合结构计算的非比例阻尼系统模型；并以此为基础在PMSAP软件中实现了用于非比例阻尼结构地震反应分析的CCQC方法和强迫解耦CQC方法(FDCQC)；通过对若干典型算例的地震反应分析计算，检验了FDCQC方法在钢-砼混合结构地震反应分析中的精度。结果表明，该非比例阻尼系统模型比较合理；FDCQC方法在钢-砼混合结构地震反应分析中的计算结果与比较精细的CCQC方法相当接近，误差一般不超过5%，可以满足工程要求

悬臂浇筑施工过程中，对桥梁内力和线形造成较大影响的因素主要有下列几个方面，排除这些影响因素，测试结果才更具可靠性，正确指导施工。

振型分解反应谱法已成为各国抗震规范中最为成熟的结构地震反应分析方法.当采用反应谱法进行大跨度空间结构抗震分析时,按照规范的规定,在进行反应谱计算时应首先形成相对于各阶振型的等效节点荷载右端项,然后求解相对于各阶振型的地震反应位移解.应用本文的快速算法,可以直接写出相对于各阶振型的地震反应位移解,节省计算求解时间,同时也避免了求解过程中产生的计算精度误差.本文从理论上证明了快速算法与规范方法的等价性,并用例题加以证实.

韩家店1号特大桥是国道主干线重庆至湛江公路贵州省境内崇溪河至遵义高速公路上的一座特大型三跨预应力混凝土连续刚构桥，该桥主桥全长为454m，跨径设置为122m+210m+122m

学校中学部位于上海浦东新区，由教学楼2.7万m2，综合楼1万m2以及3幢宿舍楼组成。该工程综合楼一层为食堂，二层为篮球馆、网球馆，局部为图书馆、小型影剧院及艺术、舞蹈房

大跨度、大空间建筑是指单层面积大、跨度大、层间高，没有或缺少实体分隔所形成的建筑