基于时程分析方法的地下综合管廊地震响应分析

为研究地下综合管廊在地震作用下的动力反应,采用模态方法和时程分析方法对综合管廊进行动力响应分析。通过ANSYS建立了管廊整体有限元数值分析模型,采用Drucker-Prager屈服准则模拟考虑土体性状,黏弹性边界解决地震波的散射问题,主从接触面来实现土-结构动力相互作用,研究分析了管廊的模态振型及地震响应、横断面在地震作用下的动力学特性。结果表明:线型管廊结构中部动载效应大,结构中上部应力最大,达到43.2 MPa,接近混凝土屈服极限,为管廊整体抗震设计提供依据。同时,管廊横断面上部的应力大,上中部的动态位移大,为管廊内部支撑系统抗震设计提供依据。     

大跨度系杆拱桥地震反应特性分析研究

以菜园坝长江大桥为实例,采用空间有限元分析方法,分析特殊系杆拱桥动力特性及地震反应特点;通过反应谱法和时程分析方法,研究讨论竖向输入对结构地震反应的影响;综合时程分析和反应谱分析计算结果,对实例拱桥地震反应特点进行总结,分析成果可为同类桥梁结构抗震设计借鉴参考。     

冲刷条件下的桩基桥梁振动台试验

为了研究河床冲刷效应对自由场和桩基桥梁地震反应的影响,设计并完成冲刷条件下的桩基桥梁振动台试验。试验采用了层状剪切土箱,场地采用均一砂土土层来模拟,其相对密实度约为50%。桩基桥梁试件为2×2群桩基础单墩结构,墩顶固定4t的钢质量块来模拟桥梁上部结构,结构整体的一阶周期约为0.5s。试验共分为自由场、小冲刷深度试件和大冲刷深度试件3个工况,冲刷深度变化范围为0~8倍桩径。试验采用白噪声输入得到了场地和结构的特征周期,并通过Chi-Chi地震实测记录研究了场地土和结构的地震反应。结果分析阶段主要通过加速度计、位移计以及应变片的结果,分析了场地土和结构的动力特性、场地土的加速反应、结构的加速反应和曲率分布等。试验结果表明:冲刷条件下桩基桥梁的地震反应会受到结构和场地土2个因素的影响;场地土层会对基岩的地震动产生显著的放大效应;随着冲刷深度增大,桩基桥梁地震反应的最不利位置由桥墩向桩基础转移,且群桩基础的首次屈服位置会由桩身向桩顶转移。     

宜宾长江公路大桥主桥地震反应分析

结合宜宾长江公路大桥斜拉桥的工程设计实例,采用大型有限元分析程序A N SY S,选取空间BEA M 4、LIN K 8及M A SS21单元建立动力计算模型。用子空间迭代法对宜宾长江公路大桥主桥的动力特性进行了计算,根据桥址场地地震动参数,用反应谱法和时程分析法进行地震反应对比分析,并按桥规对结构进行抗震性能验算。结果表明,宜宾长江大桥主桥抗震结构体系采用弹性索体系是合适的。     

地下结构抗震减震的理论与计算现状研究(一)

由于地下结构在地震中的动力反应不同于地面结构,使地下结构的抗震减震研究成为各国学者研究的重点方向之一.通过对现有地下结构抗震理论较详细地介绍,以及简要探讨各种分析理论的特点,以期为今后地下结构抗震减震分析理论的研究提供有益参考.     

钢混组合结构斜拉桥抗震性能分析

对一座塔墩固结、塔梁分离式的半漂浮体系钢混组合结构斜拉桥进行了抗震性能分析,采用有限元SAP2000软件建立了主桥合理空间非线性动力模型,并计算了结构的动力特性;采用非线性时程方法进行主桥结构地震反应分析,并研究了钢混组合结构斜拉桥在两种设防水准地震输入下的抗震性能,为桥梁抗震设计提供一定的参考依据。     

某深水群桩基础连续梁桥的抗震设计研究

以位于深水区域的某连续梁桥为对象,拟定4种不同的设计方案,通过动力特性分析和地震时程分析,比较了4种方案的动力特性和地震反应,得到对此类型桥梁抗震设计有用的结论。对于深水桥梁往往采用的高桩承台基础,自由桩长对桩基础的地震反应影响较大,在保证合理经济的前提下,自由桩长较小对其抗震性能有利。结构布置相同时,铅心橡胶支座可以延长结构周期,避开设计反应谱中加速度较大区域,从而减小地震作用;铅心橡胶支座在纵桥向使多个桥墩共同承受地震作用,同时具有耗能作用,能很大程度上减小结构地震反应。     

多塔矮塔斜拉桥抗震结构体系研究

宁江松花江特大桥是一座位于地震烈度Ⅷ度区的多塔矮塔斜拉桥,对主桥的抗震结构体系进行详细研究,确定了一个主墩固结,其余桥墩设置滑动支座及横桥向弹塑性阻尼器的抗震结构体系,采用多振型反应谱法和非线性时程法对选定的抗震结构体系进行了两阶段抗震性能动力分析.     

罕遇地震下连续梁桥弹塑性动力时程反应分析

在罕遇地震下连续梁桥的墩柱会进入塑性工作状态,采用弹塑性纤维单元模拟墩柱的弹塑性力学性能。通过合理设置弹塑性纤维单元的位置,计算等效塑性铰长度,进行罕遇地震下连续梁桥的弹塑性动力时程反应分析。研究结果表明,使用弹塑性纤维单元,可以模拟罕遇地震作用下连续梁桥的墩柱结构由弹性阶段进入塑性阶段的变化过程,得到罕遇地震作用下连续梁桥的地震响应需求,为准确地评估罕遇地震下桥梁结构的工作性能,合理地进行桥梁结构的抗震设计提供必要的前提和基础。     

马鞍山三塔悬索桥抗震性能研究

以马鞍山三塔悬索桥的工程设计为背景,根据大桥结构的重要性确定了桥梁在两种概率水平的地震作用下的设防标准,并提出了相应的性能目标.根据桥址处地震危险性分析研究报告所给定的地震动数据对大桥进行反应谱分析和非线性动力时程分析,研究该桥的动力特性和地震反应特点,根据分析结果研究确定优化桥梁的抗震性能措施.经过计算分析比较得出,通过加设合理的液压阻尼装置可以减小结构在地震作用下的结构响应,提高全桥结构的能力需求比,增强了该桥的抗震性能水平,有利于桥梁结构在地震中的安全.     

城市大型地下互通夹空层-隧道体系空间的抗震性能研究

依托南京惠民大道综合改造工程,针对典型地下互通空间结构在地震作用下的动力响应问题展开研究,采用有限元法模拟计算,建立夹空层-隧道体系下的工程简化模型,对夹空层-隧道结构体系进行抗震性能分析,并研究该体系条件下的夹空层开发利用可能性。针对具体夹空层结构的抗震性能提出有效的抗震措施,该方法可为相似类型工程的空间规划提供有益的参考。     

超大跨度悬索桥的动力特性及地震反应分析

以构想中的1座主跨跨度达3000m的悬索桥为研究对象,建立了空间有限元模型,推导了基于大质量法的多支承激励运动方程,在此基础上研究了该桥的动力特性和非线性多支承激励地震响应,探讨了桩-土-结构相互作用、行波效应对超大跨度悬索桥地震反应的影响,综合评价了该桥的抗震性能。     

滨海特大高架桥梁抗震优化设计

为研究滨海特大高架桥梁地震反应性能,分析下部结构的影响,优化桥梁设计,为工程抗震设计提供参考.以工程实例为对象,建立三维动力模型,分析不同墩柱尺寸和桩基方案对桥梁地震反应的影响,并对桥梁进行延性抗震设计验算.结果 表明:随着墩柱尺寸和桩基数量增加,虽然其自身承载能力会变大,但同步地震反应也会增大;因此,需要选取经济合理的截面尺寸和桩基数量;根据分析选取的两项设计参数,在地震作用下,可以很好的满足延性抗震设计要求.     

大跨径连续刚构桥的动力性能及地震响应分析

以苏通长江大桥辅航道桥为工程背景，建立了该桥的动力分析模型，考虑了结构自重的几何非线性影响和桩土的影响，在此基础上研究了该桥的动力特性和多支承激励地震响应，并探讨了行波效应对大跨度刚构桥地震反应的影响。结果表明，模型及其边界条件的正确模拟对分析结果的影响很大，行波效应产生的不利影响十分突出。     

土-承台动力相互作用对砂土场地桩基桥梁地震反应的影响

在桩基桥梁的地震反应分析中，桩-土动力相互作用是个重要的问题，而对于采用低桩承台基础的桥梁，承台埋在土面以下，还存在土与承台之间的动力相互作用。目前，地震反应分析中一般不考虑土-承台动力相互作用的影响，相关研究也很少。为此，利用OpenSees有限元分析程序，基于p-y曲线建立了土-结构一体化桩基单墩模型，选择40条实际岩石场地地震记录作为输入，开展了考虑土-承台动力相互作用的桩基桥梁地震反应分析。结果表明，考虑土-承台动力相互作用后，结构的基本周期会减小，墩底曲率会明显增大，桩顶曲率会大幅减小，但墩顶位移的减小可以忽略。     

济南市地铁车站抗震特性振动台试验研究

以济南市轨道交通R1线演马庄西站为工程背景，采用振动台试验研究土体自由场、两层两跨车站结构土体-结构体系在典型地震波下的动力特性。结果表明:在自由场试验中，随着输入地震波峰值的逐渐增大，相同位置的加速度放大系数逐渐减小；在土体-结构体系试验中，由于地下结构的存在，地震波在传播过程中放大效应与自由场存在差异，且不同类型的输入波产生不同的加速度放大系数变化规律。     

场地地形对地下结构抗震性能的影响

为了研究场地地形对地下结构地震反应的影响,采用有限元数值分析方法,以地基土-地铁站结构体系为研究对象,分析场地地形下土-地下结构体系的地震反应。作为初步研究,主要对水平地震输入下含土坡的单一土层地形展开分析,研究体系的地震反应规律,并探求不同坡度下的土一地下结构体系地震反应变化规律。     

基于Newmark滑块位移法的堆积体边坡稳定性分析

针对堆积体边坡稳定问题,基于摩擦滑移结构的抗震机理,在动力时程响应分析时考虑土体抗剪强度在地震过程中的波动效应,在动强度的基础上将拟静力极限平衡分析与地震动力反应相结合,进而利用Newmark滑块位移法得到位移增量和累计滑动位移。计算结果表明,塑性滑动在滑动方向上的累计滑移量更符合实际工程。并根据地震Newmark位移与临界加速度两者之间存在较好的相关性,判别地震滑坡的危险度。     

大断面基坑开挖全过程对既有隧道的变形影响分析

以合肥地铁3号线邻近的经开区大学城地下空间开发工程为背景，采用理论分析、数值模拟的方法，分析了基坑围护结构施工、基坑开挖及主体结构回筑过程中基坑对既有隧道的变形响应。研究结果表明:基坑施工对邻近既有隧道的影响主要以水平位移为主，同时大断面基坑开挖对隧道的影响较小；施工过程中，基坑及既有隧道结构的位移在容许的范围内，验证了围护结构的合理性。     

楼板变形对地下大空间外墙结构设计的影响分析

在地下空间结构中,外墙设计是否合理直接影响工程造价及结构安全。在构建整体模型中,通常假定地下大空间楼板为平面内无限刚。但对于楼板存在边跨开洞、不连续、板墙刚度比较小等情况,外墙与楼板连接处仍采用铰接则不符合板墙实际受力。在实际工程中,当楼板平面内刚度相比外墙抗弯度较小时,深埋地下结构外墙的跨中弯曲变形及支撑薄板平面内变形较大,会引起外墙内力的重分布,若不考虑则会引起较大的计算误差。因此在板墙计算分析时,结构外墙的边界条件实际为刚度变化的弹簧支座,在设计上应依据有限元计算结果采用相应的加固措施。本文基于日照综合客运站北广场地下空间建筑工程对地下室外墙进行有限元计算,提出深埋大空间结构外墙结构设计优化方案。