石窟地震反应分析

利用大型通用ADINA有限元分析软件进行动力分析,研究石窟在地震作用下的稳定性问题.通过瞬态分析,指出了石窟结构在地震荷载作用下的薄弱部位,并且给出在易被破坏位置上的节点的位移时程和易被破坏位置上的单元的主拉、主压应力时程曲线.计算结果表明地震作用下薄弱部位多数发生在石窟的脚点附近,在有裂隙的部位打入锚杆对石窟整体结构的安全性是有益处的.     

岩溶地带公路隧道地震动力响应研究

基于土—结构相互作用模型,利用粘—弹性边界条件,运用时程分析方法研究了岩溶地带公路隧道地震动力响应。探讨了溶洞发育程度和位置对隧道地震动力响应的影响,总结了岩溶地区公路隧道结构位移场、围岩塑性区等的地震动力响应分布规律。     

随机地震荷载下非线性结构动力响应有限元分析

本文应用改进的光滑滞回模型，采用等效线性化技术推演了一类具有非线性滞回特性的三维连续体结构非平稳随机响应分析的有限元列式，并以该法编制的程序进行算便分析证实了其合理性和可靠性。     

平面滑动型岩质边坡地震动力响应

为探讨地震荷载作用下顺层岩质边坡的失稳机理,采用疲劳强度理论分析地震载荷作用下边坡岩体力学性质的变化.将地震波简化为弹性波,对结构面产生等效静态应力,得出了顺层边坡沿结构面失稳的破坏判据,并以汶川地震中唐家山高速滑坡为例,验证了破坏判据的合理性.研究表明,顺层边坡沿结构面失稳主要取决于结构面倾角、内摩擦角、结构面两侧岩体的波阻抗以及地震波入射角,横波是造成边坡失稳的主要因素.对于唐家山高速滑坡,纵波最危险的入射角为0°和10°,横波最危险的入射角为10°和20°.     

苏巴什东寺佛塔的地震动力响应

为更好地保护土遗址,用FLAC3D软件对苏巴什佛寺东寺佛塔进行了地震响应分析,包括佛塔位移、应力以及地震波的加速度放大系数和傅立叶谱.结果表明:在地震荷载作用下,该佛塔产生了一定永久位移,佛塔内部产生了拉应力集中;地面以下地震加速度存在弱化现象,地面以上地震加速度存在放大现象,地震加速度放大系数随距地表高度的增大而增大...     

组合式爆炸容器冲击载荷及其动力响应的数值模拟

采用ANSYS／LS-DYNA软件。通过容器壳体与分布载荷(流场)耦合方法，计算了椭球封头圆柱形组合式爆炸容器壳体在承受内部中心点爆炸的冲击载荷动力响应，并与实测结果对比．结果表明。反射超压由中环面向极点方向顺序加载，峰值逐渐降低，作用时间逐渐加长，在圆柱壳与椭球壳的结合部达到最小，而后又逐渐增加．壳体最大应变由近爆点向远爆点方向逐渐降低，在圆柱壳与椭球壳的结合部达到最小，而后又逐渐增加，在曲率最大处出现最大压应力．     

深水桥墩在地震作用下的动力响应分析

针对在地震作用下处于深水中的桥墩受到较大的的动力影响,导致结构产生较大的变形和应力,对整个桥梁的安全性造成严重的破坏。重点分析了以有限元理论为基础的数值分析法,并结合某桥的桥墩实例,利用ANSYS有限元软件建立模型,输入调整后的Taft地震波,采用时程分析方法对其进行地震反应分析。计算数据表明：有水工况下墩顶的位移和桩底应力较无水时均有明显的增加,最大位移和最大应力也发生在考虑水的作用下的工况下。在地震作用的作用下,深水桥墩的内力和位移时程图的衰减速度也要慢于无水时的工况,水对桥墩的动力响应起着不良作用。     

大跨度系杆拱桥的结构形式对动力特性及地震响应的影响探讨

我国目前建造的系杆拱桥以竖直拱面和垂直吊杆为主流形式,本文通过对比研究,系统探讨了系杆拱桥的拱肋及吊杆的结构形式变化对系杆拱桥动力特性及地震响应的影响,基于结构动力特性及抗震性能对其拱肋及吊杆形式的选择提出了合理建议,对于桥梁结构选型具有指导意义。     

强震边坡动力响应及安全系数计算

运用ANSYS大型通用软件,对一均质边坡进行地震荷载模拟分析;根据Wilson-θ时程分析方法,将天津地震波输入到边坡模型上,对该边坡进行了应力、位移、速度和加速度动力响应分析.并由摩尔-库伦强度理论对ANSYS通用后处理器进行编程,得出边坡的安全系数分布云图.当安全系数为0.521时,全图的部分穿越临空边界,有滑移的...     

地铁隧道邻近地裂缝带的地震响应

采用数值模拟方法, 在不同震级人工地震波作用下, 研究了具有近距离平行地裂缝的地铁隧道的加速度、位移和内力特征, 计算了地裂缝的影响区域、围岩动土压力变化规律和隧道与围岩接触动土压力变化规律。研究结果表明: 在地表距隧道水平距离约25~50m范围内加速度响应存在一个附加放大区域; 当输入地震动强度较小时(50年超越概率为63%), 地铁隧道拱顶和拱底处相对水平位移都较小(约为0.39mm), 但随着输入地震动强度的增大(50年超越概率为2%), 拱顶和拱底的相对水平位移均逐渐增大, 最终增大至1.53mm; 在地震动作用下, 隧道结构的左、右拱肩和拱脚处的轴力都较大, 其中右拱脚处的轴力最大, 为1 926kN; 隧道结构的左、右拱腰处的弯矩和剪力都较大, 其中最大弯矩与最大剪力在右拱腰处, 分别为78.54kN·m与1 830kN; 随着地震动强度的增大, 隧道结构的内力逐渐增强; 地裂缝附近的动土压力较大, 并向两侧逐渐减小; 在中震作用下隧道拱顶处, 地裂缝上盘影响宽度为25m, 下盘影响宽度为20m, 在拱底处, 地裂缝上盘影响宽度为26m, 下盘影响宽度为22m;在大震作用下, 地裂缝上、下盘影响宽度较中震时增大约35%;地裂缝附近的隧道拱顶和拱底的动土压力变化规律与无地裂缝时基本一致, 但隧道结构附近的动土压力较大, 其最大值为138kPa; 在地震动作用下, 隧道结构拱腰处的接触动土压力增量较大, 右拱腰处即靠近地裂缝一侧最大, 增量为45.27%, 拱顶次之, 增量为13.41%, 拱底最小, 增量为6.86%。     

地震作用下高速列车-线路-桥梁系统动力响应

为分析地震对高速列车通过桥梁时行车安全性的影响,基于高速铁路列车-线路-桥梁动力相互作用理论,建立了考虑地震输入的高速列车-线路-桥梁耦合动力学模型.以跨度32 m的简支箱梁桥和双块式无砟轨道为研究对象,对地震作用下高速列车通过桥梁时系统的动力响应进行了数值计算.结果表明:地震对高速列车-线路-桥梁系统动力响应的影响明显,对桥梁横向振动响应的影响大于对竖向振动响应的影响;地震会降低高速列车通过桥梁时的行车安全性和运行平稳性———在水平1.0 m/s2,竖向0.5 m/s2的规格化El Centro地震波作用下,当列车运行速度超过250 km/h时,轮重减载率超过了安全限值;当列车运行速度达300 km/h时,脱轨系数超过了安全限值.因此,评判地震作用下高速列车通过桥梁时的行车安全性,应考虑行车速度的影响.     

晋蒙黄河大桥地震动力响应分析

采用三维有限元程序对晋蒙黄河大桥第一联主桥建立动力有限元模型,通过模拟实际的结构形式、场地条件及边界条件,对该联主桥进行自振特性分析,并采用反应谱法和动力时程法进行地震响应计算分析,计算结果及相关结论对相类似的桥梁结构设计具有一定的参考价值。     

预制装配式箱涵结构地震响应影响因素分析

通过数值模拟方法研究了不同埋深、不同地震动峰值特性和不同箱涵顶板伸出长度情况下装配式箱涵的地震响应特征。结果表明,在地震作用下,埋深增加,结构的水平相对位移、竖向相对位移和应力均增加;地震动峰值提高,最大主应力集中在顶板中部、顶板两侧角部以及侧墙内侧角部;当顶板伸出长度介于110～115cm时,箱涵水平位移、竖向位移以及最大主应力下降幅度较大,抗震性能较好。     

随机地震作用下软土地层动力响应分析

将地震作用下土体的反应看作是随机过程,结合可靠性分析理论,在考虑了地震荷载作用期间土体超孔隙水压力产生及消散所引起再固结变形的基础上,建立了一个基于累积损伤模型的土体反应分析方法,对上海地区典型的软土地层进行了计算分析。     

三维实体边坡地震动力响应规律

为探讨边坡在地震作用下的加速度、速度和位移(简称三量)分布规律,基于拉格朗日差分法,建立了理想边坡的三维模型;通过引入三量放大系数的概念,绘制边坡三量等值线图,分析了坡面形态对边坡三量分布规律的影响,并通过实体边坡模型进行了验证.研究结果表明:在地震作用下,一定坡高的单一介质边坡,边坡内三量随坡高增大而增大,三量放大系数随之增大;三量的分布与坡面形态有关,在坡面凹凸部位三量放大系数最大,且凹凸程度越强烈,放大效应越明显;凸面坡的放大效应整体强于凹面坡.      

斜拉桥地震响应非线性时程分析

基于有限单元法,推导出多自由度结构体系在地震作用下的增量形式的运动方程,建立了大跨度斜拉桥的地震激励模型.考虑结构的几何非线性,采用增量动力平衡迭代格式的Newmark-β法进行非线性时程分析,并以某主跨360 m的斜拉桥为例进行了线性、非线性动力分析,验证了方法的可行性,同时表明大跨度斜拉桥的几何非线性影响因素不容忽视.     

地震作用下锚杆支护边坡动力响应

为研究填土边坡锚杆的动力响应特征与失效模式, 进行了锚杆格构支护土质边坡振动台模型试验, 采用正弦激励, 分别对边坡的加速度和锚杆的轴向应变进行了监测。分析结果表明: 在同一振动频率下, 锚杆轴向动应变幅值随加速度峰值的增大而增大; 加速度峰值较小时, 应变基本在固定正负值之间往复循环, 边坡处于稳定状态; 随着加速度峰值增大, 锚杆的最大与最小应变不再稳定, 但变化不是很大, 边坡仍处于稳定状态; 当加速度峰值达到破坏峰值时, 锚杆轴向应变不再具有规律性, 滑面处锚杆轴向应变突变最明显, 滑体与稳定体之间发生明显的相对位移。加速度峰值较小时, 中下层锚杆轴向应变较大, 中层锚杆应变约为顶层锚杆应变的2倍; 随着加速度峰值的增大, 顶层锚杆轴向应变逐渐变大, 主要由中上层锚杆承受荷载; 当加速度峰值达到破坏峰值时, 各层锚杆的动应变最大值急剧增大, 中层锚杆应变变化幅度最大, 振动过程中滑体与滑床之间出现明显分离, 锚杆被拔出。可见, 传统的边坡锚杆设计思想“强腰固脚”适合于地震设防烈度较小地区, 对于设防烈度较大地区, 锚杆设计时需适当增加上层锚杆和腰部锚杆的锚固长度。     

地震荷载下无碴轨道桩网路基的动力响应分析

利用有限元软件ANSYS建立桩网结构路基模型,同时结合郑西客运专线实际工况,加载1976年宁河天津地震波,对桩网结构路基的地震动力响应进行数值模拟,并对动力响应的结果进行分析.     

铁路钢管混凝土系杆拱桥动力特性及地震响应分析

以某铁路钢管混凝土系杆拱桥为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS建立了其空间杆系有限元 模型,其中拱肋与系梁采用空间梁单元模拟,吊杆采用空间杆单元模拟,对其动力特性进行了分析;在此基础上运用时程分析方法分别计算了该桥在竖向和纵向地震力组合以及竖向和横向地震力组合两种工况下的地震响应,得到了主拱控制截面在两种荷载工况下的最大内力和最大位移响应,对其抗震性能进行了分析评价.结果表明：该铁路系杆拱桥动力特性总体体现为刚性拱桥的动力特征,横桥向刚度相对较弱,竖向地震力作用下的响应较大,应引起设计注意.研究可为同类型的铁路刚性拱桥抗震设计提供理论依据.     

类梯形山体的地震动力响应分析

为探讨地震作用对山体动力响应的影响,建立了双坡面为曲面的类梯形山体的剪切梁模型,给出了响应的理论解和梯形山体第1阶固有频率的简化表达式;计算获得了不同形状山体的最大相对位移、最大相对速度和最大绝对加速度,并将计算结果与有限元分析结果进行了比较.结果表明:梯形山体模型求解山体动力响应简单,而类梯形山体模型则能获得更精确的结果;山体动力响应在水平地震作用产生弯矩较小的情况下,理论解与有限元解接近;随泊松比增大,山体的第1阶固有频率略有增大;梯形和类梯形山体的最大相对位移、最大相对速度从底部到顶部逐渐增大,而最大绝对加速度则在山体约2/5高度处出现极小值.