轨道-地基系在移动荷载作用下的协同工作分析

以高速列车运行时的轨道-地基系统为对象,将轨道-地基系统简化为半无限地基及成层地基上的Winkle梁模型,对高速移动荷载作用下梁-地基系统的协同工作进行了分析,得到了轨道与地表面的动力响应.     

基于等效弹簧斜撑的填充墙RCS组合框架结构抗震性能研究

填充墙和框架协同工作,两者之间相互作用,会使结构的抗震性能有很大的改变.为了研究有无填充墙、填充墙的布置方式对RCS组合框架结构抗震性能的影响,文中基于一组RCS组合框架拟动力试验,采用有限元分析软件SAP2000,通过LINK单元建立了5个填充墙等效弹簧斜撑模型,进行模态分析、pushover分析,分析了塑性铰发展的过程,研究表明, RCS纯框架模型塑性铰发展情况与试验结果基本一致, RCS组合结构的周期折减系数在0.3～0.6左右,当RCS结构考虑填充墙时,RCS组合结构底部薄弱层的出现使得"强柱弱梁"失效机制无法实现;中部薄弱层和顶部薄弱层不影响"强柱弱梁"失效机制实现.     

钢框架-防屈曲支撑结构抗震性能的振动台试验研究

为了研究防屈曲支撑结构在地震作用下的抗震性能,采用低屈服点钢材制作内芯板,设计和加工制作了1/4缩尺的钢框架-防屈曲支撑试件,对其进行3种不同地震波作用下的振动台试验,分析了该结构在不同等级地震波作用下的破坏形式、动力特性、加速度响应、层间位移角、应变等力学性能.结果表明:在不同强度地震波作用下,各构件均没有明显的破坏现象.试件的初始基本自振频率为23.12 Hz,初始阻尼比为2.78%.随着加载的峰值加速度增大,自振频率逐渐降低,但阻尼比逐渐增加.试验结束时,试件的刚度退化率为5.4%.结构的加速度放大系数随地震强度的增大而减小,且二层的加速度放大系数大于一层.结构的最大层间位移角在小震和大震下分别为1/3 000和1/314,满足结构抗震设计要求.框架梁和柱各测点的应变随地震峰值加速度的增加逐渐增大,且应变变化趋势在工况5之前呈线性变化,之后呈非线性变化.     

考虑流固耦合的海洋储油罐平台地震反应分析

基于流体-结构相互作用理论,采用有限元方法对海洋储油罐平台的地震反应进行了分析.首先,将基于流固耦合理论的耦合模型计算结果同基于Housner理论的简化模型计算结果进行了比较,明确了采用耦合模型的必要性.然后,分析了储油罐内液体深度、地震波输入方向、地震波维数、地震波波型等因素对储油罐平台和罐体反应的影响.得出的结论可为海洋储油罐平台的设计提供参考.     

L型框架码头扭转耦联振型反应谱分析

L型框架码头平面布置不规则,质量、刚度不均匀、不对称,水平地震作用下应考虑扭转影响。采用SAP2000有限元分析软件,考虑沿建筑结构的两个主轴方向及与主轴斜交方向的水平地震作用,对内河某L型布置的框架码头进行扭转耦联的振型反应谱分析。通过数值计算求得L布置码头结构在地震作用下的内力反应和位移变形,对码头结构的动力承载性状做出了评价,找出结构薄弱位置,为该类工程的结构设计和方案优化提供参考依据。     

寸滩集装箱码头反应谱分析

通过对寸滩集装箱码头结构抗震反应有限元数值模型分析,详细计算了码头结构在地震作用下的动位移及各构件的内力情况,通过对计算结果的比较分析来评价结构的整体动力工作效应.从而验证和优化工程设计以及为相关设计积累设计经验,进一步掌握了架空直立式集装箱码头的动力承载性状.     

大水位差框架墩式码头动力仿真分析

结合三峡库区某框架墩式码头工程,通过有限元动力仿真方法,利用非线性分析软件ANSYS/LS-DYNA建立了船舶与独立墩式码头碰撞的有限元模型,模型中考虑了橡胶护弦的缓冲和吸能作用,更加真实地模拟出船-护弦-码头三者之间的相互作用.模型分析了船舶速度对墩式结构动力响应的影响.     

钢框架模型地震响应比较研究

采用质点系模型,利用时程分析法,分别使用以加速度和速度峰值为标准化的地震波,对两种层间侧移刚度分布不同的钢框架模型做了详细深入的分析和对比。结果表明,以地震波速度峰值作为度量评价地震波强度的方法,比以地震波加速度峰值作为度量评价地震波强度的方法更具有说服力;各层损伤情况与层间刚度相对值有很大关系,即刚度均匀的结构损伤主要集中在下部,而刚度相对不均匀的结构损伤与此不同。通过分析验证了"输入能量只与结构总质量和第一周期有关"的秋山宏见解。     

饱和地基下桩柱结构地震响应

通过建立两相饱和地基下桩-土耦合系统的动力分析有限元数值模型,对饱和自由场地基以及桩柱结构在地震作用下的动力响应进行数值模拟研究。结果表明:在地震作用下超孔隙水压沿深度方向呈现出指数衰减趋势,在地表处更易导致地基液化从而散失承载能力。随着超孔隙水压的上升土体强度降低后,饱和地基土层对地震波的高频成分有明显的选择性滤波作用。在桩柱结构地震响应分析中,受桩土间动力耦合作用的影响,桩侧土体比远场地基土更易液化。随着地基承载力的降低,导致桩柱动力以及弯矩响应上升。研究结果与已有桩基础震害经验相符,其方法和结论可对饱和可液化地基抗震工程提供参考。     

结构振动模型和刚度矩阵对地震响应影响研究

对平面钢框架算例模型分别采用质点系、双翼鱼刺型和杆系振动模型输入天然和人工地震波进行地震响应时程分析.在分析中,与质点系振动模型相关的结构侧移刚度矩阵由反弯点法、D值法、非线性静力分析法以及柔度法确定;与双翼鱼刺型振动模型相关的结构侧移刚度矩阵由双鱼刺法确定;与杆系振动模型相关的结构侧移刚度矩阵由矩阵位移法确定.通过算例讨论了采用上述不同方法确定的结构侧移刚度对结构地震响应影响.