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巨震作用下液化地层地铁车站结构的动力响应与减震措施研究

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建筑结构学报 2023年第S2期44卷 350-358页

作者：包小华喻益亮李丽娟陈湘生彭鹏崔宏志深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室广东深圳518060 深圳大学土木与交通工程学院广东深圳518060

在地震作用下土体液化后不仅丧失承载能力,而且液化土也会在不均等应力作用下发生流动,导致地下结构发生较大位移。因此,根据土体的循环移动本构关系,建立水-土完全耦合的数值模型,并采用离心机振动台试验验证该模型的有效性;研究黏性... 详细信息

在地震作用下土体液化后不仅丧失承载能力,而且液化土也会在不均等应力作用下发生流动,导致地下结构发生较大位移。因此,根据土体的循环移动本构关系,建立水-土完全耦合的数值模型,并采用离心机振动台试验验证该模型的有效性;研究黏性土置换、单侧排水地连墙以及两者的联合措施分别在中震(0.25g)和巨震(0.60g)作用下对车站的上浮位移以及车站剪力的控制效果。结果表明:单侧排水地连墙可快速消散近场中的超孔隙水压力,使超孔隙水压比N巨震作用下,联合处理措施抗浮效果更好,相比未经处理措施,可减少95.2%上浮位移。

关键词：地铁车站巨震单侧排水地连墙黏性土置换有限元分析减震

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巨震作用下摩擦阻尼耗能框架结构抗倒塌分析

应用力学学报 2021年第3期38卷 1245-1251页

作者：张敏邵海浪江西科技师范大学建筑工程学院南昌330013 广西科技大学土木建筑工程学院柳州545006

采用SAP2000有限元分析软件对摩擦阻尼耗能减震框架结构进行了巨震作用下的弹塑性时程分析及结构抗倒塌易损性分析。根据减震框架结构弹塑性层间最大位移角及摩擦阻尼滞回耗能,基于动力增量分析进行结构易损性研究,评价该减震结构和传... 详细信息

采用SAP2000有限元分析软件对摩擦阻尼耗能减震框架结构进行了巨震作用下的弹塑性时程分析及结构抗倒塌易损性分析。根据减震框架结构弹塑性层间最大位移角及摩擦阻尼滞回耗能,基于动力增量分析进行结构易损性研究,评价该减震结构和传统抗震框架结构在巨震作用下的抗倒塌能力和抗倒塌安全储备等。结果表明:摩擦阻尼耗能框架结构的层间位移角与传统抗震结构相比显著减小,摩擦阻尼能较大地耗散地震能量,减小结构滞回耗能,减轻结构损伤。结构塑性铰的分析表明,减震框架结构的塑性铰状态基本处于生命安全或立即使用阶段,远未达到承载能力丧失状态。因此,摩擦阻尼耗能可有效地提高框架结构在巨震作用下的抗倒塌能力,具有良好的抗倒塌安全储备。

关键词：框架结构摩擦阻尼巨震倒塌易损性

巨震作用下非线性黏滞阻尼耗能RC框架结构抗倒塌分析

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应用力学学报 2021年第6期38卷 2291-2297页

作者：张敏陈钰雪江西科技师范大学建筑工程学院南昌330013 广西科技大学土木建筑工程学院柳州545006

基于SAP2000软件,对设置非线性黏滞阻尼耗能减震及传统抗震的十层RC框架结构进行巨震作用下非线性动力时程分析及结构抗倒塌易损性分析,研究巨震作用下结构响应、阻尼耗能、抗倒塌安全储备及结构塑性铰分布等。根据上述两种框架结构巨... 详细信息

基于SAP2000软件,对设置非线性黏滞阻尼耗能减震及传统抗震的十层RC框架结构进行巨震作用下非线性动力时程分析及结构抗倒塌易损性分析,研究巨震作用下结构响应、阻尼耗能、抗倒塌安全储备及结构塑性铰分布等。根据上述两种框架结构巨震作用的弹塑性反应,分析非线性黏滞阻尼器耗能,并采用基于IDA的结构抗倒塌易损性分析方法,按照对数正态分布拟合结构倒塌易损性曲线,从而分析上述两种框架结构的抗倒塌安全储备及塑性铰分布。结果表明,巨震作用下非线性黏滞阻尼能有效耗散地震能量,提高框架结构的减震能力及抗倒塌安全储备,具有良好的抗倒塌性能。

关键词：巨震框架阻尼倒塌易损性

考虑巨震的四级地震设防水平一致风险导向定义与决策分析

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土木工程学报 2018年第11期51卷 41-52页

作者：吕大刚周洲王丛于晓辉哈尔滨工业大学结构工程灾变与控制教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学土木工程智能防灾减灾工业与信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150090

防止结构倒塌、保障生命安全是确定抗震设防标准的首要目标。抗震设防水准的决策应该从只考虑地震危险性的"一致危险"原则向考虑地震危险性区域差异和工程结构抗倒塌能力不确定性的"一致风险"原则过渡。新颁布的第五代地震动参数区划图... 详细信息

防止结构倒塌、保障生命安全是确定抗震设防标准的首要目标。抗震设防水准的决策应该从只考虑地震危险性的"一致危险"原则向考虑地震危险性区域差异和工程结构抗倒塌能力不确定性的"一致风险"原则过渡。新颁布的第五代地震动参数区划图已提出第四级设防水准"极罕遇地震"(或"巨震"),但是现行抗震设计规范仍然采用三水准设防原则,抗震设计从当前的三水准设防原则向四水准设防原则转变已成为当前工程界迫切需要解决的问题,但是目前各国对巨震的定义还比较混乱。该文阐述四级地震设防水平决策的风险导向原理,提出确定风险导向地震设防水平的解析方法。针对我国大陆地区的地震环境和抗震设防情况,给出目标倒塌风险以及相应于巨震、大震和中震的目标条件倒塌概率的建议值。采用这些建议值以及地震危险性参数的简化确定方法,初步计算并得到了相应于四级地震设防水准的风险导向地震动参数PGA值。通过与我国现行抗震设计规范、最新版地震动参数区划图和我国学者对各级设防水准地震定义的PGA值进行对比分析,发现该文得到的巨震PGA值大于最新版地震动参数区划图定义的巨震PGA值,而小震、中震和大震的PGA值则小于我国现行抗震设计规范规定的PGA值。

关键词：巨震设防水平一致风险风险导向目标倒塌风险目标条件倒塌概率

巨震下设置黏弹性阻尼RC框架结构抗倒塌分析

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广西科技大学学报 2022年第2期33卷 25-32,47页

作者：万黄晨张敏华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 江西科技师范大学建筑工程学院江西南昌330000

为研究传统抗震结构设置黏弹性阻尼器对巨震作用的抗倒塌性能,采用增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)方法,针对II类场地23条具有代表性的巨震波作用对结构楼层位移、能量耗散、结构倒塌的易损性曲线及结构塑性铰分布等分... 详细信息

为研究传统抗震结构设置黏弹性阻尼器对巨震作用的抗倒塌性能,采用增量动力分析(incremental dynamic analysis,IDA)方法,针对II类场地23条具有代表性的巨震波作用对结构楼层位移、能量耗散、结构倒塌的易损性曲线及结构塑性铰分布等分别进行动力弹塑性分析。工程算例分析表明:巨震作用下,设置黏弹性阻尼器的减震结构楼层最大位移和层间最大位移角均明显减小,其倒塌概率远低于相应传统抗震结构相应值,而抗倒塌安全储备系数明显高于相应抗震结构相应值;另外,减震结构塑性铰远未达到承载力丧失的程度,而抗震结构的塑性铰处于承载能力即将失效状态。由此表明,巨震作用下,黏弹性阻尼器减震结构相较于传统抗震结构能有效耗散地震能量,改善框架结构的屈服机制,增大结构抗倒塌安全储备,因而能显著提高结构抗倒塌性能。

关键词：巨震黏弹性阻尼器增量动力分析法有限元结构模型动力响应分析

某异型多塔连体高层结构巨震下抗震性能与极限承载力研究

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建筑结构 2020年第13期50卷 101-105页

作者：童骏华建集团华东建筑设计研究总院上海200011

某异型多塔连体高层结构,采用带悬挑体的钢结构支撑筒连体结构,由三个钢结构支撑筒体及悬挑(连体)部分组成,三个钢结构支撑筒体在不同高度两两刚性相连,且存在多处大跨度悬挑,结构落地面积小。针对这类结构的抗震性能、稳定极限承载力,... 详细信息

某异型多塔连体高层结构,采用带悬挑体的钢结构支撑筒连体结构,由三个钢结构支撑筒体及悬挑(连体)部分组成,三个钢结构支撑筒体在不同高度两两刚性相连,且存在多处大跨度悬挑,结构落地面积小。针对这类结构的抗震性能、稳定极限承载力,开展专项研究。选择7组地震波,进行7度罕遇地震下的动力弹塑性分析和性能评价;在此基础上,增大地震作用水平至8度、9度罕遇地震,进行结构的抗震性能验证,并与7度罕遇地震下分析结果进行比较,考察结构整体承载力与刚度退化的过程。同时采用静力非线性分析的方法,在考虑几何非线性和材料非线性的基础上,对结构进行水平荷载作用下的极限承载力分析。结果表明:地震作用下结构破坏顺序符合设计预期,具有抵御9度罕遇地震的能力。

关键词：多塔连体结构大悬挑体巨震抗震性能极限承载力

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大底盘隔震结构在巨震作用下的碰撞响应分析

大底盘隔震结构在巨震作用下的碰撞响应分析

作者：金滢华中科技大学

学位级别：硕士

地震是一种突发性的自然灾害,具有很强的随机性和高度的不确定性,地震发生后,极震区及其周边区域的实际地震烈度往往比设防烈度大很多,而且有些现有建筑之间的防震缝宽度太小,即使采用了隔震技术,在地震作用下仍可能发生碰撞,将会造成... 详细信息

地震是一种突发性的自然灾害,具有很强的随机性和高度的不确定性,地震发生后,极震区及其周边区域的实际地震烈度往往比设防烈度大很多,而且有些现有建筑之间的防震缝宽度太小,即使采用了隔震技术,在地震作用下仍可能发生碰撞,将会造成巨大的经济损失和人员伤亡,因此有必要对隔震结构在极罕遇地震(即巨震)作用下的碰撞进行分析。本文以SAP2000有限元分析软件为计算工具,进行了以下研究工作:首先,介绍了国内外碰撞问题的研究现状,总结了结构碰撞研究的主要内容,在此基础上说明进行大底盘隔震结构在巨震下碰撞响应的研究的必要性。其次,通过插值法得到不同烈度下的巨震峰值加速度,介绍4种地震动调幅方法和两种碰撞理论研究方法——恢复系数法和接触单元法,并围绕其展开了详细描述和比较。然后,在以上理论基础上建立可用于碰撞分析的有限元模型,先是对结构进行隔震设计,使之满足规范相关隔震要求,再在满足要求的隔震模型基础上定义塑性铰来模拟材料的非线性,布置接触单元模拟碰撞单元。最后,根据建立好的有限元模型,分别分析巨震不考虑碰撞、巨震考虑碰撞和罕遇考虑碰撞三种情形,通过比较和分析碰撞力、加速度和位移等指标,可以得出结论,峰值碰撞力与地震动峰值加速度没有直接关系,但是相邻结构间的最大相对位移差是峰值碰撞力形成的一个关键因素;加速度放大作用仅发生在碰撞层,对其他楼层的加速度峰值影响比较微弱;碰撞对左右两侧结构的正向峰值位移响应起到的作用是相反的,而对负向峰值位移响应均起到了放大作用,总体而言,碰撞时较柔的结构在碰撞方向上受到的作用较大。

关键词：大底盘隔震巨震碰撞接触单元法地震动调幅

巨震作用下非线性粘滞阻尼耗能RC框架结构减震性能分析

同方学位论文库评论

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城市建筑 2019年第18期16卷 110-114页

作者：陈钰雪张敏邵海浪广西科技大学土木建筑工程学院

基于SAP2000软件,对设置非线性粘滞阻尼耗能和传统抗震的十层钢筋混凝土框架结构进行非线性动力时程分析,研究巨震作用下结构侧移、层间位移角及结构塑性铰分布。对比以上两种框架结构的耐震能力,分析巨震作用下非线性粘滞阻尼耗能框架... 详细信息

基于SAP2000软件,对设置非线性粘滞阻尼耗能和传统抗震的十层钢筋混凝土框架结构进行非线性动力时程分析,研究巨震作用下结构侧移、层间位移角及结构塑性铰分布。对比以上两种框架结构的耐震能力,分析巨震作用下非线性粘滞阻尼耗能框架结构的减震性能。结果表明,在巨震作用下,非线性粘滞阻尼耗能RC框架结构具有良好的减震性能。

关键词：巨震框架阻尼减震

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巨震作用下某高速铁路桥梁抗震性能分析

四川建筑 2020年第1期40卷 87-88,93页

作者：陈凡丁西南交通大学四川成都610031

针对缺少巨震作用下高速铁路桥梁抗震性研究问题,文章以某高速铁路桥梁在汶川和集集破坏性地震动记录作用下为例,对该类型桥梁的抗震性能进行研究。首先,基于商业通用软件Midas建立高速铁路桥梁的有限元模型,并基于现场实测数据对其模... 详细信息

针对缺少巨震作用下高速铁路桥梁抗震性研究问题,文章以某高速铁路桥梁在汶川和集集破坏性地震动记录作用下为例,对该类型桥梁的抗震性能进行研究。首先,基于商业通用软件Midas建立高速铁路桥梁的有限元模型,并基于现场实测数据对其模型的合理性进行验证;其次,分别采用汶川和集集地震Ⅺ度Ⅹ度区内的巨震记录对该高速铁路桥梁进行动力时程分析。分析结果显示,巨震作用下高速铁路桥梁最大节点横向位移为25.28 mm,不会发生落梁现象,基本满足使用要求;但是桥梁受拉区的受拉应力值非常大,表明桥梁受损严重。本文研究可为易发巨震地区的高速铁路桥梁结构设计提供参考。

关键词：巨震高速铁路桥梁汶川地震集集地震 Midas