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渡槽结构在强烈地震作用下邻梁间发生的碰撞现象易对其输水安全造成重大影响。采用薄壁梁段单元和三维接触-摩擦单元借助FORTRAN程序建立了考虑流固耦合的渡槽结构整体三维碰撞分析模型,并通过工程实例进行了多工况下的地震碰撞反应分析。结果表明,随着槽内水深的增大,渡槽结构的地震反应普遍增大,邻梁碰撞次数、碰撞力和相对转角也随之增大;槽内水体固结和考虑流固耦合的碰撞反应峰值相差不大,但时程曲线差异较大,某些部位水体固结的解会小于流固耦合解,使固结简化的处理偏于不安全。研究结果可供大型渡槽结构抗震设计参考。 相似文献
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浮放储罐三维地震反应有限元分析 总被引：1，自引：0，他引：1
针对立式储罐,考虑液固耦合效应、地基与储罐结构的相互作用,采用有限元分析方法,对储罐在三维地震荷载作用下动反应进行了数值分析。分析结果表明：储罐三维地震加速度反应较一维地震加速度反应增加、提离高度明显放大、储罐轴向应力增加、基底剪力与弯矩增大。 相似文献
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《国际地震动态》2016,(3)
钢筋混凝土水池在供水系统中承担着净水、储水的重要功能,是典型的储液结构。裂缝的出现会加速钢筋锈蚀、降低结构耐久性,且结构设计中裂缝宽度限值很大程度上决定了配筋量。水池在地震作用下易出现裂缝,裂缝可能导致储液渗漏,造成水池服务功能下降甚至丧失,并在一定程度上影响整个系统的功能。震后储液结构的裂缝开展情况及由此导致储液渗漏程度是评判水池地震破坏等级的主要标准。目前,已有研究成果表明,混凝土裂缝在与水接触条件下会发生自愈使原有裂缝宽度减小,水池由于储水为裂缝的自愈提供了必要条件。因此,应考虑承载力、耐久性、服务功能、经济性、裂缝自愈性能及震后维修加固可行性等因素综合确定水池结构设计和地震破坏等级划分标准中的裂缝限值。储液结构在地震作用下存在液固耦合效应且液体会发生晃动,储液的存在改变了结构的动力特性和地震响应。水池结构除受到结构本身惯性力和静水压力外,其底部和侧壁还承受液体在垂直壁面方向上产生的动水压力。水池在抗震设计中需考虑液面晃动和动水压力的影响。现阶段,对钢筋混凝土水池裂缝自愈性能、渗漏特性及水池在地震作用下的液固耦合动力特性和地震响应的研究尚不完善。本文通过钢筋混凝土水池壁板弯曲裂缝和贯通裂缝自愈、渗漏试验研究混凝土裂缝的自愈性能及渗漏特性,采用大型有限元软件ADINA进行圆形水池地震响应分析,研究液固耦合系统的动力特性、储液晃动、动水压力及破坏特征等。论文主要完成了如下工作:(1)设计并完成了钢筋混凝土水池壁板弯曲裂缝和贯通裂缝的自愈及渗漏试验。进行了材料性能试验;对静水环境中弯曲微裂缝、流动水环境中贯通裂缝的自愈性能进行了测试,给出了弯曲微裂缝在静水环境中短期内的自愈合宽度,证实了贯通裂缝在流动水环境中仍会发生自愈合;在裂缝上施加实际水头作用测试了弯曲裂缝和贯通裂缝的渗漏特性,研究了弯曲裂缝宽度、受压区高度及作用水头对液体渗漏的影响,分析了贯通裂缝水的渗漏率与累计时间和水头高度之间的关系。通过试验得到裂缝特性与自愈及渗漏之间的关系,为水池结构设计和地震破坏等级划分提供参考。(2)对地面式圆形水池进行了液固耦合动力特性分析,液固耦合系统包括刚体模态、储液晃动模态和液固耦联振动模态3种形式。研究了储水高度、水池半径、液体表面重力波对液固耦合系统动力特性的影响。此外,对比了圆形水池储液晃动频率的理论和有限元计算结果,验证了模型的可靠性,且推导得到圆形水池储液晃动基本周期计算公式。(3)分析了单向水平地震作用下不同水池半径、不同储水高度圆形水池的液面最大晃动波高,拟合得到了圆形水池单向地震作用下的液面最大晃动波高计算公式。公式可用于储液结构地震作用下的最大晃动波高估计和储液结构最大晃动波高设计。结合储液结构长周期抗震设计反应谱和阻尼比修正系数,提出了储水水池液面最大晃动波高计算方法。(4)研究了单向水平地震作用下,不同水池半径、不同储水高度圆形水池池壁、底板环向和径向位置的动水压力数值及分布情况,并与理论计算结果进行了对比;分析了地震动峰值加速度、储水高度、水池半径对动水压力的影响;确定了对流压力与脉冲压力的叠加方法;拟合得到对流压力、脉冲压力及动水压力计算公式;结合底板环向动水压力分布,综合给出单向水平地震作用下圆形水池动水压力标准值,与较复杂的理论计算方法和仅考虑脉冲压力的规范法相比,计算更简便且与实际相符。此外,还分析了液面和池底动水压力的时程变化。(5)进行了双向水平地震动作用下圆形水池的地震响应分析,提取了液面最大晃动波高和动水压力计算结果;基于单向水平地震动作用下的响应结果,通过合理的组合方式给出了双向水平地震动作用下的液面最大晃动波高和动水压力计算公式,建立了双向水平地震作用下储水水池液面最大晃动波高和动水压力计算方法;并对双向水平地震作用下圆形水池地震破坏特征和易损性进行了分析。 相似文献
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根据豪斯纳尔（Housner）理论, 建立了考虑槽内水体与渡槽槽身流-固耦合的横向地震响应计算模型，分析了槽身断面深宽比变化对渡槽结构抗震的影响，并对某大型渡槽进行了多工况地震时程响应计算. 结果表明，在地震波作用下，渡槽槽内大质量水体对渡槽的横向地震响应有较大的影响， 但水体的晃荡作用有明显的TLD效应. 若将水体视为刚体， 质量全部附加到槽体上，将严重地夸大水的地震惯性力作用，且在渡槽槽身断面选择时应考虑深宽比对墩身地震响应的影响， 以减小地震力. 相似文献
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随着结构震害统计资料的不断增加,许多结构在地震作用下的宏观破坏现象用现有的反应谱理论不能获得合理的解释。在地震中,结构-地基耦合振动十分明显。就此问题出发,利用集总参数法建立了结构-地基耦合振动模型,分析推导了该模型下的地震反应谱公式。通过实例计算得出了耦合体系在不同频率地震波作用下的反应谱曲线,得出了一些有意义的结论。研究结果表明,对于具有浅埋刚性基础的结构体系在考虑耦合后的地震响应值与现有反应谱理论计算值有明显差异,地震作用在较大结构周期跨度上得到折减,同时,耦合体系对特定频率的地震波有吸收作用,现有反应谱理论没有体现这一点有利作用。 相似文献
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大型渡槽考虑土-结构相互作用的动力分析 总被引：6，自引：0，他引：6
根据某大型渡槽采用桩基础的结构特点,采用集中弹簧模型考虑土－结构相互作用;渡槽槽身采用薄壁梁段单元进行离散,考虑了渡槽槽身开口薄壁结构的横向变扭耦合振动、约束扭转变表等结构自身特性;渡槽支架采用空间梁单元进行模拟。文章建立了大型渡槽的动力方程,对比计算了考虑土－结构相互作用与不考虑土－结构相互作用渡槽模态和地震响应的差异,计算结果表明：考虑土－结构相互作用后,虽然对大型渡槽的模态和地震应应有所影响 相似文献
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钢筋混凝土框架结构在地震冲击后,其刚体退化特性复杂,存在模拟时结果失真明显的问题。为此,在考虑刚度退化规律的基础上进行分析模拟,研究地震冲击下钢筋混凝土框架结构的恢复性。提取地震作用下钢筋混凝土框架结构滞回曲线,通过有限元分析获取不同的特征点,形成恢复力模型的骨架曲线;依据恢复力模型骨架曲线和刚度退化规律,构建滞回曲线,模拟地震作用后钢筋混凝土框架结构恢复过程。在模拟的钢筋混凝土框架结构恢复实验中,层间位移结果低于5 mm、层间绝对加速度和柱底抬升结果的误差均低于0.1 mm;模拟得到结构的弯矩缝隙都能够实现闭合,钢筋混凝土结构未出现屈服现象,说明模拟的结果较好。 相似文献
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应变率对钢筋混凝土剪力墙动态性能的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
采用有限元软件ABAQUS中的显示动力分析模块ABAQUS/Explicit,分别对钢筋混凝土剪力墙准静态和高应变率动力荷载作用下的响应进行了数值模拟;通过比较高应变率与准静态加载下的分析结果,探讨了地震作用下应变率对钢筋混凝土剪力墙动态性能的影响。研究结果表明,受应变率效应的影响,混凝土和钢筋的动态力学行为发生了变化,动力荷载作用下的钢筋混凝土剪力墙的承载能力有一定程度的提高,故在对钢筋混凝土结构进行抗震分析时,应适当考虑应变率效应。 相似文献
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Based on the theory of Housner, the transverse seismic response of beam aqueduct considering fluid-structure cou-pling is established. With the variation of aqueduct cross-section ratio of depth to width, the aqueduct transverse seismic response change. The transverse seismic response of a large-scale aqueduct in several work condition are calculated. It shows that the transverse seismic response is greatly influenced by the water mass in the aqueduct, but the shaking water play a TLD role. If the whole water is appended aqueduct body, it will magnify seismic iner-tia action. When aqueduct cross-section is selected, the influence of ratio of depth and width to pier seismic re-sponse should be considered in order to reduce seismic action. 相似文献
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为了解地震作用下纤维编织网增强钢筋混凝土柱的抗震性能,采用钢筋、混凝土、纤维编织网浇筑纤维编织网增强钢筋混凝土柱,编织网主材为碳、玻璃纤维束;利用电液伺服加载系统为试件加载地震作用,监测相关数据,部分试件置入氯化钠溶液进行多次干湿循环。不同环境下的实验结果显示:纤维编织网层数越多,纤维编织网增强钢筋混凝土柱承载能力越强,抗震性能越好;配箍间距较大时,纤维编织网增强钢筋混凝土柱的抗震性能仅在地震作用的后期呈现较差状态;干湿循环次数越多,纤维编织网增强钢筋混凝土柱承载力越弱,抗震性能越差。对于氯盐环境而言,可增加纤维编织网增强钢筋混凝土柱的抗腐蚀措施改善抗震性能。适当增加纤维编织网的数量、降低配箍间距有利于提升纤维编织网增强钢筋混凝土柱的抗震性能。 相似文献
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Recent earthquakes, that stroked Italian regions in past decades (Umbria— Marche 1997; Molise 2002; L’Aquila 2009), pointed out the high vulnerability of reinforced concrete existing buildings causing severe damages in the structures and consequently life losses. This is mainly due to the fact that such structures were often built without reference to seismic actions or on the basis of old standard provisions. Nowadays in Italy, Public Authorities are requested to evaluate the seismic vulnerability of their building stock assessing the actual capacity of such structures, as a consequence of new hazard levels and seismic microzonation introduced by new standards. According to Eurocode 8 or Italian standard NTC 2008, the seismic analysis of existing reinforced concrete buildings can be performed by one of the established procedure (i.e. Linear Static Analysis LSA, Linear Dynamic Analysis LDA, Nonlinear Static Analysis NSA, Nonlinear Dynamic Analysis NDA), depending on the achieved knowledge level about the structural system and materials. In order to compare efficiency and differences of previously described approaches, a deep investigation was executed on a reinforced concrete existing building whose dynamic behaviour was evaluated by an experimental dynamic analysis. In such a way, updated models were obtained and adopted for seismic analysis performed by using linear and nonlinear approaches, taking into account the stiffness and strength contribution of masonry infill walls. It was so possible to get useful indications on the reliability and discrepancies of different modelling approaches as well as on the influence of masonry infills on the seismic response of existing r.c. buildings. 相似文献
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Shaking table test and numerical simulation of a 1/2‐scale self‐centering reinforced concrete frame 
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下载免费PDF全文 Self‐centering reinforced concrete frames are developed as an alternative of traditional seismic force‐resisting systems with better seismic performance and re‐centering capability. This paper presents an experimental and computational study on the seismic performance of self‐centering reinforced concrete frames. A 1/2‐scale model of a two‐story self‐centering reinforced concrete frame model was designed and tested on the shaking table in State Key Laboratory of Disaster Reduction in Civil Engineering at Tongji University to evaluate the seismic behavior of the structure. A structural analysis model, including detailed modeling of beam–column joints, column–base joints, and prestressed tendons, was constructed in the nonlinear dynamic modeling software OpenSEES. Agreements between test results and numerical solutions indicate that the designed reinforced concrete frame has satisfactory seismic performance and self‐centering capacity subjected to earthquakes; the self‐centering structures can undergo large rocking with minor residual displacement after the earthquake excitations; the proposed analysis procedure can be applied in simulating the seismic performance of self‐centering reinforced concrete frames. To achieve a more comprehensive evaluation on the performance of self‐centering structures, research on energy dissipation devices in the system is expected. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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钢筋混凝土带开孔梁框架抗震性能试验研究 总被引：3，自引：2，他引：1
本文通过两榀单层单跨带开孔梁框架的拟动力试验,对试件的破坏形态、动力反应、滞回曲线、耗能能力、刚度退化等抗震性能进行研究,最后对钢筋混凝土带开孔梁框架结构的抗震性能作出了评论。 相似文献
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Non‐ductile reinforced concrete buildings represent a prevalent construction type found in many parts of the world. Due to the seismic vulnerability of such buildings, in areas of high seismic activity non‐ductile reinforced concrete buildings pose a significant threat to the safety of the occupants and damage to such structures can result in large financial losses. This paper introduces advanced analytical models that can be used to simulate the nonlinear dynamic response of these structural systems, including collapse. The state‐of‐the‐art loss simulation procedure developed for new buildings is extended to estimate the expected losses of existing non‐ductile concrete buildings considering their vulnerability to collapse. Three criteria for collapse, namely first component failure, side‐sway collapse, and gravity‐load collapse, are considered in determining the probability of collapse and the assessment of financial losses. A detailed example is presented using a seven‐story non‐ductile reinforced concrete frame building located in the Los Angeles, California. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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为了提高装配式混凝土框架结构体系的抗震承载力,需要对承载力进行量化测试,提出一种基于弹性模量载荷应力线性评估的装配式混凝土框架结构体系的抗震承载力测试方法。构建装配式混凝土框架结构体系的抗震承载力测试的约束参量模型,结合受力参量估计方法进行应力屈服响应评估,测试装配式混凝土框架结构体系的抗震动态承载力,采用屈服应力推服响应控制方法进行装配式混凝土框架结构体系的抗震承载力的自动加载和自适应控制,测试式混凝土框架结构体系的抗震承载力和抗拉能力,实现混凝土框架结构体系的抗震承载力参数的优化估计。测试结果表明,采用该方法进行装配式混凝土框架结构体系的抗震承载力测试的准确性较高,提高了建筑体的抗震力。 相似文献