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讨论了以剪切变形为主的框架结构自振频率和地震作用的计算问题。根据豪尔塞计算法求结构的自振频率；采用振型分解反应谱法求结构的地震作用。在考虑不同边界条件后，详细叙述了两种实用计算方法，给出“自顶向下位移法”和“自底向上剪力法”的求解结构的自振频率和地震作用的计算步骤。 相似文献
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研究了具有不同自振特性的建筑结构在近断层速度脉冲型及非速度脉冲型地震动作用下的结构层间变形分布,揭示了近断层速度脉冲对工程结构地震响应的特殊影响. 从汶川MS8.0地震近断层强震记录中选取两组典型速度脉冲型记录和非脉冲型记录, 根据确定的目标地震动强度水平,利用时域叠加小波函数法对选择的强震记录进行调整, 使之与目标地震动水平对应的加速度反应谱保持一致, 以此作为结构地震反应分析的地震动输入. 选取具有不同自振特征的3层、11层和20层典型钢筋混凝土框架结构, 建立有限元分析模型, 分别计算在速度脉冲型与非速度脉冲型记录作用下这些结构层间变形分布. 研究表明,速度脉冲型记录与非速度脉冲型记录作用下结构层间变形有明显差异, 且与结构自振特征有关.就低层结构的层间变形而言, 非速度脉冲型记录的影响较速度脉冲型记录的影响大. 随着结构自振周期的增加, 高阶振型的影响更加明显. 与非速度脉冲型记录相比,速度脉冲型记录的结构层间位移反应中值及离散程度较大. 速度脉冲型记录更容易激发高层结构的高阶振型, 产生较大的层间位移反应. 非速度脉冲型记录对中低层结构层间变形影响较大.因此, 在开展近断层结构地震影响评价时, 应考虑近断层速度脉冲的影响. 相似文献
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研究了具有不同自振特性的建筑结构在近断层速度脉冲型及非速度脉冲型地震动作用下的结构层间变形分布,揭示了近断层速度脉冲对工程结构地震响应的特殊影响.从汶川M8.0地震近断层强震记录中选取两组典型速度脉冲型记录和非脉冲型记录,根据确定的目标地震动强度水平,利用时域叠加小波函数法对选择的强震记录进行调整,使之与目标地震动水平对应的加速度反应谱保持一致,以此作为结构地震反应分析的地震动输入.选取具有不同自振特征的3层、11层和20层典型钢筋混凝土框架结构,建立有限元分析模型,分别计算在速度脉冲型与非速度脉冲型记录作用下这些结构层间变形分布.研究表明,速度脉冲型记录与非速度脉冲型记录作用下结构层间变形有明显差异,且与结构自振特征有关.就低层结构的层间变形而言,非速度脉冲型记录的影响较速度脉冲型记录的影响大.随着结构自振周期的增加,高阶振型的影响更加明显.与非速度脉冲型记录相比,速度脉冲型记录的结构层间位移反应中值及离散程度较大.速度脉冲型记录更容易激发高层结构的高阶振型,产生较大的层间位移反应.非速度脉冲型记录对中低层结构层间变形影响较大.因此,在开展近断层结构地震影响评价时,应考虑近断层速度脉冲的影响. 相似文献
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大跨度斜拉立体桁架的自振特性分析 总被引：1，自引：0，他引：1
采用分块兰索斯法(BLOCK LANCZOS)计算了大跨度斜拉立体桁架的自振频率与振型,分析总结了该结构的自振特性的特点,探讨了跨度、塔高、塔柱的刚度、桁架高度、拉索的间距和拉索刚度以及屋面荷载等参数对结构自振频率的影响。计算表明,大跨度斜拉立体桁架结构体系频谱分布比较密集且具有较低的自振频率。文中得出的一些结论,对工程结构的设计与分析具有一定参考价值。 相似文献
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填充墙具有显著的刚度和承载力贡献。建筑结构震害调查发现,不开洞横墙的破坏程度远小于开洞纵墙的破坏程度,从宏观现象可判断大部分多层建筑的破坏主要由结构纵向运动造成。为研究横墙在地震作用下的性能及其对结构整体动力响应的影响,以经受2021年5月21日云南漾濞6.4级地震震害的花椒园小学教学楼为研究对象,按当地抗震计算参数进行弹塑性时程分析。采用等效斜压杆模拟横向填充墙,设置无填充墙框架结构、带黏土砖墙的框架结构、带空心砖墙的框架结构和带加气混凝土砌块填充墙的框架结构模型,选取10组地震波横向输入。研究结果表明,4种结构自振周期均处于具有统计学意义的平台段,平均加速度响应较接近,质量和刚度变化不会使结构加速度产生规律的变化;受结构自重影响,无填充墙的框架结构底部剪力小于带填充墙的框架结构,带填充墙的框架结构位移远小于无填充墙的框架结构;带有多道不开洞横墙的多层框架结构的破坏主要是由结构纵向破坏引起的。 相似文献
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结构Pushover分析的侧向力分布及高阶振型影响 总被引：52，自引：8，他引：44
Pushover分析方法是逐渐得到广泛应用的一种评估结构抗震性能的简化方法,已被引入我国新的建筑结构抗震设计规范。侧向力分布的选取是结构Pushover分析中的一个关键问题,尤其高阶振型影响显著时其选取直接影响Pushover分析的结果。本文通过拟合规范反应谱,挑选了适用Ⅱ类场地的4条地震动记录和4条人工波,对比了典型地震动下非线性时程分析和采用5种不同侧向力分布的Pushover分析的5层、10层和15层钢筋混凝土结构在不同地震动强度时的反应。通过结构振型参与系数量化了各个结构的高阶振型的影响。研究发现,随着结构层数的增加和地震动强度的增加高阶振型的影响变大,侧向力的选取变得十分重要。本文对在高阶振型影响下钢筋混凝土框架结构的Pushover分析中侧向力的选取提出了建议。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2017,(4)
对带填充墙的钢筋混凝土框架结构进行数值分析,研究填充墙体对框架结构抗震性能的影响。采用有限元软件ABAQUS建立了填充墙框架结构模型,通过数值模拟分别分析了墙体开洞、墙体材料以及填充墙与框架的连接形式在多遇和罕遇地震下对填充墙框架动力响应及损伤的影响。分析结果表明:刚性连接下的填充墙对框架产生了刚度效应,使得其自振周期为纯框架的0.2~0.7倍,导致在地震作用下的响应增大,但填充墙对框架的约束效应限制了框架柱的变形,增大了结构的抗侧承载力;罕遇地震下填充墙与框架存在复杂的相互作用,开洞填充墙对框架柱产生了约束作用,减小了柱的计算高度,满布填充墙对框架产生斜压杆效应,导致柱端出现附加剪应力容易出现剪切破坏。柔性连接下的填充墙对框架的自振周期影响很小,在进行抗震验算时可不进行自振周期折减,在多遇和罕遇地震波作用下的动力响应以及损伤均与纯框架类似,与抗震规范的设计计算吻合,同时也可避免填充墙的破坏。 相似文献
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半刚性连接钢管混凝土框架剪力墙结构的动力特性分析 总被引：1，自引：1，他引：1
将钢管混凝土框架剪力墙结构作为连续弹性无限自由度结构，建立自由振动方程，分析了半刚性连接对结构自振周期和频率的影响，推导出半刚性连接框剪结构自振周期系数的计算公式。使用通用有限元程序ANSYS进行结构的模态分析，有限元分析结果和公式计算结果吻合良好。结果表明，半刚性连接使得结构自振周期增大，半刚性连接对高阶振型自振周期的影响很小。提出了地震区钢管混凝土框剪结构体系的设计建议，可供工程设计人员参考使用。 相似文献
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规则型隔震房屋的自振特性和地震反应分析方法 总被引：15，自引：3，他引：15
文中根据规则型隔震房屋的刚度、质量和阻尼分布的特点，改进了阻尼比的简化计算表达式。此外还归纳给出了自振周期、振型和地震反应计算公式。文中还将我们提出的隔震结构振型阻尼比公式与Kelly的相应公式进行了数值比较，两式的复杂程度虽几无差异，但文中的公式更为精确。文中提出的简化计算公式可以方便地在一般房屋结构隔震方案设计和地震反应的振型叠加分析中应用。 相似文献
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This paper examines higher mode effects in systems where the ductile mechanism for seismic design is the base moment‐rotation response. The modal properties of flexural and shear beams with uniform mass and elasticity and with a variable amount of base rotational restraint are derived. As the base fixity is released, the first mode becomes the rigid body rotation of the beam about the base, but the higher modes change much less, particularly for the shear beam model. Most response quantities that are of interest in the seismic design of typical mid‐rise buildings are controlled by the first two lateral modes, except at locations along the height where the second mode contributes little. However, the third and higher lateral modes are more significant for high‐rise buildings. Based on the theory of uniform cantilever shear beams, expressions are developed to avoid the need for a modal analysis to estimate the overturning moment, storey shear, and floor acceleration envelopes. Considering the measured response from the shake table testing of a large‐scale eight‐storey controlled rocking steel braced frame, the proposed expressions are shown to be of similar or better accuracy to a modified modal superposition technique, which combines the higher mode response from an elastic modal analysis with the response associated with achieving the maximum base overturning moment according to an inverted triangular load distribution. Because the proposed method uses only parameters that are available at the initial design stage, avoiding the analysis of a structural model, it is likely to be especially useful for preliminary design. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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在Rayleigh能量法和Southwell频率合成法的基础上,以满足边界条件的静挠度函数为位移函数,推导出了底部固定、顶端带有附加质量的变截面塔式结构自振基频解析计算公式.结构的振动基频可表示成由各变形元和惯性元组成的子系统频率的合成.如果塔身截面变化复杂,可以将塔身沿高度方向划分成数个单元,以分段求和取代积分.计算... 相似文献
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A continuum model is developed to predict the response of multi-storey frames to dynamic excitations. The equations of the proposed theory are derived in a systematic manner using smoothing operations. The order of the theory is kept arbitrary. To appraise the validity of the theory natural frequencies and vibration shapes predicted by discrete and continuum models are compared. This comparison provides valuable information about goodness of the proposed model because natural frequencies and vibration shapes represent spectral structure of the theory. The most crucial finding obtained from the analysis is that, as an implication of the smoothing operations used in the derivation of the theory, one should define an effective height which is equal to the height of the frame plus half of the height of the top storey. The numerical results indicated that the use of effective height in the analysis improves the prediction of the theory considerably. It is found also that the number of modes the continuum model can describe correctly increases with the number of storeys and that the lowest number of storeys for which the theory can be used is three. Further, it is observed that an increase in the order of the theory improves greatly its prediction and that in the presence of non-uniform distributions of frame properties, such as, of mass, stiffness, etc., the theory still remains valid. 相似文献
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Thambirajah Balendra Somsak Swaddiwudhipong Ser-Tong Quek Seng-Lip Lee 《地震工程与结构动力学》1984,12(5):629-650
The Galerkin method of weighted residuals is used to determine the frequencies and associated mode shapes of asymmetric shear wall-frame structures. The governing equations are formulated using the continuum approach by idealizing the structure as a shear-flexure beam. Varying properties along the height of the building are considered. The effect of translational, rocking and torsional flexibilities of the foundation on the natural frequencies is also investigated. The method presented herein utilizes polynomial and transcendental displacement functions, and is found to be simple, versatile and efficient. 相似文献
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This paper deals with the saltation of bed-load solid grains in flowing water. Experiments have been carried out by means of high-speed photographing and advanced data processing techniques while the analysis is made by combined method of mechani- cal and statistical theories. Experiments reveal that saltation is the main form of the bed-load transport under ordinary flow conditions. Taking successive saltation as the model of bed-load transport, systematic analysis has been made with regard to the forces acting on grains and the variation of their magnitudes along the saltation trajec- tories to obtain the kinematic and dynamic properties of these grains. The statistical analysis shows that the probability density functions of the relative height and length of saltation are in conformity with distribution, while the probability density functions of the relative velocities of saltation are in conformity with the Gaussian distribution. 相似文献
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A method for the dynamic analysis of staggered wall-beam frames is developed using consistent mass terms which are derived and given in simple terms. The method uses effective stiffnesses for wall-beam elements developed in an earlier paper. Experiments using a nine storey 1 : 15 scale perspex model are described. The first three natural frequencies of the model were obtained using two methods: sinusoidal external excitation of the structure with the base fixed and white noise excitation employing a single degree-of-freedom shake table, in the latter method with and without the addition of mass throughout the model. Agreement between analytical predictions of the first three natural frequencies and mode shapes and experimentally determined values is considered satisfactory, particularly for the first two modes. The lumped mass assumption gave reasonable results for these two cases, whereas the consistent mass theory gave reasonable results for the first three natural frequencies. 相似文献
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现阶段基于性能的抗震设计思想不仅关注结构自身体系的安全,而且保护非结构构件在地震作用下使用功能完好。对于工业建筑结构,生产设备在地震作用下受损会影响震后功能恢复。加速度敏感型非结构构件一般采用楼层加速度指标来量化其地震损伤程度。以三个不同高度的钢抗弯框架规则结构体系为研究对象,采用与竖向目标谱匹配的近断层非脉冲和脉冲地震动作为竖向地震输入,考察不同质量不规则程度下,楼层竖向绝对加速度随建筑高度的变化趋势,并从反应谱角度分析不规则质量分布对楼层加速度响应的影响。结果表明:4层结构在非脉冲地震作用下楼层顶层处竖向绝对加速度是地面竖向峰值加速度的5倍之多,某一层质量的突变会引起该层及其他楼层竖向绝对加速度的明显变化。另外,对现有计算楼层竖向加速度响应的经验公式进行验证,发现美国ASCE 7-16规范的估计结果偏于保守。 相似文献
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岩石场地重力式挡土墙地震土压力振动台实验研究 总被引：5，自引：0，他引：5
结合汶川震区调查资料,利用大型振动台模型试验,分析了碎石土填料的岩石场地重力式挡土墙的地震土压力及其分布规律,并以此对我国现行铁路、公路抗震规范做合理性讨论和细化。研究发现,地震作用下,挡土墙的动土压力沿墙高呈单峰曲线状分布,且60%～80%集中作用于挡墙中部;随着地震峰值加速度的增加,地震土压力分布逐渐偏离现行振震设计规范所认为的三角形线性状,而呈现非线性状;合力作用点高于1/3墙高,0.4g地震加速度作用下,接近0.4倍墙高,对岩石场地下粗粒径墙背填料的地震土压力作用点高度,建议取0.35倍墙高。对比计算表明,现行规范能基本满足工程抗震设计需要,但建议对柔性挡土墙的抗震设计作出必要规定。 相似文献
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采用脉动法对上海市73栋砖混结构、内框架或部分内框架结构以及砖木结构的多层砌体房屋进行了现场测试和数据采集,测得了每栋房屋的多阶自振频率。对以上实测数据中较可靠的前两阶自振频率进行分析整理,并选取典型实例用有限元法进行计算和比较。利用以上数据进行分析,得到了结构类型、砌筑材料、楼板形式、层数、层高、高度、平面几何形状、高宽比以及长宽比对建筑前两阶自振周期的影响关系,并据此选取对前两阶周期影响较大的几种因素,拟合出考虑多种因素的经验公式,随后提出了实用的简化公式并将这些公式与已有的公式进行了分析比较和实测验证,为砌体结构抗震设计和研究提供了依据。 相似文献