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针对3层3跨框架式地铁地下车站结构抗震薄弱构件,采用在柱顶不同位置设置铅芯橡胶隔震支座的方法,建立土-地下连续墙-主体结构非线性静动力耦合相互作用的二维整体时域有限元分析模型,分析柱顶隔震支座对车站主体结构的侧向变形、地震损伤和动应力反应等结构地震反应特性的影响。结果表明,仅在抗震薄弱的顶层和底层中柱柱顶设置2层隔震支座与各层中柱柱顶设置3层隔震支座均可有效减轻中柱地震损伤程度,提高车站结构整体抗震性能。然而,仅在顶、底层中柱柱顶设置2层隔震支座时,会明显加重未设置隔震支座的中间层中柱地震损伤程度。此外,柱顶隔震支座的设置会削弱隔震体系的整体抗侧移能力,从而增大地铁地下车站结构地震侧移。总体上,建议采用各层中柱柱顶均设置隔震支座的措施提升地铁地下车站结构的整体抗震性能。 相似文献
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层间隔震结构是由基础隔震结构发展而来的一种新型隔震结构。为研究层间隔震结构的倒塌,需先研究不同层间隔震结构的不同失效模式和失效位置,文章建立了3个不同结构参数的层间隔震结构有限元模型,选取20条与抗震规范反应谱吻合的地震动,采用增量动力分析（IDA）方法,分别对其失效模式和失效位置进行研究。研究表明:基于不同的结构参数,层间隔震的基本失效模式有三种,即隔震层水平位移超限导致结构失效、下部结构层间位移角超限导致结构失效、隔震层拉压应力超限导致结构失效;隔震层下部结构和隔震层最外边缘支座为结构的薄弱位置,应引起更多关注。此方法不仅可以研究结构的不同失效模式,还可以确定失效位置,可为下一步层间隔震结构的抗倒塌分析提供理论基础。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(4)
考虑地震动水压力和波浪效应的共同作用,建立了隔震桥梁的弹塑性有限元分析模型,从太平洋地震研究中心(PEER)的数据库中选取17条天然地震记录对桥墩、铅芯橡胶支座(LRB)进行了IDA分析,通过对IDA曲线的统计形成了桥墩和LRB的概率分位曲线,进而对桥墩、LRB及桥梁系统进行了抗震性能评估。分析得出,基于IDA的抗震性能评估曲线不仅能够清楚地反映出隔震桥梁在不同强度地震下的损伤状况,也能够结合结构所定义的极限状态评估出结构能够抵抗地震等级的大小。桥墩和LRB在17条天然地震动作用下的IDA曲线都表明,随着地震动加速度峰值的增加,各曲线的离散程度愈明显;LRB和桥墩抗震性能的评估显示,LRB在加速度峰值0.1g左右时开始进入屈服阶段,先于桥墩和桥梁结构破坏,故能够起到保护桥梁的作用。 相似文献
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新版抗震设防烈度区划图实施以来，大量单跨框架结构校舍因抗侧力体系不合理以及抗震承载力不足急需加固改造。针对单跨框架结构不满足刚度及承载力要求的现状，提出并阐述了BRB减震与橡胶隔震联合加固技术原理，并对昆明某实际单跨框架结构进行了动力弹性和弹塑性有限元分析，结果表明:在多遇地震下，防屈曲支撑（BRB）未屈服，结构整体处于弹性；在设防地震作用下，部分BRB屈服耗能，结构层间位移角最大值为1/582，结构主体处于弹性阶段；在罕遇地震作用下，所有BRB屈服耗能，且其滞回曲线饱满，结构弹塑性层间位移角最大值为1/148，大部分梁端部产生塑性铰，少数柱产生塑性铰，且梁较柱先出铰，表现出良好的抗震性能。研究为单跨框架结构的加固提供一条有效的新途径。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2021,41(3)
针对两层三跨地铁地下车站结构侧向采用不同含量橡胶颗粒土作为回填隔震层,建立土-地连墙-隔震层-主体结构静动力耦合非线性动力相互作用的二维整体有限元分析模型,分析设置不同含量的橡胶颗粒土侧向隔震层对地下车站主体结构的侧向变形、结构可恢复性以及地震损伤等结构地震反应的影响规律。结果表明:设置10%～20%含量的橡胶颗粒土隔震层可有效地减轻地震对车站结构的地震损伤程度,提高车站结构的震后可恢复性与抗震性能。然而,当输入峰值加速度大于0.2 g时,隔震层的设置会增大地下结构的侧向变形。总体上,建议基岩输入峰值加速度PBA≦0.2 g时,可采用10%～20%含量的橡胶颗粒土作为隔震层来提升地下车站结构的整体抗震性能。 相似文献
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大震下被动与智能隔震结构动力可靠度的对比 总被引：9，自引：0，他引：9
对被动及智能隔震结构在“大震”条件下的动力可靠度进行探讨。将被动及智能隔震体系均取作弹塑性模型,并用退化Bouc-W en滞变模型描述上部结构的恢复力,用非退化Bouc-W en模型描述隔震层的恢复力。采用虚拟激励法计算结构的随机响应,根据我国抗震规范中“大震不倒”的设防目标,采用各层最大层间位移峰值响应和累积滞变耗能构造双参数的随机疲劳累积损伤指数,作为功能状态指标。假定各层失效相关,用串联系统计算体系动力可靠度。通过数值算例,对比了被动隔震、智能隔震与非隔震体系的条件失效概率,从动力可靠度角度显示了智能隔震体系的减震优势。 相似文献
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在一种新型无黏结预应力装配式混凝土梁柱框架节点抗震性能试验基础之上，使用基于位移的抗震设计方法对新型框架节点的无黏结预应力装配式钢筋混凝土框架结构进行整体抗震设计研究。首先使用有限元软件sap2000进行预应力三维结构设计并建立相应的有限元模型，同时建立该梁柱节点的梁恢复力模型，进而实现自定义塑性铰本构关系研究该装配式框架结构。使用pushover分析去表征结构的抗震性能，对比研究不同目标位移下的相应性能水平要求。通过施加Y方向均匀分布荷载对结构进行弹塑性推覆分析，对结构的层间位移角、破坏机制进行分析讨论。结果表明：按照"功能良好""生命安全""防止倒塌"三水平的设计均达到预期结果，各层层间位移角和薄弱层的性能均能满足规范的相应要求。并选用三条地震波对结构进行弹塑性动力时程分析，表明基于该新型梁柱节点的装配式结构在基于位移的抗震设计中可以较好满足相关抗震性能水平要求。 相似文献
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《世界地震工程》2016,(4)
采用大型通用软件Abaqus对某拟建高层建筑进行了隔震动力时程分析,隔震支座分别采用拉压等刚度(等刚度模型),拉压不等刚度(不等刚度模型)和释放抗拉刚度(提离模型)3种支座模型,对比了3种支座模型下隔震结构体系的弹性和弹塑性时程响应,包括层间位移角、基底剪力、隔震层位移、支座拉力和支座竖向位移。结果表明:(1)假定上部结构为弹性的隔震体系响应与相应弹塑性体系的响应存在一定的差异,建议罕遇地震分析采用弹塑性模型;(2)支座等刚度模型与不等刚度模型的支座拉力,弹性分析时明显大于规范限值,弹塑性分析时减小,但仍大于规范限值;(3)提离模型能避免支座受拉,而对上部结构弹塑性响应影响较小,对隔震层水平响应基本无影响。 相似文献
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将摩擦摆隔震体系应用在模块化钢框架结构中,研究摩擦摆支座对模块化结构整体性能的影响规律。基于ETABS有限元软件,考虑模块化节点刚域对结构刚度的影响,采用摩擦摆隔震体系对某模块化建筑示范综合办公楼进行基础隔震设计与研究,并进行了多遇地震作用下的弹性时程分析、设防烈度和罕遇地震作用下的弹塑性时程分析。分析结果表明,节点刚域对抗震结构地震响应的影响比对隔震结构地震响应的影响更大。FPS隔震体系在多遇地震作用下隔震效果不明显,在设防烈度及罕遇地震作用下能起到良好的隔震作用。罕遇地震作用下,隔震结构中仅发现少量梁铰,无柱铰出现,上部结构结构基本处于弹性,隔震效果显著。 相似文献
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This study explores seismic performance of steel frame buildings with SMA-based self-centering bracing systems using a probabilistic approach. The self-centering bracing system described in this study relies on superelastic response of large-diameter cables. The bracing systems is designed such that the SMA cables are always stressed in tension. A four-story steel frame building characterized until collapse in previous research is selected as a case-study building. The selected steel frame building is designed with SMA bracing systems considering various design parameters for SMA braces. Numerical models of these buildings are developed by taking into account the ultimate state of structural components and SMA braces as well as the effect of gravity frames on lateral load resistance. Nonlinear static analyses are conducted to assess the seismic characteristics of each frame and to examine the effect of SMA brace failure on the seismic load carrying capacity of SMA-braced frames. Incremental dynamic analyses (IDA) are performed to compute seismic response of the designed frames at various seismic intensity levels. The results of IDA are used to develop probabilistic seismic demand models for peak inter-story and residual inter-story drifts. Seismic demand hazard curves of peak and residual inter-story drifts are generated by convolving the ground motion hazard with the probabilistic seismic demand models. Results show that steel frames designed with SMA bracing systems provide considerably lower probability of reaching at a damage state level associated with residual drifts compared to a similarly designed steel moment resisting frame, especially for seismic events with high return periods. This indicates reduced risks for the demolition and collapse due to excessive residual drifts for SMA braced steel frames. 相似文献
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增量动力分析（IDA）作为动力形式的静力推覆法，被广泛应用于建筑结构的抗震能力分析和性能评估中，但其在土建筑遗址地震易损性分析中的应用甚少。基于IDA方法尝试对交河故城塔林区金刚宝座式塔土建筑遗址进行在地震作用下的易损性和抗震能力分析，以谱加速度Sa（T1，5%）作为地震动强度指标，最大层间位移角θmax作为结构损伤指标进行IDA分析，得到土建筑遗址在一系列调幅地震动作用下的IDA曲线、地震需求概率模型和易损性曲线，计算出模型的倒塌率和CMR值。通过以上分析得出金刚宝座式塔的易损性和抗震能力，为今后土建筑遗址抗震保护提供理论基础和分析思路。 相似文献
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近断层地震动中长周期、短持时和高能量的加速度脉冲将对高层摩擦摆基础隔震结构的减震性能产生不利影响，考虑土-结构相互作用（SSI效应）后的隔震结构将产生动力耦合效应，可能进一步放大隔震结构地震响应。为此，通过一幢框架-核心筒高层摩擦摆基础隔震结构的非线性地震响应分析，考察近断层脉冲型地震动作用下框架-核心筒摩擦摆基础隔震结构的层间位移角、楼层加速度和隔震层变形等响应规律，揭示隔震体系的损伤机理。基于集总参数SR （sway-rocking）模型，分析不同场地类别与不同地震动类型对隔震体系动力响应影响规律。结果表明:高层摩擦摆基础隔震结构在近断层脉冲型地震动作用下的减震效果相比普通地震动减震效果变差，楼层剪力、层间位移角和隔震层变形等超越普通地震动作用下的1.5倍；对于Ⅲ和Ⅳ类场地类别，考虑SSI效应使隔震结构的地震响应进一步放大，弹塑性层间位移角随着土质变软增大尤为明显。 相似文献
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为了解楼板空间作用对型钢混凝土(SRC)柱-钢梁混合框架抗震性能的影响,利用有限元软件ABAQUS分别建立带有楼板和不带楼板的两跨三层SRC柱-钢梁框架,选取2组天然波和1组人工波对其进行弹塑性分析,对比2种框架结构的型钢应力分布、混凝土板损伤、层间相对位移角以及框架基底剪力,分析楼板在结构抗震中的影响规律。结果表明:增加楼板可以有效增加框架抗侧刚度,最大可使层间位移角降低38.7%;同时可以减小核心区梁端塑性区域的面积,减缓型钢上翼缘应力发展速度;而且楼板的存在可使最大基底剪力提升60.7%,有利于减小结构损伤和提高抗震性能。 相似文献
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Scalar and vector intensity measures are developed for the efficient estimation of limit‐state capacities through incremental dynamic analysis (IDA) by exploiting the elastic spectral shape of individual records. IDA is a powerful analysis method that involves subjecting a structural model to several ground motion records, each scaled to multiple levels of intensity (measured by the intensity measure or IM), thus producing curves of structural response parameterized by the IM on top of which limit‐states can be defined and corresponding capacities can be calculated. When traditional IMs are used, such as the peak ground acceleration or the first‐mode spectral acceleration, the IM‐values of the capacities can display large record‐to‐record variability, forcing the use of many records to achieve reliable results. By using single optimal spectral values as well as vectors and scalar combinations of them on three multistorey buildings significant dispersion reductions are realized. Furthermore, IDA is extended to vector IMs, resulting in intricate fractile IDA surfaces. The results reveal the most influential spectral regions/periods for each limit‐state and building, illustrating the evolution of such periods as the seismic intensity and the structural response increase towards global collapse. The ordinates of the elastic spectrum and the spectral shape of each individual record are found to significantly influence the seismic performance and they are shown to provide promising candidates for highly efficient IMs. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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利用小波多分辨率分析将地震动加速度分解为多频段小波分量,并运用复模态方法推导其计算层间隔震体系在地震作用下的动力响应公式,讨论各频段地震信号及结构响应的能量分配。同时利用小波时频工具分析地震动能量在时频域内的分布对层间隔震结构响应的影响,进而为考察地震动非平稳性对层间隔震结构非线性分析的影响提供方法。利用小波分析的以上优势,对一典型层间隔震结构分别进行弹性和弹塑性分析,结果表明弹性体系在地震作用下的响应可由该地震波各小波分量的响应叠加而得,地震动能量在时间上的集中会对层间隔震结构响应产生不利影响。 相似文献
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为了研究混凝土重力坝在地震动荷载作用下的潜在失效模式，以金安桥碾压混凝土重力坝5号非溢流坝段为例，运用粘弹性边界法和流固耦合法建立了反映重力坝在地震动作用下动力响应特征的坝体-地基-库水抗震分析模型。基于增量动力分析（IDA）法:绘制了以相对位移转角为x轴（损伤指标，DM）和峰值地面加速度为y轴（强度指标，IM）的IDA曲线簇；分析了金安桥大坝在极端荷载作用下的潜在失效模式和其在不同峰值地面加速度下重力坝的损伤破坏过程。结果表明:金安桥大坝在地震动荷载作用下，可能发生功能失效的地方多出现在坝体折坡处、碾压分区交界处、坝踵与坝基交界处、廊道顶等应力集中处。因此，加强对这些区域的抗震防护有利于提高大坝整体的抗震水平。 相似文献
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选取按照现行规范设计的既有建筑进行有限元建模,考虑地震动的不确定性对其进行大量增量动力分析(IDA),得到模型的IDA曲线簇。在此基础上对其进行地震需求概率分析和概率抗震能力分析,拟合得到结构的易损性曲线,据此对结构的倒塌概率进行定量评估,并比较基于非线性分析与性能评估软件PERFORM-3D的纤维模型和塑性铰模型的分析结果。结果表明:按照我国现行规范设计的钢筋混凝土(RC)框架结构,在预期的罕遇地震作用下倒塌概率较小,可满足"大震不倒"的要求;基于PERFORM-3D的截面纤维模型所得的RC框架结构,经非线性分析所得的倒塌概率相对保守,安全储备更高。 相似文献
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以小雁塔结构为原型，通过试验研究建立其材料本构模型；应用IDA分析方法，建立IDA分析曲线并对小雁塔结构进行增量动力弹塑性分析，判断小雁塔结构的最不利位置，定义IDA分析的极限状态；将IDA曲线的斜率下降幅值与小雁塔结构性能水准相对应，划分小雁塔结构的性能水准指标；通过对小雁塔结构在增量地震动强度作用下地震响应分析和不同性能状态下各层的楼层位移和层间位移角的变化规律，对小雁塔结构进行了抗震性能评估；研究表明:基于IDA分析方法的小雁塔抗震性能评估可以考虑结构抗震能力的随机因素，精确地描述小雁塔结构在地震过程中的行为。该方法为类似砖石古塔结构的抗震性能评估提供了新途径。 相似文献