ANSYS方法的多層輕鋼結(jié)構(gòu)地震時程響應(yīng)分析

采用結(jié)構(gòu)有限元分析軟件ansys,建立空間模型對多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅進行非線性時程分析。首先對2層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅進行模態(tài)分析,并與低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的實測周期、振型比較,二者吻合較好,驗證了本文有限元模型的正確性。接著分析3層～6層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅在不同地面加速度峰值下的結(jié)構(gòu)響應(yīng),結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)的位移和加速度均隨輸入地震波加速度峰值的增大而增加,各時程曲線逐漸由密變疏,表明結(jié)構(gòu)周期略有增加。最后參考《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(gb50011-2010)的相關(guān)規(guī)定,提出多層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅在多遇地震作用下的彈性層間位移角限值為1/750;在罕遇地震作用下的彈塑性層間位移角限值為1/100。

基于狀態(tài)空間理論分析與計算結(jié)構(gòu)動力時程響應(yīng)問題,根據(jù)結(jié)構(gòu)動力學(xué)方程,引入結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的狀態(tài)變量,建立結(jié)構(gòu)動力時程響應(yīng)分析的狀態(tài)方程,并給出非齊次狀態(tài)方程的解。對于求解矩陣指數(shù)函數(shù)有多種解法,著重介紹了凱萊哈密爾頓法、狀態(tài)空間迭代法和精細(xì)積分法。對結(jié)構(gòu)動力時程響應(yīng)問題按三種解法分別建立了計算格式,并編制了相應(yīng)計算程序。給出若干數(shù)值算例,其計算結(jié)果表明,狀態(tài)空間法分析計算結(jié)構(gòu)動力時程響應(yīng)精度好、效率高,是一種非常有效的方法。

某大底盤非對稱雙塔結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)分析——以某大底盤不對稱雙塔結(jié)構(gòu)為例，通過建立大底盤不對稱雙塔結(jié)構(gòu)與大底盤不對稱雙塔連體結(jié)構(gòu)的有限元模型，比較了兩種結(jié)構(gòu)的動力特性，并運用振型分解反應(yīng)譜法對結(jié)構(gòu)分別施加x、y向水平地震激勵，得出了兩個方向地震作...

為獲取軟土場地的基巖地震波時程,該文利用波動法和等效線性化技術(shù),通過自編地震波反演程序,以上海某軟土場地為例,反演求得了六條基巖處的地震波時程,并進行了精度驗證。在此基礎(chǔ)上,以某地鐵車站結(jié)構(gòu)為工程背景,采用ansys程序建立土-結(jié)構(gòu)相互作用體系分析模型,選取el-centro地震波的反演基巖波作為輸入,對軟土場地中的地下結(jié)構(gòu)進行了動力響應(yīng)分析。結(jié)果表明:該文的軟土場地地震波反演計算可獲得較高精度的基巖地震波時程;對于不同類型的地震波,地面地震波峰值與基巖地震波峰值的比值有較大差異;與地上結(jié)構(gòu)相比,地下結(jié)構(gòu)雖然其水平位移反應(yīng)值較大,但結(jié)構(gòu)頂板與底板之間的水平向相對位移并不大。

為獲取軟土場地的基巖地震波時程，該文利用波動法和等效線性化技術(shù)，通過自編地震波反演程序，以上海某軟土場地為例，反演求得了六條基巖處的地震波時程，并進行了精度驗證。在此基礎(chǔ)上，以某地鐵車站結(jié)構(gòu)為工程背景，采用ansys程序建立土一結(jié)構(gòu)相互作用體系分析模型，選取e1．centro地震波的反演基巖波作為輸入，對軟土場地中的地下結(jié)構(gòu)進行了動力響應(yīng)分析。結(jié)果表明：該文的軟土場地地震波反演計算可獲得較高精度的基巖地震波時程；對于不同類型的地震波，地面地震波峰值與基巖地震波峰值的比值有較大差異：與地上結(jié)構(gòu)相比，地下結(jié)構(gòu)雖然其水平位移反應(yīng)值較大，但結(jié)構(gòu)頂板與底板之間的水平向相對位移并不大。

本文采用etabs有限元分析軟件,選用兩條真實強震記錄和一條擬合人工波對一實際高層建筑進行彈性動力時程分析,并與規(guī)范反應(yīng)譜的計算結(jié)果進行對比。結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)在地震作用下的彈性動力響應(yīng)滿足建筑抗震規(guī)范要求。

雙塔連體結(jié)構(gòu)動力特性及地震響應(yīng)分析——本文通過算例對雙塔連體結(jié)構(gòu)進行動力特性以及地震響應(yīng)分析，觀察單塔結(jié)構(gòu)、雙軸對稱雙塔連體結(jié)構(gòu)和單軸對稱雙塔連體結(jié)構(gòu)動力特性的差別，從而總結(jié)出連體結(jié)構(gòu)自振特性的規(guī)律。同時，本文還通過振型分解反應(yīng)譜法對單軸對稱...

隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展,各項科學(xué)技術(shù)在實驗的過程中,都取得較大成果。建筑本身能否達(dá)到抗震標(biāo)準(zhǔn)是極其重要的,通過建立地下結(jié)構(gòu)相互作用的模型,充分利用有限軟件進行分析多向地震力作用下的地下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)力,是國家發(fā)展經(jīng)濟,提高建筑水平的必經(jīng)之路。

隧道的進出口大多是風(fēng)化的松散堆積體,是抗震設(shè)防的薄弱環(huán)節(jié)。運用newmark隱式時間積分有限元法,采用粘-彈性人工邊界,對在地震荷載作用下圍巖材料的漸變對隧道洞口段抗震性能進行分析。得到了3種工況下沿隧道軸線方向襯砌最大應(yīng)力、位移以及加速度變化曲線,及不同工況下洞口段隧道結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防長度。洞口段設(shè)防長度與洞口段圍巖性質(zhì)有關(guān),洞口段圍巖由軟弱向堅硬漸變長度越長,洞口段襯砌應(yīng)力就越大,洞口段設(shè)防長度就越長。

本文以廣州國際會展中心單向空間張弦梁結(jié)構(gòu)這一典型張弦梁結(jié)構(gòu)為計算分析算例,應(yīng)用大型有限元軟件an-sys對張弦梁結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)進行了空間非線性時程反應(yīng)分析,探討了張弦梁結(jié)構(gòu)在兩種不同地震波作用下豎向地震和水平地震響應(yīng),得到結(jié)構(gòu)的動位移響應(yīng)和動內(nèi)力響應(yīng)時程曲線?？偨Y(jié)出一些有意義的結(jié)論,供張弦梁結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用參考。

大跨斜向連體鋼結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析——隨著建筑技術(shù)發(fā)展，建筑形式日趨多樣化。連體建筑由于其宏偉的氣勢、現(xiàn)代化的氣息而被建筑師們所喜愛。連體結(jié)構(gòu)在地震作用下的反應(yīng)遠(yuǎn)比單體結(jié)構(gòu)和無連體結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多，其動力特性、受力機理和動力響應(yīng)等值得研究。連體結(jié)構(gòu)的...

非對稱雙塔結(jié)構(gòu)柔性連接體系地震響應(yīng)分析——本文應(yīng)用隨機振動虛擬激勵法分析了考慮連體質(zhì)量的非對稱雙塔連體結(jié)構(gòu)柔性連接體系在非平穩(wěn)地震激勵下結(jié)構(gòu)的隨機地震反應(yīng)，探討了此體系連接參數(shù)(連接頻率比，連接阻尼比、連接質(zhì)量此)對此結(jié)構(gòu)的響應(yīng)影響。分析表明，...

目前地下結(jié)構(gòu)的抗震分析主要是考慮水平橫向地震波的作用,一般忽略水平縱向和豎向地震的影響。論文針對某一長度和寬度相差較大的地下建筑結(jié)構(gòu),建立其三維有限元計算模型,計算分析其在水平橫向、水平縱向以及豎向等多向地震荷載作用下的地震響應(yīng)規(guī)律。計算分析表明,對于長度和寬度相差較大的地下建筑結(jié)構(gòu),僅考慮水平橫向地震作用是不夠的。其結(jié)果可為地下結(jié)構(gòu)的抗震分析提供參考。

在城市地鐵隧道結(jié)構(gòu)以及其它地下工程選型方面,常常采用圓形結(jié)構(gòu)。根據(jù)地下圓形結(jié)構(gòu)和圍巖的特點,建立平面沖擊波載荷作用下有巖石中多層圓形結(jié)構(gòu)體系的動力廣義泛函,并采用變分原理推導(dǎo)出體系的線性和非線性動力微分方程組。采用該方法對承受平面應(yīng)力波的有軟回填層的巖石中多層圓形結(jié)構(gòu)進行彈塑性動力響應(yīng)計算,研究地下多層圓形結(jié)構(gòu)的動力特性和回填層厚度對結(jié)構(gòu)體系動力響應(yīng)的影響。給出軟回填層削波減振的最佳厚度和圍巖與回填材料的最佳聲阻抗比。該研究結(jié)果適用于平面應(yīng)力波荷載或地震荷載下,地下工程結(jié)構(gòu)選型及結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析。

基于adina的重力壩地震響應(yīng)分析——針對云南某重力壩，利用大型有限元軟件adina分別基于流固耦合理論和wester-gaard附加質(zhì)量方法建立了數(shù)值分析模型，對其自震頻率和地震響應(yīng)進行了分析。結(jié)果表明，兩種模型的自震頻率比較接近，附加質(zhì)量模型的地震響應(yīng)要大于流...

　采用有限元模型,對某鋼筋混凝土高層建筑進行非線性時程分析.計算結(jié)果表明隔震結(jié)構(gòu)的頂層加速度峰值、層間位移、基底剪力等均大大地降低,隔震性能良好.

針對實際地震動采集過程中由于低頻噪聲、速度和加速度初始值以及人為操作誤差等諸多影響因素造成地震波位移時程曲線出現(xiàn)嚴(yán)重基線漂移的問題,以地震波基線漂移校正為目標(biāo),在iwan法和emd法的基礎(chǔ)上,提出了一種新的基線漂移處理方法。該方法可以保留原始記錄的峰值和頻譜特性,保證了基線漂移處理后的速度終點值為零,位移終點值平行于時間軸。在文中方法的基礎(chǔ)上應(yīng)用ansys結(jié)合\"大質(zhì)量法\"和\"位移法\"進行了地震響應(yīng)動力計算。結(jié)果表明:采用文中提出的基線漂移處理方法可以保證在不改變原始記錄峰值及頻譜特性的基礎(chǔ)上,對地震波基線漂移現(xiàn)象進行校正。研究成果對低頻噪聲、初始值及人為操作誤差等因素引起的基漂現(xiàn)象濾除具有參考價值。

為了解釋深部巷道圍巖體拉壓交替變化和分區(qū)破裂化現(xiàn)象,本文建立深部巷道開挖的動力響應(yīng)分析模型,推導(dǎo)出擾動應(yīng)力、擾動應(yīng)變和擾動位移滿足的擾動平衡方程、擾動物理方程、擾動幾何方程和擾動邊界條件。利用hamilton時域變分原理,導(dǎo)出擾動的積分-變分方程。在給定開挖卸荷路徑和零初始條件下,采用杜哈梅積分推導(dǎo)出系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)時程響應(yīng),求出系統(tǒng)的擾動應(yīng)力、擾動應(yīng)變和擾動位移的近似解析解。算例結(jié)果表明,本文的理論和方法能正確地反應(yīng)出深部巷道開挖引起的圍巖體的動態(tài)過程,并能有效地評價開挖引起的圍巖體的破壞形態(tài)。

地鐵已成為城市地下空間結(jié)構(gòu)和軌道交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。為預(yù)估和降低地震災(zāi)害的影響，以西安盾構(gòu)地鐵區(qū)間隧道為例，建立了地鐵隧道區(qū)間三維計算模型，進行三維抗震時程響應(yīng)分析。采用粘彈性局部人工邊界模擬地基結(jié)構(gòu)的半無限性，利用不同超越概率水平下的地震動參數(shù)作為參考，考慮相位隨機性影響，擬合地震動時程樣本，建立了地基與結(jié)構(gòu)相互作用的三維有限元模型。計算結(jié)果表明，地震發(fā)生時，頂部、底面、側(cè)面、以及聯(lián)絡(luò)通道處雖產(chǎn)生變形影響，但均在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)；位移時程曲線、位移分布云圖、拉壓應(yīng)力云圖清楚顯示區(qū)間結(jié)構(gòu)在地震持續(xù)時的抗震情況，數(shù)據(jù)表明結(jié)構(gòu)最不利位置在聯(lián)絡(luò)通道處，而內(nèi)力和變形均滿足規(guī)范安全要求。

根據(jù)\"3+1\"的小樣本方法,使用adina軟件,選取具有代表性的實震地震記錄波和人工波,對比分析樁基礎(chǔ)、天然基礎(chǔ)在地震作用下不同節(jié)點的應(yīng)力、豎向位移和水平位移。結(jié)果表明:樁基礎(chǔ)的抗震性能優(yōu)于天然基礎(chǔ),兩種基礎(chǔ)的宏觀破壞形態(tài)均為表面下陷,其中天然基礎(chǔ)會出現(xiàn)傾斜。經(jīng)震后實地調(diào)查,該結(jié)果可作為房屋建筑的抗震設(shè)計與施工的參考。

在依據(jù)能量平衡原理建立的客運專線橋梁地震能量方程的基礎(chǔ)上,考慮柔性地基效應(yīng)和地震動特性的影響,利用大型有限元分析(fea)軟件ansys建立某客運專線雙柱式橋墩的fea模型。研究了考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用效應(yīng)的客運專線橋梁進入非彈性狀態(tài)后的地震能量響應(yīng)以及各類能量在結(jié)構(gòu)整體系統(tǒng)中的分配規(guī)律。分析結(jié)果表明:結(jié)構(gòu)滯回耗能和阻尼耗能是客運專線橋梁消耗地震能量的主要方式,而土-結(jié)構(gòu)相互作用和地震動峰值加速度(pga)對客運專線橋梁的地震總輸入能、滯回耗能、阻尼耗能有顯著影響,不容忽視。

利用小波多分辨率分析將地震動加速度分解為多頻段小波分量,并運用復(fù)模態(tài)方法推導(dǎo)其計算層間隔震體系在地震作用下的動力響應(yīng)公式,討論各頻段地震信號及結(jié)構(gòu)響應(yīng)的能量分配。同時利用小波時頻工具分析地震動能量在時頻域內(nèi)的分布對層間隔震結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響,進而為考察地震動非平穩(wěn)性對層間隔震結(jié)構(gòu)非線性分析的影響提供方法。利用小波分析的以上優(yōu)勢,對一典型層間隔震結(jié)構(gòu)分別進行彈性和彈塑性分析,結(jié)果表明彈性體系在地震作用下的響應(yīng)可由該地震波各小波分量的響應(yīng)疊加而得,地震動能量在時間上的集中會對層間隔震結(jié)構(gòu)響應(yīng)產(chǎn)生不利影響。