摘要：确定结构及构件的地震耗能是基于能量抗震设计的关键。根据等效单自由度体系的分析思路,将多层结构在地震作用下的能量平衡关系等效为第1阶振型SDOF体系的能量平衡关系。定义SDOF体系滞回能量除以地震峰值加速度的平方为标准化滞回能量,将SDOF体系能量平衡关系转化为标准化能量平衡关系。进而建立了等延性系数的标准化滞回能量谱理论。在此基础上提出了通过标准化滞回能量估算多层结构滞回能量的方法:(1)通过pushover分析和地震需求谱确定地震下系统的目标延性;(2)将系统的等效周期和目标延性代入等延性系数标准化滞回能量谱中确定标准化滞回能量;(3)通过标准化滞回能量值计算出多层结构的滞回能量值。通过一幢5层结构的算例分析,说明了滞回能量估算方法的操作程序,将估算结果与非线性时程分析的平均结果进行比较可知,估算结果较为准确,且偏于安全。

摘要：以基于性能的抗震设计与评估理论为基础,考虑既有钢筋混凝土结构性能特点,结合我国现行抗震设计规范,对国内外规范及相关研究成果进行对比分析,给出既有建筑地震作用取值方法、抗震设防性能目标及性能指标的量化标准。给出既有建筑结构有限元分析模型的建立方法,形成较为系统的既有建筑抗震性能评价体系,其实用性及有效性通过对某一实际工程进行的抗震性能评估得以验证。分析结果表明:既有建筑结构抗震性能较拟建之初有明显降低,有必要建立既有建筑结构有限元分析模型。在进行抗震性能评估时,为获得较合理的评估结果,应根据后续使用期确定相应地震作用取值。结合给出的抗震性能目标、性能指标及其量化标准,该评价体系能够对既有钢筋混凝土结构进行合理、可靠的抗震性能评估。

摘要：强风和地震作为工程结构防灾中重要考虑的两种灾害形式,广泛分布于我国各地.现有的基本风压和地震动峰值加速度区划图展示了二者各自发生的概率和强度,忽略了强风和地震耦合作用引起的结构安全问题.为完善工程结构抗多灾设计理论,本文提出了基于真实数据的强风和地震联合灾害区划图编制方法,结合强风和地震灾害特性,优选了数据充足且灾害特征明显的川滇地区为例,搜集了50年时间跨度的相关数据,对比了各自单灾区划以确定所获取数据的准确性,给出了强风和地震同时发生的判定准则,建立了联合概率模型并计算了危险性概率,利用线性插值拟合获得了川滇地区强风和地震联合灾害区划图.研究表明:强风和地震联合灾害区划图为两种灾害耦合现象的分布提供了有力的数据支撑,证实了该现象全面发生于川滇地区,只是概率存在区别;联合灾害区划编制方法以真实数据概率准确性分析代替了相关因素分析,更具普遍适用性;该区划图兼顾了两种灾害同时发生的概率分布和强度等级,改善了目前大部分强风和地震同时作用的研究中两种灾害强度的选取都是无依据的假设.本文成果为考虑强风和地震耦合作用的研究成果纳入设计标准,以及编制我国更大范围的多灾害区划提供有益参考.

摘要：为了提高结构地震模拟振动台试验的精度,采用常用模型材料的力学性能试验与规范计算理论分析相结合的方式,对混凝土结构、砌体结构及钢结构地震模拟振动台试验模型相似关系设计中的材料弹性模量取值方法进行了系统研究,推荐了混凝土结构、砌体结构及钢结构地震模拟相似关系设计中材料弹性模量的合理取值方法。试验与分析结果表明:模型材料弹性模量的试验值与原型材料弹性模量的规范值可能会存在较大差异,造成模型相似关系中的模型与原型弹性模量比过小,使振动台试验结果失真。因此,当混凝土结构振动台试验模型采用微粒混凝土或砂浆材料浇筑时,模型材料与原型混凝土材料的弹性模型应统一采用规范提供的拟合公式根据材料立方体抗压强度计算得到;当砌体结构振动台试验模型采用小型混凝土砌块制作时,模型材料弹性模量应采用规范拟合公式由材料试验确定的砌体抗压强度设计值计算得到;钢结构地震模拟相似关系中的弹性模量比可采用1.0。以上结论可为不同结构地震模拟振动台试验的模型相似关系设计提供理论依据。

摘要：输电线路的覆冰脱落容易引发导线间的碰撞闪络、线夹和连接金具的损坏,严重危害电力系统的安全运行。研究覆冰导线脱冰后的动力响应特征,可以为防止电网冰灾的设计提供有效依据。该文在实验室设计并进行50m孤立档导线的脱冰跳跃试验,通过在导线上悬挂电磁铁吸附的铁块来模拟覆冰质量,利用断电延时时间继电器控制电磁铁的通断电时间来控制覆冰脱落顺序与速度,测量覆冰导线在不同的覆冰厚度、脱冰率、脱冰位置、脱冰顺序及速度的工况下,导线端部张力和导线跨中跳跃高度,并利用有限元软件ANSYS进行了验证。试验结果表明,覆冰脱落后导线端部的最大动张力与脱冰前的最大静张力相差不大;导线覆冰从中间往两边脱落引起的跨中导线跳跃高度最大;当覆冰从导线两边往中间高速脱落时,跨中导线的跳跃高度最小。

摘要：基于所建立的输电塔-导线体系空间有限元模型,利用非线性时程分析法研究了体系在多点地震输入下的反应特性。首先依据《电力设施抗震设计规范》,在传统的谐波叠加合成算法的基础上,给出了拟合规范反应谱的输电塔-导线体系多点地震动模拟算法。利用生成的人造地震动研究了行波效应、部分相干效应以及局部场地土效应对体系的影响规律,研究结果表明,在所考虑的行波波速下,行波效应对塔的受力有利,但放大了导线的轴力和位移响应;部分相干效应对于塔的受力、导线的轴力和位移响应均不利;局部场地土条件的差异同样会放大塔和导线的响应,随着各塔场地土条件差异变大,响应被强烈的放大了;在实际分析中,应该综合考虑三个因素对结构地震响应的影响,以保证结构体系的安全。

摘要：系统建模不可避免地要忽略一些因素从而造成模型误差,因此基于不确定性的非精确模型来设计控制器显得尤为重要.随着各国学者的不断研究,在线性系统H_∞控制方面取得了很大的发展,但仍存在求解过程繁琐、系统的保守性不强、结构复杂和控制器阶数较高等问题.运用计算结构力学与最优控制相模拟的理论来试图完善存在的问题.导引模就是结构力学中的本征值问题,即弹性稳定的欧拉(Euler)临界力或结构振动的本征频率;通过引入区段混合能的概念,采用精细积分和扩展的威廉姆斯(W-W)算法计算导引模,将此方法引入到基于市场机制的控制(market-based control,MBC)理论中,提出了线性结构基于市场机制的鲁棒控制策略.同时给出了在鲁棒控制下,采用李雅普诺夫(Lyapunov)直接法证明了结构基于市场机制的鲁棒控制器的稳定性及参数的确定方法.最后对一高层受控结构进行数值计算与分析,并与H_∞鲁棒算法的控制效果进行了对比.结果表明,导引模不能取到临界值,否则会导致控制输入趋于无穷大.基于市场机制的鲁棒控制效果要好于H_∞鲁棒算法,并且具有较强的应变能力和在线计算时间短等优点,能较好地适用于高层和大跨结构.

摘要：为了改善滑移隔震结构的减震效果和适用范围,提出3种磁流变阻尼器(MRD)与滑移隔震混合方案,建立了MRD与滑移隔震混合控制结构的动力分析模型,对6层MRD与滑移隔震混合控制结构进行地震反应分析。MRD与滑移隔震混合结构的3种混合方案的相对加速度峰值、相对速度峰值、相对位移峰值和层间剪力峰值分别比滑移隔震结构有不同程度的降低,而混合方案3的控制效果更加明显。在此基础上,建立了MRD与滑移隔震混合结构优化设计模型,采用IHGA程序对结构进行优化设计。结果表明,MRD与滑移隔震混合结构的各项地震反应均得到了更好地控制。

摘要：研究地震动空间变化效应对实际的大跨度桁架拱结构地震反应的影响,进行了空间变化地震动激励下结构反应的详细数值模拟。考虑了由行波效应、部分相干效应和局部场地效应引起的地震动空间变化。分析了地震动不同行波波速、相干损失和局部场地条件对结构地震反应的影响。在数值计算中,基于经验相干损失函数和《建筑抗震设计规范》定义的反应谱模拟了空间变化地震动。研究结果表明,引起地震动空间变化的每一个因素对桁架拱结构的反应都有重要的影响,在分析中忽略地震动空间变化效应可能低估该类结构的地震反应。为了准确评估结构反应并更好地进行大跨度桁架拱结构的抗震设计,模拟可靠的空间变化地震动十分必要。所获得的结果可为桁架拱结构的实际设计提供参考。

摘要：根据抗震规范设计的要求,在强烈地震作用下建筑结构会进入屈服阶段,对二次结构体系进行动力分析时需要考虑主体建筑结构的非线性。基于此,本文利用随机振动和等效线性化方法推导了由非线性主体结构和支撑于其上的附属结构所组成的二次结构体系的随机响应表达式,以此来分析了主体结构非线性对附属结构动力响应的影响,进而以附属结构的均方响应为研究指标,分析了主体结构非线性对附属结构最优位置的影响,并对多个附属结构的相互影响进行了研究,得到了一些有益的结论。