摘要：由于地震动的随机性特征,确定性方法难以完全考虑地震动复杂随机性特点,采用随机分析方法研究隧道结构的地震响应对地下结构抗震设计具有重要的现实意义。以软土场地中圆形隧道结构为研究对象,建立典型工程场地下土体-隧道整体非线性动力相互作用分析模型,利用随机地震动模型生成符合抗震设计规范要求的非平稳地震动,将概率密度演化分析方法引入到隧道结构抗震分析中,初步探讨了隧道结构抗震性能概率密度演化特征,并以隧道倾斜角为抗震性能指标,利用概率密度演化方法求解隧道结构响应的概率密度函数,得到隧道在无破坏、轻微破坏、中等破坏和严重破坏时隧道倾斜角的超越概率。研究结果表明:隧道倾斜角在四种破坏状态下的超越概率分别为98.88%,86.10%,30.90%和3.70%;提出的概率密度演化方法可以准确获取隧道倾斜角瞬时概率信息,为研究隧道结构抗震性能的概率演化特征提供了新的思路和途径。

摘要：针对随机地震作用下TMD给结构提供的附加阻尼比展开研究。随机地震动采用过滤白噪声Kanai-Tajimi功率谱模型,并将Kanai-Tajimi功率谱模型描述的场地过滤效应表示成传递函数形式,进而推导出结构相对于基岩的位移动力放大系数。然后,结合SRSS方法,以结构位移响应均方值作为评价准则,提出了随机地震作用下TMD提供给结构任意阶模态的等效附加阻尼比理论公式。最后,以某景观塔作为工程算例展示了TMD等效附加阻尼比的求解流程,并验证了该等效附加阻尼比公式的有效性。算例分析结果表明,使用等效附加阻尼比指标来评估TMD减震性能是合理有效的,且使用推导的TMD等效附加阻尼比理论公式能更准确地评估TMD对结构位移响应的控制效果。

摘要：自复位桥墩具有能够在震后快速恢复桥梁的使用功能。为了得到不同参数下耗能构件对于自复位桥墩地震响应指标的影响,取8度区的高速铁路双线简支箱梁桥作为研究对象,从Peer数据库中筛选出具有随机特征的40条地震波对有限元模型进行非线性时程分析,通过假设检验的统计学方法得到地震响应指标的分布规律和具有95%保证率的桥墩地震响应指标上界值。研究结果表明:在随机地震作用下,自复位桥墩各地震响应指标均服从正态分布;自复位桥墩在地震过程中具有较小的残余位移,随着耗能构件初始刚度和屈服力增加,墩顶最大位移逐渐减小,混凝土压应变和钢筋拉应变逐渐增大;在考虑地震随机性基础上,提出基于概率保证率的自复位桥梁耗能构件初始刚度和屈服力的合理取值范围,可为合理设置自复位桥墩耗能构件关键参数提供参考。

摘要：相邻结构间的滞变支撑连接能有效缓解结构的地震响应。国际上广泛采用基于求解Lyapunov微分方程的随机振动法解决该类问题。Lyapunov法的地震输入局限于散粒噪声,限制了该方法的工程运用。本文假设结构始终保持线弹性,用Bouc-Wen模型模拟非线性滞变恢复力,通过扩阶、降阶矩阵的使用,结合随机等效线性化法,导出滞变支撑连接耦合结构的虚拟激励方程,建立了虚拟激励与响应的关系,形成结构平稳随机地震响应的闭合求解表达式;并基于此方法求解两剪切结构的随机地震响应。数据表明:本文方法与Lyapunov法的计算结果有很好的一致性。随后,采用本文方法分析了滞变支撑在缓解结构地震响应中的作用;基于不同的控制策略,开展了最优初始屈服力的参数研究。

摘要：基于OpenSEES平台分别建立4跨高速铁路传统简支梁桥和摇摆桥墩简支梁桥系统的有限元模型,并依据摇摆桥墩的基本抗震设防目标,设计摇摆桥墩耗能构件的面积和承载力。在考虑地震动随机性基础上,进行自复位摇摆桥墩在高铁桥梁系统中的抗震性能研究。结果表明:罕遇地震下自复位摇摆耗能装置能够有效降低墩底最大弯矩,减震率达20.26%,进而减少墩身损伤,但碰撞效应使墩底最大轴力放大了74.7%;墩底耗能构件基本进入塑性但未完全被破坏,可实现震后快速修复;摇摆桥墩的最大墩顶位移比传统桥墩增加了66%,但位移组成中可自复位的刚体旋转变形远大于弯曲变形,因此震后残余位移减少了35%;摇摆耗能机制对支座最大变形的减震率达12.3%,使主梁最大变形增大了约49%,但对其残余变形的影响在1 mm内;轨道约束会削弱桥墩摇摆行为,使墩顶最大位移减少了14%,但对墩顶残余位移无明显影响。