流固耦合作用下大型地下厂房围岩稳定性分析

为分析降雨和地下水形成的渗流场与应力场的耦合作用,对某大型地下厂房洞室群围岩稳定的影响,根据流固耦合理论,利用二维和三维有限元对地下厂房开挖施工进行数值模拟分析。该厂房最大的特点就是复杂的地质环境,断面形状和尺度庞杂,最主要是有F77大断层横穿主厂房,且遭遇降雨入渗等影响厂房围岩稳定性的恶劣工程环境。因此,基于厂房开挖支护的数值仿真过程,通过是否考虑应力场或渗流场的影响等不同工况进行对比计算分析。依据计算的洞室内渗流量、围岩应力场、变形场以及塑性区分布等结果表明,主厂房和主变室边墙部位以及洞室拐角处需加强支护,且主厂房大断层处在施工过程中需要及时排水与加固处理。耦合作用下,围岩应力和位移均不同程度地增大、塑性区分布范围加深。因此,考虑应力场和渗流场的耦合作用是合理的,并且适时对地下厂房进行防渗和排水是十分必要的。     

地震作用下大跨度弦支穹顶结构的动力稳定分析

根据B-R准则,结合结构时程响应曲线,判定弦支穹顶结构的动力稳定性,以跨度为120m的K8型弦支穹顶结构为研究对象,考虑不同矢跨比、不同预应力大小和不同地震波输入等参数的影响,对比分析其在水平、竖向和三向地震作用下极限承载力的不同及其变化规律。分析结果表明:大跨度弦支穹顶结构为了控制结构位移的需要,需施加较大的预应力,拉索引入较大预应力会增大与其相连的上部环向杆件的应力,使环向杆件在三维地震作用下更容易进入塑性;随着矢跨比增大,结构临界荷载增大但幅度很小。     

地震作用下大断面隧道衬砌结构的动力损伤特性

基于混凝土材料的动力损伤特性,建立了其弹塑性损伤本构模型,将该模型应用于强震区某大断面隧道工程,分析了不同地震波入射方向、地震波强度和围岩条件下隧道结构的地震响应与动力损伤规律,探讨了大断面隧道结构的地震损伤特性和破坏机理。研究结果表明：地震波垂直、水平两种入射条件下两者衬砌的压主应力、加速度响应形态相似,但水平入射条件下衬砌结构的应力、加速度响应相较于垂直入射条件更加剧烈;水平入射时衬砌的动力损伤远大于垂直入射时的动力损伤,且动力损伤主要集中于拱腰与墙脚处;围岩条件对隧道衬砌结构的拉主应力响应以及动力损伤有显著影响,V级围岩条件下衬砌结构的最大拉应力是IV级围岩下的5.7倍;隧道结构的地震响应与动力损伤特性也受地震波强度的影响,随着地震波强度增大,应力、加速度响应峰值以及最大动力损伤量均呈现非线性增大趋势,动力损伤随之加剧且由拱腰和墙脚处逐渐向外扩展;在强震区软岩隧道抗震设计以及运营期间震后加固修复应着重注意动力损伤集中的部位。     

土压力作用下深井式地下停车库衬砌变形分析

建设深井式地下停车库成为缓解停车难这一问题的有力措施.停车库衬砌变形过大会产生裂缝,影响车库的抗渗性能,研究衬砌的变形规律,并控制其变形具有重要意义.依据假定条件,将侧向衬砌板简化成三边固定,一边自由的矩形薄板,将地下结构空间问题转化为弹性力学平面问题,从而大大简化计算量.使用差分法和有限元法分别推导薄板在均布荷载和三角荷载作用下的位移数值解,并与文献理论解对比.结果表明,均布荷载作用时,在板中部附近隆起,而三角荷载作用时,在板自由边跨中隆起.相对于有限元解,差分解与文献理论解更为接近,表明了计算方法的可行性.利用差分法,分别计算薄板在静止土压力、主动土压力、被动土压力作用下的位移解,为工程设计提供参考.     

地震作用下饱和软土场地地下结构动力参数敏感性模拟分析

为了研究饱和软土场地土性参数的变化对地下结构体系地震响应参数敏感性,基于u-p格式Biot动力固结方程和饱和两相介质有效应力动力求解方法,采用有限元开源程序平台OpenSEES建立饱和软土场地中地铁地下结构非线性动力相互作用体系有效应力全耦合模型并进行计算分析,其中土体采用多屈服面弹塑性本构,结构采用纤维截面弹塑性本构...     

地震作用下大跨地下结构覆土地面动力响应

为了给大跨地下结构地面上新建建筑的抗震设计提供依据,以某大跨地下拱壳结构工程为对象,采用通用有限元软件ANSYS,建立大跨地下拱壳结构-上覆土体的数值计算模型,依据结构抗震设防目标及场地条件,输入三向地震波进行地震反应分析。在结构覆土地面沿纵向和横向分别选取代表性节点,提取沿纵向线及沿横向线分布各点的地震反应,分析地面点的位移与应力响应,并结合建筑结构动力特性进行分析。研究结果表明:所建立的地下结构-上覆土体的地震反应分析模型能够反映出结构上覆土地面的动力反应特性;在靠近大跨地下拱壳结构的地面投影中心附近,竖向动力响应较为显著,不宜增建对竖向位移响应较敏感的结构;在综合利用大跨地下拱壳结构上部地面空间时,对地面增建建筑进行抗震设计时,分析结果可为增建建筑抗震分析的地震输入与分析提供理论指导,并为增建建筑位置的选取及结构选型提供依据。     

筒中筒结构在竖向地震作用下的整体稳定分析

本文根据内、外筒变形协调条件建立结构的整体稳定方程,考虑竖向地震作用的影响,分别计算了设施烈度７度、８度和９度的小震情况下,相对于楼层重力荷载的临界荷载因子ｐｃｒ,计算结果表明：竖向地震作用对筒中筒结构的整体稳定影响显著,考虑竖向地震作用后,临界荷载因子值ｐｃｒ减小,当设防烈度为９度,ｐｃｒ值减小约２０．１９％。     

地震作用下大体积混凝土结构损伤发展估计

建议了一种地震荷载作用下混凝土结构损伤发展估计的思路和方法,通过混凝土结构在循环荷载作用下损伤演化特点的分析,推导出一种考虑组合效应的损伤演化方程.该方程反映了混凝土材料在复杂荷载作用下的多轴效应,形式简单便于数值实现.对实际工程动力损伤分析的结果表明,损伤理论更适用于混凝土结构的力学性能分析.     

地震作用下烟气脱硫吸收塔稳定计算分析

建立了烟气脱硫吸收塔的三维有限元分析模型，采用时程分析法计算出了El-Centro波和Taft波作用下的压应力，用壳体屈曲问题的状态方程计算出了烟气脱硫吸收塔局部屈曲的，临界应力，结果发现，在多遏地震下塔体均不会发生稳定破坏，罕遇地震下一些应力集中部位超过了临界承载力．     

网壳结构在地震作用下的动力稳定研究

以非线性有限元为工具,建立了网壳结构的非线性动力响应分析的有效方法．将网壳结构动力稳定判定准则引入到结构强度计算中,从而使结构的强度问题和稳定问题统一在一起．重点研究了单层球面网壳的非线性动力响应行为,对网壳结构在地震作用下的动力失稳状态以及倒塌现象作了理论上的研究,为“结构倒塌”作出了合理的定义,并进而探讨了网壳结构失稳机理。     

钢框架—混凝土核心筒结构在地震作用下的模拟分析

采用三维有限元ANSYS软件,对常见的一种高层结构形式:钢框架—混凝土核心筒混合结构,进行了模态分析和地震时程反应分析,得到了该种建筑物的自振特性以及它在地震作用下的位移和加速度反应。计算结果有助于工程技术人员理解此类结构在地震作用下的反应,对高层结构的抗震设计和研究提供一定的参考价值。     

地下结构的地震动土压力分析

本文从土与结构动力相互作用的观点出发,提出了用动力有限元分析计算地下结构上地震动土压力的方法。然后,对方形地下结构上的地震动土压力分布作了计算分析。采用了三种不同的地震曲线作为输入地震,对每一种地震曲线还用多种地震波入射角进行了对比研究,得出了一些规律性结果。     

地震荷载作用下混凝土结构应力强度因子的确定

本文采用了振型迭加法、反应谱原理，确定有缝混凝土结构在地震荷载作用下的 最大应力强度因子；建议了用能量法确定振型应力强度因了：对理论计算结果进行了 实验验证，符合良好。     

爆炸载荷作用下地下拱形结构应力分析

该文应用有限元方法分析了爆炸载荷作用下地下描形结构的应力场。结构与土介质均假定为弹塑性，并用Ｍｉｓｅｓ屈服准则描述，而且考虑其几何非线性的影响。文中使用了人为阻尼边界，并使计算模型的几何尺寸满足限制性条件，从而大大提高了计算精度。文中还对几种解进行了比较。     

多向地震耦合作用下MRD结构的地震反应分析

地面的竖向运动和水平运动具有相关性,因此竖向地震作用会影响磁流变阻尼器(MRD)减震效果.对多向地震耦合作用下MRD结构的理论进行研究,建立了MRD结构在水平与竖向耦合地震作用下的运动微分方程.分析了竖向地震作用对结构的影响.研究表明,考虑和不考虑竖向地震作用,MRD对结构均有良好的控制作用,但是竖向地震作用的存在,结构的地震反应有不同程度的增加.其增量随着竖向地震作用的增加而增加,因此建议在高烈度地区的MRD结构考虑竖向地震作用对结构的影响.     

地下结构地震易损性研究进展

为了促进国内地下结构地震易损性分析的发展和应用,详细评述了地下结构地震易损性分析在国内外研究现状、存在的问题和未来发展方向。首先,介绍了地震易损性的定义,总结了破坏指标、地震动强度参数的选取以及不确定性的影响,归纳了常用的2种地下结构易损性曲线建立方法。依据不同来源的分析数据,介绍了5种国内外常用的地下结构地震易损性分析方法,归纳了每种方法的适用性及优缺点。最后,分析了当前研究中遇到的问题以及存在的局限性,对地下结构地震易损性研究的发展方向进行了展望。     

某混凝土柱加钢梁结构厂房雪灾下倒塌事故分析

混凝土柱加钢梁结构是目前设计规范中均未明确指出设计方法和构造的一类结构形式,在各种灾害下其工作可靠性较难保证。本文通过对该类结构的某厂房在雪灾中的倒塌事故的检测鉴定,对其进行了较全面的事故原因分析,并给出该类型结构的设计建议。     

抽水蓄能电站地下厂房楼板结构的动力特性分析

以某电站地下厂房楼板结构为例,采用计算模拟法对抽水蓄能电站常用的板梁和厚板结构进行计算,并对其不同楼板结构的动力特性进行了对比分析.结果表明,当厂房楼板的静力刚度要求较高时(板梁结构静力刚度等效于1.5 m厚板结构),板梁结构自振频率高、动力响应小,其结构形式优于厚板结构;当厂房楼板的静力刚度要求不高时(板粱结构静力刚度等效于1.0 m厚板结构),板梁和厚板结构的动力特性相差不大.     

不同震中距地震作用下砌体结构反应分析

我国砌体结构的发展有着悠久的历史，同时我国也是一个多地震的国家，自上世纪末发生的几次大地震以后，砌体结构在地震作用下的破坏情况受到了国内外许多学者的关注。在本文选取了一个典型五层混凝土空心砌块结构，采用非线性时程分析方法，对这个典型砌体结构在不同震中距地震作用下的反应进行分析与比较，并得出相应的结论。     

竖向地震作用下的结构TMD控制分析

对TMD控制结构竖向地震做了理论分析,以主结构位移方差为优化目标函数得到了TMD最优系统参数计算公式并进行了分析,由算例分析知道此参数是有效的,为TMD控制竖向地震作用下的结构振动提供了理论依据。