高大型井塔结构的抗震设计优化 被引量：3

1

作者 黄晓阳 黄东 《安全与环境工程》 CAS 2017年第5期37-42,共6页

高大型井塔结构计算复杂,特殊荷载种类多,抗震薄弱环节突出。结合内蒙古某主井井塔结构抗震设计的实例,从平面与竖向布置、特殊荷载、结构计算等方面分析了高大型井塔结构抗震薄弱的主要原因,即井塔的底层刚度小、楼板开洞面积大、荷载... 高大型井塔结构计算复杂,特殊荷载种类多,抗震薄弱环节突出。结合内蒙古某主井井塔结构抗震设计的实例,从平面与竖向布置、特殊荷载、结构计算等方面分析了高大型井塔结构抗震薄弱的主要原因,即井塔的底层刚度小、楼板开洞面积大、荷载分布不均匀、建筑高宽比大、顶部不能设置中柱等;通过三维有限元分析与设计软件PMSAP的分析计算,提出了高大型井塔结构抗震设计薄弱环节的解决方案,即加大底层刚度、加大楼板刚度、调整楼面梁布置、加大底部楼层重量、加大基础嵌固层深度等;基于PMSAP从刚重比、有效质量系数、剪重比、周期比、位移比等方面对井塔结构抗震设计进行验算与分析,以为实际井塔工程提供数据和经验,并指出井塔须进行水平振动验算,将水平强迫振动频率与抗震计算得出的结构自振频率对比,以避免提升设备与井塔本身产生共振。 展开更多

关键词 高大型井塔 结构设计 抗震设计优化 有限元分析

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无砟轨道简支-刚构组合梁桥抗震特性及优化设计研究

2

作者 刘尊稳 梁刚毅 +1 位作者 李欣婧 牟金龙 《震灾防御技术》 北大核心 2025年第1期174-184,共11页

为探究高速铁路简支-刚构组合梁桥抗震优化设计方法,以我国西部地区一座跨越沟谷的高速铁路简支-刚构组合梁桥为实际工程背景,建立考虑CRTSⅠ型双块式无砟轨道的简支-刚构组合梁桥线桥一体化计算模型。采用反应谱法、非线性时程法及IDA... 为探究高速铁路简支-刚构组合梁桥抗震优化设计方法,以我国西部地区一座跨越沟谷的高速铁路简支-刚构组合梁桥为实际工程背景,建立考虑CRTSⅠ型双块式无砟轨道的简支-刚构组合梁桥线桥一体化计算模型。采用反应谱法、非线性时程法及IDA法对比分析了线桥一体化模型和传统模型的抗震特性并进行优化设计。结果表明:①轨道约束改变了桥梁体系的受力行为和高、低阶振型对桥梁动力特性的影响;②对刚构桥进行抗震研究时,可选择邻近10~11跨简支梁桥作为边界条件,以消解桥跨数对刚构桥抗震性能的影响;③针对6度区地震及7度区小震、中震,刚构桥抗震研究建议不考虑轨道约束效应,而在8度、9度区中震及7度、8度、9度区大震中,轨道约束对刚构桥地震响应影响较大,进行抗震计算时建议考虑轨道约束效应;④轨道约束放大了过渡桥墩的地震响应,在过渡桥墩墩顶设置减隔震支座不仅能有效降低结构体系地震响应,同时节约其他桥跨减隔震支座的购买及施工成本;⑤轨道层间的传力及耗能部件主要是凹槽垫片和隔离层,为防止这些构件在能量传递过程中发生严重损伤,可考虑在轨道层间设置减隔震装置或植入耗能钢筋。 展开更多

关键词 高速铁路桥梁 简支-刚构组合梁桥 线桥一体化模型 抗震特性 抗震优化设计

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基于微粒群算法的供水管网抗震优化设计 被引量：6

3

作者 徐良 刘威 李杰 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第3期269-273,共5页

以管网年费用折算值为优化目标、管网拓扑结构与管径为优化参数、管网节点最低可靠度为约束条件,建立了供水管网抗震优化设计模型。利用微粒群算法对这一模型进行了求解,该算法以管网作为微粒个体,通过不断地更新微粒的位置来搜索最优... 以管网年费用折算值为优化目标、管网拓扑结构与管径为优化参数、管网节点最低可靠度为约束条件,建立了供水管网抗震优化设计模型。利用微粒群算法对这一模型进行了求解,该算法以管网作为微粒个体,通过不断地更新微粒的位置来搜索最优的管网结构,直到最后给出优化的管网结构。利用上述方法对一典型供水管网进行了抗震优化设计分析,给出了3种不同节点最低可靠度约束条件下的优化改造方案。 展开更多

关键词 供水管网 抗震优化设计 年费用折算值 拓扑结构 管径 微粒群算法

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基于GA-RS的规则钢筋混凝土桥梁圆形单柱桥墩延性抗震优化设计 被引量：8

4

作者 郑玉国 袁万城 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期81-84,共4页

提出抗震结构集成优化设计的新方法,将多目标遗传优化算法与反应谱分析很好地结合起来,建立规则钢筋混凝土圆形单柱桥墩多目标抗震优化设计的通用框架,以圆形单柱桥墩的截面半径、纵向钢筋配筋率和横向箍筋配筋率为设计变量,以结构的初... 提出抗震结构集成优化设计的新方法,将多目标遗传优化算法与反应谱分析很好地结合起来,建立规则钢筋混凝土圆形单柱桥墩多目标抗震优化设计的通用框架,以圆形单柱桥墩的截面半径、纵向钢筋配筋率和横向箍筋配筋率为设计变量,以结构的初始材料造价、抗震强度需求能力比、抗震延性需求能力比为优化目标函数。通过把延性抗震设计问题转化为多目标优化问题,从而使设计者可以很好地平衡抗震设计的各种关键因素,并以可控的方式处理多个优化目标而获得Pareto意义上的最优设计参数。 展开更多

关键词 规则钢筋混凝土桥梁 抗震优化设计 延性抗震设计 遗传算法 反应谱分析

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近断层高速铁路典型桥梁抗震优化设计研究 被引量：9

5

作者 曾永平 陈克坚 +2 位作者 庞林 董俊 杜雪松 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2020年第8期51-58,共8页

研究目的:西南山区某高铁穿过现今非常活跃的小江断裂带,设防烈度高达九度。高地震烈度和近断层脉冲效应对铁路桥梁的抗震设计和高速列车行车安全提出了更高的要求。基于此,本文通过分析近断层地震激励下典型高铁桥梁的弹塑性动力响应规... 研究目的:西南山区某高铁穿过现今非常活跃的小江断裂带,设防烈度高达九度。高地震烈度和近断层脉冲效应对铁路桥梁的抗震设计和高速列车行车安全提出了更高的要求。基于此,本文通过分析近断层地震激励下典型高铁桥梁的弹塑性动力响应规律,开展桥梁减隔震装置和桥墩设计参数优化研究。研究结论:(1)桥墩在近场地震动作用下轴力变化较大,对桥墩的承载能力产生较大的影响,在抗震设计中应予以考虑;(2)采取本文提出的优化设计流程能够使得桥墩在整个墩高范围内纵桥向和横桥向具有相近的安全储备,并充分发挥混凝土和钢筋两种材料的性能;(3)采用摩擦摆支座+限位耗能杆的减隔震体系具有良好的减隔震效果,内力减震率可达20%以上;(4)若允许支座销钉在多遇地震时剪断,可使多遇地震下墩底内力进一步降低11%~45%,由此降低的梁体横向加速度和增大的位移响应对行车安全性影响应进一步结合车桥耦合振动分析确定;(5)本研究成果可为高铁典型桥梁抗震设计提供参考和依据。 展开更多

关键词 近断层地震 高速铁路桥梁 减隔震装置 高速列车行车安全 抗震优化设计

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导管架海洋平台结构的抗震模糊优化设计 被引量：2

6

作者 王兴国 周晶 +1 位作者 翟刚军 康海贵 《船舶力学》 EI 2003年第4期65-72,共8页

建立了导管架海洋平台结构的抗震模糊优化设计模型,对模型中的设计变量、目标函数和约束条件进行了模糊处理。用模糊优选法确定了约束边界的容差系数,并由改进的界限搜索方法求得了抗震模糊优化问题的最优解。以渤海油田BZ28-1储油平台... 建立了导管架海洋平台结构的抗震模糊优化设计模型,对模型中的设计变量、目标函数和约束条件进行了模糊处理。用模糊优选法确定了约束边界的容差系数,并由改进的界限搜索方法求得了抗震模糊优化问题的最优解。以渤海油田BZ28-1储油平台为例进行了抗震模糊优化设计,计算结果显示,考虑模糊因素进行结构优化设计更具科学性和合理性。 展开更多

关键词 导管架海洋平台结构 抗震模糊优化设计模型 容差系数 界限搜索法 结构设计

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管网系统抗震优化设计的正交枚举法 被引量：7

7

作者 陈艳艳 王东炜 王光远 《计算力学学报》 CAS CSCD 1999年第2期204-209,共6页

在管网系统总投资限额条件下，以系统抗震可靠度最大为优化目标，进行管网系统的抗震优化设计。根据管网系统的功能要求，设计特点及单元重要性的分析，将系统优化变量转化为较少的离散变量，并利用正交枚举法进行简化计算，从而避免了... 在管网系统总投资限额条件下，以系统抗震可靠度最大为优化目标，进行管网系统的抗震优化设计。根据管网系统的功能要求，设计特点及单元重要性的分析，将系统优化变量转化为较少的离散变量，并利用正交枚举法进行简化计算，从而避免了大规模非线性规划求解的困难。 展开更多

关键词 管网系统 抗震优化设计 正交枚举法

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基于用户综合重要度的城市供水管网抗震性能化设计 被引量：5

8

作者 侯本伟 杜修力 王威 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期11-22,共12页

提出按照用户节点重要度进行供水管网抗震性能化设计的方法,以不同重要度用户的抗震保障能力需求为设计目标,以管网拓扑结构和管段抗震能力为设计参数。建立以常态运行功能、震后救灾功能和网络拓扑结构为基础的用户节点重要度评价指标... 提出按照用户节点重要度进行供水管网抗震性能化设计的方法,以不同重要度用户的抗震保障能力需求为设计目标,以管网拓扑结构和管段抗震能力为设计参数。建立以常态运行功能、震后救灾功能和网络拓扑结构为基础的用户节点重要度评价指标体系,采用多属性决策方法耦合计算用户综合重要度。根据管段造价系数、接口位移和抗震可靠度的对应关系,分析管段抗震能力"成本-效益"变化曲线。采用可考虑拓扑冗余度的优化分配模型确定管网的设计参数,以某城市供水管网为例进行管网抗震参数优化设计,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 供水管网 抗震优化设计 用户综合重要度 网络拓扑结构 管段抗震能力

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基于敏度分析的框架抗震优化

9

作者 刘齐茂 燕柳斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第17期99-105,共7页

针对目前结构抗震优化设计方法存在优化效率低下的问题,提出一种高效的框架抗震优化设计方法。在有限元法和Newmark法基础上导出一种高效的层间相对位移对设计变量一阶和二阶导数的算法,建立显含时间参数,以结构质量最小化为目标,同时... 针对目前结构抗震优化设计方法存在优化效率低下的问题,提出一种高效的框架抗震优化设计方法。在有限元法和Newmark法基础上导出一种高效的层间相对位移对设计变量一阶和二阶导数的算法,建立显含时间参数,以结构质量最小化为目标,同时满足层间相对位移和设计变量约束的优化数学模型,通过积分型内点罚函数将显含时间参数的不等式约束优化问题转变为一系列不含时间参数的无约束优化问题,利用层间相对位移对设计变量一阶和二阶导数的信息计算罚函数的梯度和海森矩阵,然后利用梯度和海森矩阵构造求解优化设计问题高效有效的优化算法。算例表明该抗震优化方法能获得结构的最优设计,具有简单、下降速度快、不需要进行一维搜索等特点。是一种有效和高效的框架抗震二阶优化方法。 展开更多

关键词 结构优化设计 抗震优化设计 框架 梯度 海森矩阵 二阶优化方法 层间位移 敏度分析

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某超高层办公塔楼抗震分析与设计 被引量：2

10

作者 张旭东 潘浩浩 王佳妮 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2018年第5期139-145,共7页

超高层办公塔楼总建筑高度为163. 55m,采用双重抗侧力结构体系:钢筋混凝土框架+核心筒结构体系。结构在第二层处有局部大开洞以及穿层柱,为找到结构薄弱部位并予以优化,在初步设计阶段的前期对结构进行地震作用下的弹性时程分析;为判断... 超高层办公塔楼总建筑高度为163. 55m,采用双重抗侧力结构体系:钢筋混凝土框架+核心筒结构体系。结构在第二层处有局部大开洞以及穿层柱,为找到结构薄弱部位并予以优化,在初步设计阶段的前期对结构进行地震作用下的弹性时程分析;为判断结构在大震作用下是否存在薄弱层及评价该结构在罕遇地震作用下的抗震性能,进行了大震作用下静力弹塑性分析;最后对结构进行了抗震性能优化设计及采取了加强措施。 展开更多

关键词 框架-核心筒结构 弹塑性时程分析 静力弹塑性分析 抗震性能优化设计

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箱形深基础对高层建筑抗震性能的影响分析 被引量：2

11

作者 李英超 钱德玲 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第5期634-639,646,共7页

文章利用通用有限元软件ANSYS分析了箱形深基础对高层建筑抗震性能的影响。首先,建立2种模型,即刚性地基假定下的上部结构模型和考虑动力相互作用的上部结构-箱基-地基整体模型;然后进行静态分析,验证有限元模型的合理性;最后输入El-Cen... 文章利用通用有限元软件ANSYS分析了箱形深基础对高层建筑抗震性能的影响。首先,建立2种模型,即刚性地基假定下的上部结构模型和考虑动力相互作用的上部结构-箱基-地基整体模型;然后进行静态分析,验证有限元模型的合理性;最后输入El-Centro波、Kobe波和上海人工波作为激励,分别对模型进行时程分析,定量探讨2种模型的层间位移、顶层加速度以及基底剪力的区别。结果表明:箱形深基础的存在,使得高层建筑在不同地震激励下的薄弱层位置有所改变,大致会上升1~2层,且变形有所加剧;高层建筑在考虑箱形深基础时,其地震中顶点加速度的放大倍数有所增加;刚性地基假定下高层建筑的抗震设计整体上偏于保守,局部又不安全,考虑地基-箱形基础-上部结构的动力相互作用更符合实际情况。分析结果为实例工程的后续抗震优化设计提供了重要的理论依据,同时对上部结构-基础-地基整个结构体系动力相互作用的研究具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 箱型基础 高层建筑 刚性地基 动力相互作用 时程分析 抗震优化设计

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某高层建筑-箱型基础动力响应分析

12

作者 钱德玲 李英超 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第1期64-70,共7页

文章考虑土-结构动力相互作用,利用有限元分析软件ANSYS对地震激励下的某超限高层建筑箱型基础进行了数值模拟,并对其动力响应进行了分析。首先,通过静力分析验证模型的合理性,确保其计算精度,并分别输入地震激励EL-centro波、Kobe波和... 文章考虑土-结构动力相互作用,利用有限元分析软件ANSYS对地震激励下的某超限高层建筑箱型基础进行了数值模拟,并对其动力响应进行了分析。首先,通过静力分析验证模型的合理性,确保其计算精度,并分别输入地震激励EL-centro波、Kobe波和上海人工波,分析箱型基础在不同激励下的层间位移、内力变化。结果表明:在不同的地震波作用下,箱基整体呈现出剪切变形模式,层间位移以底层为最大,轴力、剪力和弯矩也均是底层柱最大,因而箱基底层视为薄弱层;顶层由于围岩性质、上部结构嵌固以及地震耦合效应的影响,也容易成为薄弱部位;在地基-箱型基础-上部结构共同作用体系中,上部结构的刚度以及周围土体的约束,使箱基的整体性得到了极大提升,从而在设计地震加速度作用下其各个部位都能够处于正常工作的弹性阶段;箱基的中柱受到地震波耦合作用的影响要显著于边柱。分析结果为今后超限建筑的抗震优化设计提供了一定的理论和设计依据。 展开更多

关键词 箱型基础 ANSYS软件 动力响应 土-结构相互作用 层间位移 内力 薄弱层 抗震优化设计

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基于模型确认的附着黏滞阻尼器 门式刚架地震易损性分析 被引量：4

13

作者 周宇 甘露一 +1 位作者 赵青 尚稳齐 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期794-802,共9页

为研究基于有限元模型确认的门式刚架结构的地震易损性,依据功率谱法对一实测门式刚架结构在环境激励下的时程响应数据进行时频转换,提取结构特征值作为有限元模型确认的目标函数,通过复形法多次迭代,更新有限元模型结构。对确认后的有... 为研究基于有限元模型确认的门式刚架结构的地震易损性,依据功率谱法对一实测门式刚架结构在环境激励下的时程响应数据进行时频转换,提取结构特征值作为有限元模型确认的目标函数,通过复形法多次迭代,更新有限元模型结构。对确认后的有限元模型进行增量动力分析,得到结构地震易损性曲线,并进一步基于β分布构建震害指数表达式,绘制震害优化比曲线,分析附着黏滞阻尼器结构的抗震性能。结果表明:有限元模型确认理论可减小结构参数不确定性带来的误差,使有限元模型结构性能状态贴近真实结构;附着黏滞阻尼器结构相比初始结构有更好的抗震表现,结构的抗震能力可提升约30%。 展开更多

关键词 门式刚架 模型确认 黏滞阻尼器 地震易损性 抗震优化设计

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