长周期地面运动和SSI效应对风机动力响应的影响 被引量：4

1

作者 霍涛 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期142-150,共9页

针对建设在软土地基上的大功率风机结构,需要同时考虑长周期地面运动和土-结构相互作用(SSI)的影响。为了全面研究长周期地面运动和SSI效应对风机塔筒结构动力响应的影响,首先基于某1.25 MW变桨距风机结构建立了包含叶片、机舱、塔筒和... 针对建设在软土地基上的大功率风机结构,需要同时考虑长周期地面运动和土-结构相互作用(SSI)的影响。为了全面研究长周期地面运动和SSI效应对风机塔筒结构动力响应的影响,首先基于某1.25 MW变桨距风机结构建立了包含叶片、机舱、塔筒和基础的结构整体有限元模型,并进行了模态分析。其次在世界地震记录数据库中选择了1条普通波(EI-Cento波)和2条长周期波(HKD054波和CDAO波),并对两种波的时频特性进行对比分析,同时建立了考虑与不考虑SSI效应的对比模型。最后利用ANSYS软件并采用时程分析法对考虑与不考虑SSI效应的风机结构在两类地震波作用下的地震响应进行对比分析,并对叶片与塔筒的碰撞问题、门洞区域的应力集中、机舱内主轴在剪力作用下的破坏以及基础的失效问题进行了进一步的研究。结果表明:长周期地震作用下的风机结构位移、加速度、应力和内力响应值均大于普通波作用下的结果,在此基础上某些响应甚至会被SSI效应进一步放大。因此在风机结构的抗震设计中需要考虑长周期地震作用和SSI响应的影响,特别是在软土地基区域。另外,塔筒与门框连接区域、机舱内主轴和基础等薄弱区域需要适当加强。 展开更多

关键词 风机结构整体有限模型 风机塔筒结构 长周期地面运动 土-结构相互作用(ssi) 动力响应分析

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无伸缩缝桥梁的动力特性研究 被引量：13

2

作者 彭大文 汪新惠 洪锦祥 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第4期95-99,共5页

针对无伸缩缝桥梁的结构特点,提出一个土-结构的非线性相互作用模型。在此基础上对一无伸缩缝实桥建立有限元模型,分析了不同烈度地震作用下结构的动力特性,并与相应的有伸缩缝桥梁进行比较。文中还计算了主要结构参数对动力特性的影响... 针对无伸缩缝桥梁的结构特点,提出一个土-结构的非线性相互作用模型。在此基础上对一无伸缩缝实桥建立有限元模型,分析了不同烈度地震作用下结构的动力特性,并与相应的有伸缩缝桥梁进行比较。文中还计算了主要结构参数对动力特性的影响。研究结果有助于对该类桥梁力学性能的认识。 展开更多

关键词 无伸缩缝桥梁 动力特性 土-结构作用 有限元 地震 结构参数 力学性能

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考虑相邻结构影响的土-结构动力相互作用研究综述 被引量：11

3

作者 程磊 吕西林 李培振 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2010年第2期32-38,共7页

对相邻结构动力相互作用(DCI)的研究历史与现状作了回顾和介绍,将其发展过程分为三个阶段,并对各时期发展的主要内容和特点进行了概述,最后对该领域今后的研究趋势作了分析。

关键词 土-结构相互作用 相邻结构动力相互作用 相邻结构 现状 展望

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接触对桩-土-结构动力相互作用体系的影响 被引量：9

4

作者 张亚旭 王修信 庄海洋 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2009年第6期176-181,共6页

为了考察桩-土接触效应对结构地震反应的影响,利用有限元软件ABAQUS建立了土-桩-框架二维有限元模型,分别采用损伤塑性模型和动力粘塑性记忆型嵌套面模型模拟混凝土和土体,利用rebar单元模拟混凝土内的钢筋,取得了较好的计算效果。计算... 为了考察桩-土接触效应对结构地震反应的影响,利用有限元软件ABAQUS建立了土-桩-框架二维有限元模型,分别采用损伤塑性模型和动力粘塑性记忆型嵌套面模型模拟混凝土和土体,利用rebar单元模拟混凝土内的钢筋,取得了较好的计算效果。计算分析中采用19条不同频谱的地震波记录,考虑了地震动强度、桩径、摩擦系数等因素,以层间位移角和桩顶最大位移为主要评价指标,揭示相互作用体系的动力响应特性。分析认为,计算结果对桩、土摩擦系数的取值不敏感;不考虑土-桩接触时,近场土体的动力反应与实际情况存在一定的误差,且上部结构和桩基的动力反应会被低估,应该考虑桩-土动力接触效应;地震动强度增加时,随着结构进入塑性状态,低估程度减小;桩径增加时,低估程度没有显著变化,虽然桩基和上部结构的反应都有所减小。 展开更多

关键词 桩-土-结构相互作用 动力接触 地震反应 二维有限元

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土结相互作用对罐液体系动力特性的影响研究 被引量：3

5

作者 张如林 张志伟 +1 位作者 程旭东 王淮峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期233-239,246,共8页

基于拉格朗日方法建立考虑流固耦合效应的模态方程,利用ANSYS软件建立包含土层自由场地、桩基承台场地模型,刚性地基空罐、满罐、以及考虑土结相互作用的空罐和满罐等六个数值模型,得到工程场地的自振频率以及土体对罐体系统动力特性的... 基于拉格朗日方法建立考虑流固耦合效应的模态方程,利用ANSYS软件建立包含土层自由场地、桩基承台场地模型,刚性地基空罐、满罐、以及考虑土结相互作用的空罐和满罐等六个数值模型,得到工程场地的自振频率以及土体对罐体系统动力特性的影响。研究了各种模型自振频率和振型参与系数随阶数的分布情况;结果表明,桩基承台的存在使得场地第一阶振动频率有所增大。罐内液体的晃动频率不受土结相互作用的影响;考虑土结相互作用之后,出现了液体对流晃动频率、土-罐-液整体振动频率和罐液耦联振动频率等低、中、高三个振动频率,且前两阶频率罐液耦联振动频率有所减小,也更为密集;应考虑土结相互作用的影响,否则将会高估罐液耦联振动频率;最后运用子结构理论对考虑土结相互作用引起动力特性变化进行了解释,并给出了动力计算中考虑土结相互作用时罐液体系瑞利阻尼系数的选取建议。研究结论可为考虑土结相互作用储罐的地震响应分析提供参考。 展开更多

关键词 储罐 模态分析 动力特性 土结相互作用 罐液耦合

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近场地震作用下近海单桩风机动力响应分析 被引量：6

6

作者 徐亚洲 段静 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第23期222-229,240,共9页

基于FAST v7开发地震分析和土-结相互作用(soil structure interaction, SSI)模块,形成气动-水动-地震-伺服-土结耦合仿真平台FAST-S,并采用Seismic和ABAQUS验证地震分析模块的计算精度和可靠性。通过扩展的FAST-S平台,建立考虑SSI效应... 基于FAST v7开发地震分析和土-结相互作用(soil structure interaction, SSI)模块,形成气动-水动-地震-伺服-土结耦合仿真平台FAST-S,并采用Seismic和ABAQUS验证地震分析模块的计算精度和可靠性。通过扩展的FAST-S平台,建立考虑SSI效应的5 MW近海单桩风机模型,分析风、波浪和地震之间的耦合效应以及研究近场地震动速度脉冲对停机和运行状态下风机支撑结构动力响应的影响。结果表明:地震加剧了塔顶振动,风浪荷载对减轻地震诱发的塔顶振动有一定作用;气动载荷、水动载荷和地震载荷之间存在非线性耦合关系,计算时应充分考虑风-浪-地震耦合效应;近场地震速度脉冲会增大停机和运行状态下风机的塔顶位移、塔顶加速度和泥线处弯矩,结构设计时应注意脉冲型地震动对结构产生的不利影响,特别是停机状态下风机的结构安全。 展开更多

关键词 近海风机 地震分析模块 土-结相互作用(ssi) 近场地震动 结构动力响应

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土体非线性对土-结构动力相互作用的影响——以Millikan图书馆为例 被引量：2

7

作者 梁建文 杨晶丽 +1 位作者 韩冰 朱俊 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2022年第3期1-10,共10页

文中采用有限元-间接边界元(FEM-IBEM)耦合法,研究土体非线性对土-结构动力相互作用(SSI)的影响。二维模型中,远场土体采用间接边界元法(IBEM)模拟,近场土体采用有限元法(FEM)模拟;采用等效线性模型考虑土体非线性。以著名的Millikan图... 文中采用有限元-间接边界元(FEM-IBEM)耦合法,研究土体非线性对土-结构动力相互作用(SSI)的影响。二维模型中,远场土体采用间接边界元法(IBEM)模拟,近场土体采用有限元法(FEM)模拟;采用等效线性模型考虑土体非线性。以著名的Millikan图书馆为例计算表明,土体非线性对SSI有明显影响。考虑土体非线性后,结构基底剪力、层间位移角以及系统频率均明显降低,而且地震波幅值越大,或土体非线性越强,非线性动力响应的降低程度越大。研究对于定量评估土体非线性对SSI的影响具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 土-结构动力相互作用(ssi) 土体非线性 有限元-间接边界元(FEM-IBEM)耦合法 基底剪力 层间位移角 系统频率

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考虑土-结构作用的层间隔震结构三维地震响应 被引量：4

8

作者 周旺旺 刘德稳 +3 位作者 赵洁 刘阳 武倩倩 李天明 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第6期2394-2400,共7页

实际地震具有多维性,只考虑水平向往往不够真实全面,且在考虑土-结构相互作用(soil-structure interaction,SSI)中更为复杂,缺少相关的研究分析。建立层间隔震结构模型,利用点弹簧模拟土体参数实现SSI效应,进行三维地震动下动力弹塑性... 实际地震具有多维性,只考虑水平向往往不够真实全面,且在考虑土-结构相互作用(soil-structure interaction,SSI)中更为复杂,缺少相关的研究分析。建立层间隔震结构模型,利用点弹簧模拟土体参数实现SSI效应,进行三维地震动下动力弹塑性分析。研究三维地震激励下,考虑SSI前后的层间隔震结构的地震响应,通过改变土体性质,探讨了考虑SSI对结构的影响规律。针对三维地震动,设置了三维隔震支座,并与传统水平隔震支座结构进行了地震响应分析对比。结果表明:三维地震下,考虑SSI层间隔震结构地震响应增大,周期有所延长,层间位移角增大,结构损伤加重;采用三维隔震支座后,考虑SSI层间隔震结构的层间位移角和基底剪力均明显减小,结构的损伤程度减轻,三维隔震支座减震性能更优。 展开更多

关键词 层间隔震 土-结构相互作用(soil-structure interaction ssi) 三维地震动 动力弹塑性 三维隔震支座 地震响应

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考虑土-结相互作用的黏滞阻尼器减震结构振动台试验研究 被引量：5

9

作者 赵学斐 王曙光 +2 位作者 王海 杜东升 刘伟庆 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第13期146-154,共9页

通过对黏滞阻尼器消能减震钢框架结构模型在刚性地基和群桩地基条件下进行对比振动台试验,研究土-结动力相互作用(SSI)对阻尼器减震效果的影响。根据量纲分析法确定了试验模型与原型的相似关系。采用粉质黏土作为试验用土,采用叠层剪切... 通过对黏滞阻尼器消能减震钢框架结构模型在刚性地基和群桩地基条件下进行对比振动台试验,研究土-结动力相互作用(SSI)对阻尼器减震效果的影响。根据量纲分析法确定了试验模型与原型的相似关系。采用粉质黏土作为试验用土,采用叠层剪切型土箱以减轻边界的影响。上部结构为5层钢框架,消能元件为黏滞阻尼器。通过振动台试验获取了不同地震输入下减震结构及非减震结构在不同基础条件下的动力特性、楼层加速度及位移的地震反应数据。对于桩基础模型,测量了桩身应变及桩土接触面的压力值。试验结果表明:对于非减震结构,SSI效应使结构体系的阻尼比有较大的提高,而对于减震结构,SSI效应对结构体系的阻尼比影响则不大;SSI效应对结构楼层加速度反应具有显著的影响,其对上部结构地震反应的主要影响体现为减震效应,且随着地震输入量级的增大,减震效应愈大,群桩基础上阻尼器的减震效率与刚性地基相比具有较大程度的下降;对于桩基础结构,阻尼器在降低上部结构反应的同时,减小了桩基础的地震反应,上部结构和基础两个方面的安全性都得到了提高。 展开更多

关键词 黏滞阻尼器 土-结构相互作用 振动台试验 动力特性 地震反应

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相邻高层框架结构体系的动力相互作用分析 被引量：1

10

作者 陈淑萍 耿少波 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2015年第4期1-7,共7页

为探究相邻结构动力相互作用(Dynamic Cross Interaction,DCI)体系在地震作用下的反应机理,对上海地区典型深厚软弱场地上包含两相邻12层带桩筏基础框架结构的DCI体系以及只含单个上述框架结构的土-结构动力相互作用(SSI)体系进行了三... 为探究相邻结构动力相互作用(Dynamic Cross Interaction,DCI)体系在地震作用下的反应机理,对上海地区典型深厚软弱场地上包含两相邻12层带桩筏基础框架结构的DCI体系以及只含单个上述框架结构的土-结构动力相互作用(SSI)体系进行了三维整体有限元分析。计算中土体的动力本构模型采用等效线性模型,利用三维粘弹性人工边界作为土体的侧向截断边界,研究了两种体系在动力特性和地震反应等方面的差异。结果表明:DCI体系比SSI体系具有更小的自振频率,其差异有随着阶次增高而变大的趋势;DCI体系中上部结构加速度反应一般要大于SSI体系中的结构反应,顶部几层的差异大于底部几层的;与此相反,DCI体系中地基土的加速度反应小于SSI体系中的土体反应,其差异在土表附近土体中最为明显。由此可见,深厚软弱场地上的DCI效应对整体结构地震反应有着重要影响,是不容忽视的。 展开更多

关键词 土-结构相互作用 相邻结构动力相互作用 深厚软弱场地 框架结构 三维

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设计改进对核电站厂房楼层反应谱的影响分析 被引量：1

11

作者 吴芳 朱秀云 辛国臣 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2017年第4期181-188,共8页

某核电站厂房由于工艺需要进行了设计改进,为保障厂房内核安全相关设备的抗震安全性,需要进行楼层反应谱的评估。考虑不同的场地动力数值模型,在均质场地和分层场地条件下,对比分析了此设计改进厂房与参考电站厂房的自振频率、典型的楼... 某核电站厂房由于工艺需要进行了设计改进,为保障厂房内核安全相关设备的抗震安全性,需要进行楼层反应谱的评估。考虑不同的场地动力数值模型,在均质场地和分层场地条件下,对比分析了此设计改进厂房与参考电站厂房的自振频率、典型的楼层反应谱及加速度响应。分析结果表明:此设计改进使厂房结构较参考电站偏柔性;在水平X方向及竖直Z向,典型楼层的反应谱峰值偏大,水平Y方向的典型楼层反应谱峰值偏小,且变化幅值均在10%以内。 展开更多

关键词 楼层反应谱 设计改进 土-结构相互作用 场地动力数值模型

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基于不同场地动力数值模型的核电站泵房结构地震作用对比分析 被引量：4

12

作者 朱秀云 潘蓉 +1 位作者 辛国臣 胡勐乾 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期159-163,173,共6页

CPR1000核电机组的联合泵房作为抗震I类物项,其在极限安全地震动(SL-2)作用下厂房结构的地震作用分析是结构设计和基础稳定性计算的重要环节。结合土-结构相互作用(SSI)数值分析的最新发展,以某联合泵房的集中质量简化模型为研究对象,基... CPR1000核电机组的联合泵房作为抗震I类物项,其在极限安全地震动(SL-2)作用下厂房结构的地震作用分析是结构设计和基础稳定性计算的重要环节。结合土-结构相互作用(SSI)数值分析的最新发展,以某联合泵房的集中质量简化模型为研究对象,基于ASCE4-98规范推荐的集总参数地基模型、黏弹性人工边界场地模型以及无质量地基模型,开展泵房结构的地震作用对比分析,总结均质场地和分层场地下的地震作用规律,对于泵房的结构设计以及稳定性验算具有一定的指导和参考意义。 展开更多

关键词 对比分析 地震作用 土-结构相互作用(ssi) 不同的场地动力数值模型

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基于不同场地动力数值模型的核电站泵房基础抗滑稳定性对比分析 被引量：1

13

作者 朱秀云 胡勐乾 +1 位作者 潘蓉 辛国臣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期209-214,共6页

CPR1000核电机组的联合泵房作为抗震Ⅰ类物项,在极限安全地震动(SL-2)作用下厂房结构地震作用及基础抗滑稳定性分析是结构设计的重要环节。以某联合泵房的集中质量简化模型作为研究对象,基于ASCE4-98规范推荐的集总参数地基模型、无质... CPR1000核电机组的联合泵房作为抗震Ⅰ类物项,在极限安全地震动(SL-2)作用下厂房结构地震作用及基础抗滑稳定性分析是结构设计的重要环节。以某联合泵房的集中质量简化模型作为研究对象,基于ASCE4-98规范推荐的集总参数地基模型、无质量地基模型以及黏弹性人工边界场地模型,开展了泵房结构的地震作用以及基础的抗滑稳定性对比分析,并总结了其随不同类型的均质和分层场地以及不同的场地动力数值模型的变化规律。 展开更多

关键词 对比分析 抗滑稳定性 地震作用 土-结构相互作用(ssi) 不同的场地动力数值模型

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