为了确定弹塑性单自由度(single degree of freedom,SDOF)体系地震输入能,分析了中美场地土剪切波速转换关系,将从美国PEER地震记录数据库选取的220条强震记录按中国场地土类型进行分类,基于能量平衡原理,采用归一化方法,建议了一种基...为了确定弹塑性单自由度(single degree of freedom,SDOF)体系地震输入能,分析了中美场地土剪切波速转换关系,将从美国PEER地震记录数据库选取的220条强震记录按中国场地土类型进行分类,基于能量平衡原理,采用归一化方法,建议了一种基于复合强度指标的弹性SDOF体系三段式等效速度谱.分析了5类场地土条件下SDOF体系系统参数对地震输入等效速度谱的影响.研究结果表明:刚度折减系数对等效速度谱无明显影响;延性系数和阻尼比增大均对等效速度谱峰值和下降段衰减速度有削弱作用.综合考虑各类影响因素,通过参数多次拟合,得出弹性SDOF体系归一化等效速度谱峰值段及下降段修正系数,提出了一种适用于我国场地土类型、可直接供设计使用的弹塑性SDOF体系归一化等效速度谱确定方法,并验证了其有效性.展开更多
爆炸作用下地面建筑目标的破坏分析对制定实战打击策略和工程防护具有重要的实践指导意义。采用LS-DYNA有限元分析软件对已有含填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构的近区爆炸试验进行复现,充分验证了所采用的精细化数值...爆炸作用下地面建筑目标的破坏分析对制定实战打击策略和工程防护具有重要的实践指导意义。采用LS-DYNA有限元分析软件对已有含填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构的近区爆炸试验进行复现,充分验证了所采用的精细化数值仿真方法的适用性。结合建筑结构混合单元建模方法,对典型三层含填充墙RC框架结构在典型战斗部(100 kg和200 kg TNT当量)爆炸作用下的动态响应开展了仿真分析,考察了爆炸波在结构内部的传播和结构损伤特性。基于等效单自由度(single-degree-of-freedom,SDOF)方法预测了爆炸荷载作用下框架结构梁、柱、板和填充墙等构件的损伤等级,建立了内爆炸作用下建筑目标的破坏简化分析方法,并通过与精细化数值仿真结果对比检验其适用性。结果表明,在100 kg和200 kg TNT爆炸工况下,精细化数值仿真分析中建筑物整体功能性和结构性毁伤等级均为中度和轻度,等效SDOF简化分析得到的相应毁伤等级与数值仿真结果一致。此外,从各构件的毁伤等级可以看出,相比于板、梁和柱等承重构件,砌体填充墙更易发生破坏,从而导致爆炸波在层内水平方向房间的毁伤破坏范围更大。展开更多
建立具有设计意义的地震动总输入能量谱是实现结构能量设计的基础。根据中长周期段修正的加速度反应谱及地震动有效持时,提出了一种生成地震动输入能量谱的方法。统计270组人工波的时程分析结果,得到了以等效速度表征的四段式弹性单自由...建立具有设计意义的地震动总输入能量谱是实现结构能量设计的基础。根据中长周期段修正的加速度反应谱及地震动有效持时,提出了一种生成地震动输入能量谱的方法。统计270组人工波的时程分析结果,得到了以等效速度表征的四段式弹性单自由度(single degree of freedom,SDOF)体系总输入能量谱,并给出了不同场地类型、抗震设防烈度等设计条件下归一化等效速度谱的参数取值。在考虑延性系数及刚度折减系数的影响后,提出了弹塑性SDOF体系修正输入能量谱的等效速度谱,估算了引起结构损伤的滞回耗能占总能量的比值。该能量谱可为基于能量的结构设计及研究提供参考。展开更多
文摘为探究钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁在侧向近爆荷载下的动力响应和破坏形态,基于通用显式有限元分析软件LS-DYNA建立RC梁数值模型展开数值分析,并与竖向近爆荷载作用时RC梁进行对比,分析比例距离、惯性矩、荷载作用面积及不对称配筋对RC梁动力响应和破坏形态的影响。通过改进等效单自由度法进一步分析RC梁承受侧向近爆荷载时的动力响应发现:随着比例距离的减小,RC梁的动力响应逐渐增大;由于惯性矩和荷载作用面积的影响,侧向起爆时的峰值位移是竖向起爆时的4~5倍;侧向起爆时RC梁不对称配筋对位移影响较小;改进的等效单自由度(single degree of freedom,SDOF)法可用于侧向近爆荷载作用下RC梁的动力响应计算,结果可靠且计算效率高;竖向起爆时,随着比例距离的减小,RC梁的破坏形态由弯曲破坏逐渐转变为弯剪破坏,随着比例距离的减小剪力影响越来越大;侧向起爆时,随着比例距离的减小,RC梁的破坏形态由弯曲破坏逐渐转变为局部破坏,配筋率高的侧面可以更好地抑制混凝土裂缝的产生和发展;竖向起爆时RC梁具有更强的抗爆性能,RC梁承受侧向爆炸荷载时会发生更严重的破坏,对结构的影响更大,因此需重视侧向爆炸荷载下RC梁的工程防护研究。
文摘为了确定弹塑性单自由度(single degree of freedom,SDOF)体系地震输入能,分析了中美场地土剪切波速转换关系,将从美国PEER地震记录数据库选取的220条强震记录按中国场地土类型进行分类,基于能量平衡原理,采用归一化方法,建议了一种基于复合强度指标的弹性SDOF体系三段式等效速度谱.分析了5类场地土条件下SDOF体系系统参数对地震输入等效速度谱的影响.研究结果表明:刚度折减系数对等效速度谱无明显影响;延性系数和阻尼比增大均对等效速度谱峰值和下降段衰减速度有削弱作用.综合考虑各类影响因素,通过参数多次拟合,得出弹性SDOF体系归一化等效速度谱峰值段及下降段修正系数,提出了一种适用于我国场地土类型、可直接供设计使用的弹塑性SDOF体系归一化等效速度谱确定方法,并验证了其有效性.
文摘爆炸作用下地面建筑目标的破坏分析对制定实战打击策略和工程防护具有重要的实践指导意义。采用LS-DYNA有限元分析软件对已有含填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构的近区爆炸试验进行复现,充分验证了所采用的精细化数值仿真方法的适用性。结合建筑结构混合单元建模方法,对典型三层含填充墙RC框架结构在典型战斗部(100 kg和200 kg TNT当量)爆炸作用下的动态响应开展了仿真分析,考察了爆炸波在结构内部的传播和结构损伤特性。基于等效单自由度(single-degree-of-freedom,SDOF)方法预测了爆炸荷载作用下框架结构梁、柱、板和填充墙等构件的损伤等级,建立了内爆炸作用下建筑目标的破坏简化分析方法,并通过与精细化数值仿真结果对比检验其适用性。结果表明,在100 kg和200 kg TNT爆炸工况下,精细化数值仿真分析中建筑物整体功能性和结构性毁伤等级均为中度和轻度,等效SDOF简化分析得到的相应毁伤等级与数值仿真结果一致。此外,从各构件的毁伤等级可以看出,相比于板、梁和柱等承重构件,砌体填充墙更易发生破坏,从而导致爆炸波在层内水平方向房间的毁伤破坏范围更大。
文摘建立具有设计意义的地震动总输入能量谱是实现结构能量设计的基础。根据中长周期段修正的加速度反应谱及地震动有效持时,提出了一种生成地震动输入能量谱的方法。统计270组人工波的时程分析结果,得到了以等效速度表征的四段式弹性单自由度(single degree of freedom,SDOF)体系总输入能量谱,并给出了不同场地类型、抗震设防烈度等设计条件下归一化等效速度谱的参数取值。在考虑延性系数及刚度折减系数的影响后,提出了弹塑性SDOF体系修正输入能量谱的等效速度谱,估算了引起结构损伤的滞回耗能占总能量的比值。该能量谱可为基于能量的结构设计及研究提供参考。
