国家自然科学基金(51208406)
- 作品数：16 被引量：116H指数：6
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- 核电站结构地震响应分析——基于不同计算方法考虑基础提离
- 2014年
- 为克服传统接触面单元方法中非线性计算收敛困难的问题,首先提出一种新的考虑基础提离的方法——弹簧单元法,即在结构基础与下卧地基土之间设置弹簧单元考虑土-结构相互作用,再通过设置弹簧单元的荷载-变形曲线(即F-D曲线)使弹簧单元只能提供压力,而不能提供拉力考虑结构基础的提离效应;然后基于某简化核电站结构计,对比分析两种方法的计算效率及结构地震响应。对比分析表明:1弹簧单元法在计算效率上显著优于传统的接触面单元方法;2由于两种方法得到的结构响应差异较小,且弹簧单元法更合理,因而推荐采用文中提出的弹簧单元法考虑基础的提离效应。本文的研究成果可为核电站结构抗震设计分析方法的完善提供参考。
- 王国波王亚西于艳丽鲁伟
- 关键词：地震响应土-结构相互作用
- 基础提离对结构地震响应影响分析
- 2015年
- 在较大地震荷载作用下,核电站结构底板(或基础)与下卧地基土可能会发生分离,即基础提离。传统处理基础提离问题的方法是在结构基础与地基土之间设置接触面单元或节理单元,目前常见的接触类型有面面接触和点点接触。本文首先介绍了两种接触类型在考虑基础提离方面的具体方法,然后利用这两种接触类型计算分析了某简化核电站结构的地震响应,并进行了对比分析。计算结果表明:(1)不同方法得到的结构响应变化规律一致,主要区别在于响应的幅值上;(2)点点接触类型在计算效率上要优于面面接触类型,建议在采用接触方法考虑基础提离效应的模拟时,优先采用点点接触方法。本文的研究成果可为核电站结构抗震设计分析方法的完善提供参考。
- 王国波鲁伟王亚西于艳丽
- 关键词：地震响应
- 对称大底盘多塔隔震结构塔楼高度变化对塔楼相互作用影响的初步分析被引量：3
- 2019年
- 大底盘上存在多个塔楼时,地震作用下各个塔楼及大底盘之间的相互作用无法忽略,而对于隔震结构,其相互作用影响因素更为复杂。本文针对大底盘多塔隔震结构和非隔震结构进行了有限元建模数值分析,研究不同塔楼数量和塔楼高度因素作用下结构的相互影响。引入差异系数CV对多塔结构相互作用影响大小进行评估。多塔层间隔震结构能够降低塔楼间的相互作用效应,使得各塔楼的自振特性及地震响应与其对应单塔更为接近,但塔楼间的相互影响依然存在。多塔结构中间塔楼层数减少时,较高塔楼的地震响应有增大的趋势,设计中不能忽略。
- 李凯达王国波霍达李朋
- 关键词：大底盘多塔层间隔震
- 地铁车站与其上盖钢框架结构体系的地震响应分析被引量：5
- 2016年
- 以某实际工程为例,建立了地铁车站-上盖钢框架计算模型,分析了该体系结构的地震响应。分析中设计了5种计算工况,通过对各工况计算结果的对比分析,研究地铁车站结构与上盖钢框架结构地震响应的相互影响,以及地铁车站结构与上盖建筑物对场地土地震响应的影响。分析表明:较小尺寸的地下结构以及较轻的上盖建筑物对场地土动力特性和体系地震响应规律的影响均较小。同时,由于受土体的约束,地表框架结构与地下地铁车站结构是否相连,对体系地震响应的影响也不显著。
- 王国波伍火胜王亚西
- 关键词：地铁车站地震响应
- 不同经验公式对地基阻抗函数影响的对比分析被引量：1
- 2013年
- 进行土-结构动力相互作用分析的第一步便是获得地基的动力刚度矩阵,即地基阻抗。在上世纪七八十年代关于阻抗函数理论研究的黄金时期期间,众多学者建立了诸多的经验公式,极大地丰富了阻抗函数理论。在土-结构动力相互作用的重要性得到普遍重视的当今,该如何合理使用这些经验公式,是一个必须澄清的问题,这便是本文工作的目的。本文拟先基于最简单的单自由度情形,推导阻抗函数的基本公式,然后介绍目前有代表性的两类常用经验公式,第一类是以Veletsos经验公式为代表的考虑体系频率相关性的阻抗函数,第二类是以Richart经验公式为代表的不考虑体系频率相关性的阻抗函数。然后以一个简单的三层框架结构为例,利用上述两类经验公式分别计算地基的阻抗值,并以此为基础对框架结构进行模态分析和瞬态分析。计算分析表明各经验公式得到的不同阻抗值对体系频率特性和动力响应影响不大,并在对比分析的基础上推荐优先使用不考虑体系频率相关性的Richart经验公式。论文所建议的经验公式以及阻抗函数计算方法和步骤均可为实际工程结构的抗震设计提供依据。
- 王国波于艳丽何卫
- 关键词：经验公式阻抗函数土-结构动力相互作用阻尼自振频率动力响应
- 地基土模型对土–结构相互作用体系地震响应影响的初步分析被引量：4
- 2014年
- 在目前常用的土–结构动力相互作用分析方法中,通常将地基土简化为弹性半空间模型,通过弹簧–阻尼器单元考虑土体对结构的影响,而弹簧–阻尼器单元的计算参数则通过阻抗函数确定。但实际工程中地基土并不是弹性半空间模型,将地基土简化为弹性半空间模型将会给土–结构相互作用体系地震响应带来多大的误差,针对该问题,本文主要考虑3种地基土模型:理想弹性半空间模型、置于刚性地基表面的分层地基土模型和置于弹性半空间上的分层地基土模型。先从不同地基土模型阻抗函数经验公式表达式入手,定性分析不同公式对地基土阻抗函数的影响;然后基于2个具体的算例,分析不同地基土模型对土–结构动力相互作用体系自振频率、加速度响应及其反应谱等的影响。计算分析表明:虽然由不同经验公式得到的静阻抗值有一定差异,但在综合考虑刚度系数后,动阻抗值相差并不大。因而,不同地基土模型对体系频率特性和地震响应的影响并不大。研究成果可为土–结构动力相互作用体系初步抗震设计提供参考。
- 王国波于艳丽蒋沧如何卫
- 关键词：基础工程阻抗函数地震响应
- 土性参数纵向不均匀对盾构隧道地震响应影响的初步分析
- 2015年
- 目前一般将土体假设为匀质单层模型或匀质分层模型进行研究,不考虑土性参数沿纵向的不均匀分布对隧道等地下结构地震响应的影响。通过某具体工程,建立均匀土体-隧道模型和纵向不均匀土体-隧道模型,计算并对比分析两种工况时结构的相对变形及受力。结果表明:在给定的计算工况下,土性参数纵向不均匀时对隧道结构变形与受力有一定的影响,但影响程度不大,主要原因可能是隧道尺寸较小、地震动幅值较小以及场地条件较好。今后还需进行广泛的参数分析以探讨一般性的规律。
- 潘洪科王国波王亚西
- 关键词：盾构隧道地震响应
- 基础提离对核电站结构地震响应的影响分析被引量：6
- 2015年
- 当地震足够大时结构基础将会与下卧地基土发生分离,即所谓的基础提离现象。但该现象在常规的土-结构相互用(SSI)的地震响应分析中常常被忽视。核电站结构(NPP)由于特殊性,其设计地震强度一般较大,因而有可能发生基础提离现象。基于某简化核电站结构,利用大型通用软件ANSYS的接触面功能和弹簧单元,分别进行了四种工况的计算:1基础固定;2考虑基础提离,不考虑土-结构动力相互作用效应;3不考虑基础提离,但考虑土-结构动力相互作用效应;4同时考虑基础分离和土-结构动力相互作用效应。通过对比分析,确定合适的土-结构动力相互作用计算方法以及基础提离对核电站结构地震响应的影响。计算分析表明:1土-结构相互作用对核电站结构地震响应的影响不容忽视;2基础提离主要影响核电站结构竖向地震响应,而对结构水平向地震响应的影响较小。本文研究成果可为核电站结构的抗震分析提供参考。
- 王国波王亚西于艳丽何卫
- 关键词：土-结构相互作用地震响应接触面核电站
- 土体-隧道群相互作用体系地震响应研究被引量：12
- 2015年
- 针对新出现的土-隧道群相互体系,以某实际紧邻多孔交叠盾构隧道工程为研究背景,建立了土体-隧道群相互作用体系计算模型,通过全面的参数分析探讨了该复杂体系的地震响应规律。考虑的主要影响因素包括土体方面(土的分层特性)和隧道方面(隧道的半径、空间间距、埋深),并采用等价线性化方法考虑了土体的非线性特性。结果表明:隧道的半径、埋深和空间间距对场地土和隧道的地震响应影响显著;对于复杂的土体-隧道群体系而言,由水平地震动引起的土体竖向加速度响应应引起足够的重视。
- 王国波王亚西于艳丽陈斌
- 关键词：隧道工程地震响应
- 对反应位移法中几个关键问题的探讨
- 反应位移法是地下结构抗震分析最常用方法之一。本文拟通过具体算例分析,探讨了目前反应位移法在实际应用中的几个简化假设,具体包括土弹簧刚度的不同确定方法、分层土体与等效单层土体的位移模式、线性与非线性时土体位移模式等。计算分...
- 王国波王敏覃程高飞
- 关键词：反应位移法地震响应位移模式地下结构
- 文献传递
