一、三维地震工程测量数据处理方法(论文文献综述)
于仲洋[1](2021)在《典型换乘地铁车站结构地震响应特性及抗震简化分析方法研究》文中提出我国是地震频发国,70%以上的城市处于地震活动区,因此城市基础设施的抗震设计及安全评估是城市发展的重要课题。城市地下轨道交通由于其建设成本昂贵,一旦发生破坏修复极其困难,因此开展城市地下轨道交通抗震方面的调查研究具有重要的工程意义和学术价值。以往学者们针对结构形式简单的地铁车站结构开展了大量的调查研究,并形成了较成熟的设计方法。而随着近些年城市地下轨道交通网络愈发复杂,结构形式复杂的各类换乘地铁车站越来越多,对于这些复杂的车站结构,除了需要考虑与周围土层间的相互作用特性外,结构与结构间的相互作用特性也会对结构地震响应特性产生重要影响,以往对这方面内容研究较少,且缺少简单有效的抗震设计计算理论和方法。有鉴于此,本文对十字型交叉节点换乘和H型短通道平行换乘两类典型的换乘地铁车站开展系统研究,采用理论分析、振动台模型试验、有限元数值模拟等方法,探究两类换乘地铁车站结构的地震响应规律、抗震分析方法等问题,以期为复杂地下结构的抗震设计提供参考依据。完成的主要工作以及取得的成果如下:(1)首次利用侧墙局部受力简化模型和解析解理论推导的方式探究了十字交叉车站的交叉换乘段对侧墙局部受力特性的影响。结果表明:车站交叉换乘段对侧墙局部受力的影响范围基本在3倍的层间高度以内;超过该范围后,车站结构内力响应与标准段内力响应一致。(2)首次开展关于十字交叉车站结构模型的振动台试验,揭示了在地震作用下结构特有的动力变形规律以及结构间动力相互作用特性。结果表明:模型两个方向上的结构间的相互作用特性主要受自身结构形式影响;不同工况条件下结构模型的交叉换乘段对整体结构以及结构与土层间相互作用的影响基本在1.5倍的结构宽度以内,超过该范围后,结构模型不再受交叉换乘段影响。(3)利用有限元数值模拟还原振动台试验过程,通过对比分析证明了数值模拟方法的科学有效性。建立单层十字交叉车站的全尺寸模型,再次探究车站交叉换乘段对侧墙局部受力特性的影响,证明局部受力简化理论模型获得的理论解及结论是合理的。建立多层十字交叉换乘地铁车站的全尺寸模型,多角度探究此类换乘车站结构间的相互作用规律。结果表明:影响此类换乘车站结构动力响应的关键因素是自身结构形式;车站交叉换乘区段内的底层结构中柱以及两个方向结构间的交叉连接段是此类车站结构的抗震薄弱环节;不同外部条件下车站交叉换乘段的影响与试验结果一致,影响范围基本在1.5倍的结构宽度以内,超过该范围后,结构不再受车站交叉换乘段影响。(4)提出一种适用于复杂地下结构的三维拟静力抗震分析方法,用于十字交叉换乘地铁车站结构的抗震分析。通过理论推导证明该方法在理论上是严谨的,通过实例验算证明该方法是一种实用且精度较高的拟静力抗震分析方法。(5)建立H型短通道平行换乘地铁车站有限元模型,系统探究此类换乘车站结构间的相互作用规律,完善此类复杂地下结构地震响应规律。结果表明:并行车站间的通道换乘段对车站整体结构的影响范围基本在1.5倍的换乘通道宽度以内,而并行两车站间的相互影响范围基本在2倍的结构宽度以内。随后提出针对H型短通道平行换乘地铁车站的拟静力抗震分析方法。
张鹏程[2](2021)在《村镇区域砌体结构信息智能获取与震害预测》文中研究指明砌体结构是我国村镇地区分布最广、数量最多的建筑结构类型之一。受经济条件等因素限制,村镇砌体结构普遍存在材料质量参差不齐、施工手段不规范等问题,导致其抗震性能较差,在遭遇地震灾害时往往会发生严重损毁,造成巨大的人员伤亡和经济损失。因此,对其进行准确的建筑信息获取和震害预测是村镇地区地震灾害风险评估的基础性工作。我国村镇区域建筑具有无数据、随机性强和结构形式多样的特点,获取其建筑信息是实现震害预测的前提和基础,传统的人工检测技术效率低、不经济,而先进的遥感测量技术在解决上述问题时还有待进一步完善。本文提出了一种图像识别与模糊推理相结合的村镇区域砌体结构信息智能获取方法,并进行村镇区域砌体结构的震害预测,具体研究工作如下:(1)提出一种村镇建筑几何信息以及结构类型预测方法。通过图像测量手段结合遥感技术实现村镇建筑几何信息的量测,同时搜集大量数据构建村镇建筑影像数据集,并建立基于卷积神经网络的村镇建筑结构类型图像识别模型,实现了村镇区域砌体结构的准确识别。(2)提出了一种基于模糊推理的村镇区域砌体结构隐蔽信息获取方法。该方法基于模糊数学理论与实际工程经验,构建了村镇砌体结构材料属性、构造信息、墙体配筋情况与经济收入水平,建造年代之间的模糊规则,并建立相应模糊推理模型,该模型可有效提取砌体结构隐蔽信息;同时依据结构的几何信息及地理坐标信息实现其墙体信息的预测。(3)建立了适用于村镇区域砌体结构的力学模型以及空间地震动场。通过拟合公式将获取的建筑信息转换为建立结构弹塑性分析模型所需的参数,将墙体单调骨架曲线进行叠加从而建立结构的多自由度剪切模型。依据目标区域的场地条件、土层结构等信息建立了考虑空间效应和局部场地效应的空间地震动场模型。(4)对内蒙古地区某典型村落进行了砌体结构信息智能获取及震害预测,结果表明,上述方法可以高效、准确地获取村镇区域砌体结构建筑信息,并通过对震害场景的模拟计算,有效预测村镇区域砌体结构震害。
王建飞[3](2021)在《基于遥感技术的建筑抗震因子提取与应用研究》文中进行了进一步梳理开展建筑抗震能力影响因子(下文简称“抗震因子”)调查,预测地震情景下的建筑破坏比,是编制区域防震减灾规划、制定区域抗震设防水准的重要依据。受“保障生命”的抗震设计思路影响,传统的单体建筑抗震能力验算重点在于研究单体建筑的物理响应机制、建立建筑破坏概率模型。在此基础上,通过影响建筑破坏率的“结构、高度、设防等级”等抗震因子加权,建立了丰富的区域建筑震害预评估模型。近年来,在“保障性态”的抗震设计新思路下,建筑抗震能力评估不仅考虑建筑本身的破坏概率,还增加了“建筑使用功能、人员伤亡、经济损失”等社会影响方面的考虑。在传统的“结构、高度、设防等级”等抗震因子体系中引入“设防水准、人口密度、经济密度”等空间分布差异显着的因素,综合开展城市群、建筑群建筑抗震能力,构建地震情景,预评估建筑破坏比、人员伤亡和经济损失是当前建筑抗震能力评估的新趋势。第一次全国自然灾害风险普查对我国的建筑抗震因子数据调查提出了“范围更广、效率更高”的需求。然而,由于我国地域辽阔且建筑基础数据库不完整,加之,传统实地调查方法难度大、成本高且效率较低。如何建立快速、高效、低成本的大范围建筑抗震因子调查方法,建立适合大空间尺度的震害预评估流程,是我国自然灾害风险普查亟需解决的关键科学问题。针对建筑群震害预评估中的抗震因子参数难获取的问题,本论文研究了各类遥感数据与Web大数据信息相结合的建筑群抗震因子提取方法,结合灯光遥感数据,统计分析了人口与经济等承灾体的时空分布特征,构建了基于遥感的震害预评估流程与方法。本文取得的主要成果包括:(1)基于建筑震害等级和震害指数,研究了影响建筑抗震能力的主要因素,分析了各类遥感影像的“光谱特征、纹理特征、相位特征”等遥感指数与建筑“轮廓、高度、年代”等抗震因子的关系,介绍了各类建筑抗震因子的遥感提取原理。基于遥感提取的建筑抗震因子(下文简称“遥感抗震因子”)概率化分布特点,给出了基于遥感抗震因子的建筑破坏比预评估方法。(2)构建了基于遥感数据的建筑群抗震因子提取流程与方法。结合Web大数据改进了K-means影像分类算法,提出了网络数据与遥感数据相结合的建筑区快速提取技术,提取精度可达到90%以上;针对国内建筑属性数据库不完善的问题,提出了“城市、乡镇、农村”三级抽样的建筑抗震因子获取方法,评估了“人口普查数据”和“1%人口抽样调查数据”的建筑属性分布率随时间变化特征,在双侧精度99%置信区间内,全国各省份建筑属性结构在10年内无显着变化。最终认为,“人口普查数据”中的建筑属性分布概率可作为区域建筑抗震因子参数输入区域建筑破坏比预评估模型。(3)建立了单体建筑抗震因子的遥感提取方法与流程。基于机器学习的Seg Net模型建立了基于GF-2的0.8m分辨率建筑轮廓提取方法,平均提取精度92.14%;提出了基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量(Persistent Scatterer Interferometric Synthetic Aperture Radar,PS-In SAR)相位残差的建筑高度提取方法,结果的误差均值为-0.06层,误差均方差为2.01层(样本最大楼层数为29层),能够满足建筑易损性曲线评估模型的要求;建立了基于时序光学遥感数据和web大数据的建筑年代变化检测方法,90年代以前老旧建筑的识别率46.15%,90年代建筑识别率63.55%,2000-2010年建筑识别率84.23%,2010年以后建筑识别率90.91%;尝试基于PS-In SAR的时序形变数据,探索考虑大型建筑热胀冷缩系数的结构鉴定方法,结构判别精度可达到70.17%。(4)分别以首都圈和四川为研究区,基于模糊评价法与建筑易损曲线,实现了应用遥感技术进行建筑震害预评估。以首都圈当前建筑震害因子数据为例,复现1976年唐山地震,预评估了首都圈建筑群破坏比,产出县域尺度的建筑抗震指数与模拟的宏观地震烈度;以四川省2008年汶川地震前后遥感数据为例,模拟了2008年四川省建筑震害、震中区县人员伤亡及建筑经济损失,验证了本方法的震害损失预评估精度。
龚俊[4](2021)在《特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究》文中研究说明特高压变电构架(以下简称“构架”)作为特高压变电站内典型且重要的下部支承结构,承担着支承电气设备及大跨度输电导线的作用,其抗震性能直接决定了特高压网络主干线是否能承受强震作用、保障正常运营。构架的抗震设计存在两项关键理论问题。一是(构)架(输电)塔(导)线耦合体系的动力相互作用突出。通过震害调查已经发现,与构架相连的输电导线和远端的输电塔均可能加剧结构的倒塌震害,揭示架塔线动力耦合作用机理并量化其对构架的影响已经成为设计人员和业主的迫切需求。二是地震入射方向影响显着。架塔线耦合体系在正常使用状态下,其构架呈非对称的受力和变形状态。对于这类不规则耦合体系的抗震性能,具有高度不确定性的地震入射方向也可能是不利因素。因此研究架塔线耦合体系的地震入射方向效应,可以保证其在任意入射方向下的地震安全,也将对构架的抗震设计方法完善起到推动作用。本文正是基于以上两项理论问题开展研究工作,论文的主要研究内容及成果包括:(1)倾斜输电导线的等效简化模型采用解析方法推导了倾斜悬索(含阻尼且均匀)水平张力的频响函数,并根据频响函数提出了悬索的水平静力刚度和索动力系数,建立了其水平动力刚度,该动力刚度充分考虑了索的几何、材料、动力及阻尼特性。然后将倾斜输电导线等效简化为基于水平动力刚度的弹簧模型,以单塔单线体系为对象采用振动台试验和数值相结合的方法对其进行验证,发现其在保证精度的情况下,显着提高了计算效率。最后通过开展参数分析发现,在倾斜角不超过50°的情况下,等效弹簧模型在不同地震激励下均可以有效模拟具有不同倾斜角、垂跨比和跨度的输电导线与结构的动力耦合作用。需要注意的是,弹簧模型是依据索平面内的推导结果建立起来的,忽略了索平面外的振型贡献。(2)架线动力耦合效应根据相似理论设计、加工了缩尺比为1/15的单跨架线耦合体系试验模型,以三种输电导线垂跨比为分析工况,采用20条远场地震动以设防强度对试验模型分别进行横向和纵向一维激励。试验结果发现,架线动力耦合作用很大程度上减弱了构架的响应,减弱程度随垂跨比的减小而增大;相比纵向激励,在横向激励下表现更为强烈。其次,通过对数值原型进行参数分析,发现耦合作用是体系的自身属性,与外荷载无关;相比三跨,在单跨架线耦合体系中更为突出。最后,对耦合体系开展横向强震倒塌试验,结果表明,在强震作用下,耦合作用加速了构架的损伤发展,降低了其承载力,影响了结构的倒塌倾覆方向。(3)架塔线动力耦合效应建立了基于ABAQUS的三种有限元模型,即:非耦合构架、架线和架塔线耦合体系,其中前两种作为对比模型。采用动力时程分析方法讨论了构架在不同强度地震作用下的结构响应和塑性发展规律,并利用增量动力分析方法对三种分析模型开展全荷载域动力时程分析,结果表明,架线和架塔线两种耦合作用均改变了构架的强震失效模式,大大降低了其承载力,使构架的倒塌风险显着增大。总结发现,架塔线动力耦合作用包含了输电塔横担的激励放大作用、输电导线的初始水平张力作用、弹性约束作用以及悬挂系统的耗能减震作用,对于构架的抗震性能而言,前两者是不利作用,后两者是有利作用。(4)地震入射方向效应基于4264组多维地震动无偏样本空间,研究了地震动特性随入射方向的变异性,发现这种变异性与震源、传播距离和场地条件等因素无关,表现出复杂的随机特性。根据上述变异性大小提出了基于方向性的多维地震动分类方法及其选择标准。根据以上标准更新了远场记录库,采用40组地震动对架塔线耦合体系进行多方向激励。研究表明,入射方向对构架地震响应的影响大,不能被忽视;入射方向的改变会使构架各阶振型的参与程度发生变化,进而影响其在强震作用下的塑性分布和抗倒塌性能。此外,从理论上对地震动和入射方向不确定性进行解耦,提出了构架地震响应及极限承载力的95%保证模型。最后,结合架塔线动力耦合和地震入射方向效应,提出了构架在小震作用下的弹性结构响应和强震作用下的极限承载力的预测模型。(5)多入射角地震易损性研究基于地震需求和抗震能力分别与入射方向相关和无关的思想,提出了一种考虑结构方位布置和断裂带走向的多入射角地震易损性分析方法,该方法充分体现了地震动、结构和入射方向不确定性。据此,首先采用拉丁超立方抽样方法组建结构-地震动-入射角样本对和结构-地震动样本对,对架塔线耦合体系分别开展了概率抗震能力分析和概率地震需求分析。然后,采用本文提出的多入射角地震易损性分析方法建立构架在不同极限状态下的易损性平面,据此为特高压变电站外的输电线路布置方案提供了建议;其次,将采用本文方法与基于传统激励方法的易损性分析方法(TEM-SFAM)获得的结果进行比较,发现TEM-SFAM方法不能识别出构架可能存在的最大地震风险,在构架地震易损性分析中的可靠性低。最后,提出了一种以震中位置为变量的地震风险评估方法,并对实际工程进行了定量评估。
金航[5](2021)在《四川省地震灾情快速评估系统研究》文中指出地震快速评估系统可以在地震发生后一段时间内的“黑箱期”快速评估并获得地震灾情信息,在防震减灾和震灾应急工作中具有重要作用。传统的地震灾情快速评估系统仅在图形化的二维层面上实现了震害预测与快速评估,而在三维空间信息的拓扑表达、数据解释以及空间交互操作等方面存在一定的不足。为解决上述问题,实现三维空间下地震灾情数据的3D可视化与地震灾情快速评估,本文设计并实现了一套基于数字地球科学平台的地震应急灾害快速评估系统,该系统可以为发生破坏性地震的区域提供三维快速评估与辅助决策分析,并为地震应急与防震减灾提供科学的数据支持。本系统根据研究区四川省灾情评估相关标准,结合预处理后的各类基础数据和具有针对性的地震损失评估模型,按照实际需求采用Microsoft Visual Studio、C++与Qt开发了系统主要功能,研究内容及成果如下:(1)系统以三维开源引擎为切入点,通过系统总体架构设计、框架场景搭建等完成地震灾情三维评估模块,实现了基于数字地球平台的空间数据显示、地形实时渲染、三维场景交互以及空间数据信息查询功能,有效改善了地震灾情损失评估工作中的评估效率与决策方式。(2)系统采用C/S架构,以插件化开发模式在三维场景可视化以及交互式图形界面技术的基础上,引入空间分析、图像处理及文本编辑等功能实现系统自动化运行,满足地震应急评估在三维数据浏览、数据分析、图层管理以及快速评估结果输出等方面的时效性与规范性要求。(3)通过开发具有不同功能的子系统辅助决策地震灾情评估,子系统设计了地图基础操作、空间量测、数据标绘以及通视分析等模块协助灾情的评估与查看、辅助决策地震救援工作、保证系统在地震灾情快速评估中的便捷性与实用性。(4)分析研究区破坏性地震实例,结果表明系统在震害预测评估数据与模型基础下,准确地实现了计算机的自动化分析与处理,评估结果与实际结果在不同损失模型中的差异在可接受的范围内,具备一定的科学性,由此完成了界面友好、可操作性强且计算效率高的地震灾情快速评估系统。
任朋[6](2021)在《SH波入射下圆弧凹陷与盆地瞬态响应解析解研究》文中指出局部地形对地震动的影响是地震学和工程学研究领域的重要问题,也是当今科学研究工作的热点话题。从1940年加利福尼亚州出色地记录人类历史上第一条强震动以来,相关工作陆续开展。根据实际观测和震害调查,本文选取的研究对象是圆弧形凹陷与圆弧形沉积盆地,选取破坏性较强的SH波为入射波。目前,地震波散射问题的解析解,一般在频域内给出,且适用的频带较窄,不能获取可靠的瞬态反应解析解。为解决此问题,本文推导了圆弧形凹陷对SH波散射问题的宽频带频域解析解。利用此宽频带频域解析解,获取了不同空间点地震反应的宽频带频响函数,基于Fourier变换,给出了SH波入射下圆弧形凹陷地形瞬态动力响应的解析解。以此为基础,研究了凹陷在脉冲输入与实际地震动输入下瞬态反应的基本特征,并重点分析了凹陷对地震动的放大效应,该效应定义为凹陷周围不同空间点地震反应参数,如其峰值和反应谱等,与自由场(即弹性半空间)地震反应参数之间的比值。其结果表明,在脉冲输入下,凹陷角点位移幅值显着放大,该放大效应与入射角度和脉冲持时有关;在实际地震动输入下,凹陷迎波面角点反应谱放大显着,谱比最大值可高达2.0,且放大效应与凹陷几何参数和入射角度等因素有关。此外,本文验证了基于四节点四边形等参单元,和粘弹性人工边界方法得到的数值解,检验了其精度。地震波散射问题的解析解是研究局部场地、地形、盆地等对地震动放大效应的重要理论工具。针对SH波入射圆弧盆地散射问题,现有解析解大部分在频域内给出,不能直接用于研究不规则地形对地震动峰值、反应谱等参数的放大效应。本文推导了SH波入射下圆弧形沉积盆地动力响应的宽频带稳态解析解,通过Fourier变换,获取了瞬态响应的解析解。以此为基础,研究了El Centro波入射下,沉积盆地对地震动峰值加速度、峰值速度、峰值位移、以及不同周期反应谱的放大效应。结果表明,盆地的宽度和深度、沉积介质的波速、入射波的角度等因素对盆地放大效应有显着影响,地震动反应谱谱比的最大值超过了2.0,而且宽度达到10km的较大型盆地对长周期地震动参数具有显着的放大效应,对于位于这类盆地内的超高层建筑、大型储液罐、大跨度桥梁等长周期结构,应充分考虑盆地对抗震设防参数的影响。最后,本文总结了整个研究,实现了提供一种研究圆弧形凹陷放大效应与盆地效应的方式,给出部分分析结果,为定量评估地震动以及运用反应谱法抗震设防提供一定的实际价值与依据的初衷。同时,对本文工作有待进一步进行的内容做了说明,展望了局部地形对地震动影响研究,包括SH波入射凹陷和盆地问题,未来可能的发展方向。
左媛[7](2021)在《考虑节点初始裂纹和累积损伤的钢框架地震易损性分析》文中研究指明钢结构梁柱节点焊缝中或多或少会存在裂纹,在外荷载作用下,这些裂纹会进一步扩展,最终导致节点焊缝区域断裂。在地震等荷载作用下,节点焊缝处裂纹会对整体结构承载能力产生不良影响。因此在钢结构构件设计及抗震设计中对焊缝质量应给予足够的重视。本文在考虑节点含初始裂纹a0和累积损伤的基础上,提出了兼顾准确性和高效性的空间钢框架杆件模型,研究节点含不同深度初始裂纹对结构易损性的影响。主要内容和研究成果如下:(1)以含a0的足尺梁柱焊接构件试验模型为研究对象,以扩展有限元(XFEM)为分析手段,完成了节点从启裂到下翼缘断裂破坏全过程的精确仿真。采用四种加载制度,分析不同加载幅值对含裂纹节点性能的影响,研究结果表明,加载跨幅对节点性能影响较小,采用XFEM可以较好反映构件退化特征。(2)研究了a 0所处位置对节点性能的影响,将a 0设置在梁下翼缘焊缝区域左、中、右三个位置,对节点破坏模式、退化特性、损伤曲线及断裂性能进行详细分析。研究结果表明,a0在梁下翼缘焊缝区域的位置不会显着影响节点性能,可以将a0设置在中间代表梁下翼缘焊缝区域存在初始裂纹。(3)提出了节点连接器杆件简化计算模型,对梁下翼缘焊缝区域含a0为0.0mm~8.0mm深度初始裂纹的节点进行有限元仿真,建立屈服点、极限点参数与a0的数值关系。以节点屈服点、极限点的弯矩、转角值设置连接器参数,建立适用于不同a0深度的节点简化模型。(4)在节点简化模型基础上,建立钢框架杆件模型,并进行静力弹塑性分析。根据节点失效状态定义不同性能限值并划分破坏状态。研究结果表明,本文中使用考虑损伤的双参数模型较单参数模型,不依赖加载制度,更合理描述试件损伤破坏过程。(5)为研究a0对钢框架结构地震动需求的影响,选取节点含a0的钢框架结构为研究对象,建立结构地震需求模型。将节点含有初始裂纹这一因素,作为结构不确定因素,在整体框架中对a0在不同位置的相关性采用完全独立的简化方法,即框架中每个节点的初始裂纹深度不同。建立节点含初始裂纹的钢框架结构的结构反应和地震动强度参数之间的概率关系。(6)为研究节点中a0对结构地震易损性的影响,以7层3跨钢结构为例,将节点含初始裂纹这一个不确定因素作为结构的不确定性加以考虑,获得地震易损性曲线。研究结果表明,本文从节点初始裂纹出发,建立的考虑初始裂纹的钢框架杆件模型,可以较好的进行节点含初始裂纹的钢框架结构地震易损性分析。通过试验验证、数值计算、理论分析,本文完成了节点含初始裂纹的钢框架结构地震易损性分析。完善和推进了地震易损性研究理论体系,为含初始裂纹节点的复杂力学行为研究提供了有力的技术支撑,为实际工程问题提供分析方法。
王振[8](2020)在《弹簧沥青三维隔震结构多维振动台试验及有限元分析研究》文中指出近年来,随着地震灾害频发和建筑行业技术发展,隔震结构在实际工程中得到了越来越多的应用。大多数的隔震支座仅能进行水平隔震,而不能隔离竖向地震作用。但是越来越多的地震记录表明竖向地震作用的强度一直被低估,同时相关研究表明竖向地震作用对结构的影响不容忽视。因此许多学者都在致力于开发能够同时隔离水平和竖向地震作用的三维隔震支座。然而目前的三维隔震支座成本较高、施工复杂,很难在普通民居尤其是村镇房屋中使用,因此开发出一种结构简单造价低廉的三维隔震支座具有重要意义。本文以一种适用于低矮房屋的弹簧-沥青三维隔震支座为研究对象,对新型三维隔震结构进行了振动台试验和理论研究。首先对弹簧参数的选取方法进行了研究。在弹簧-沥青三维隔震支座中,弹簧是核心的受力构件,用来承受上部结构的重量和水平、竖向地震作用,因此如何选取弹簧参数决定了隔震结构的安全性和隔震效果。本文根据弹簧的刚度公式和结构动力学理论,提出了弹簧各参数的选取方法和弹簧-沥青三维隔震结构的设计流程。研究结果表明,弹簧的高径比是控制弹簧稳定性和隔震效果的重要设计指标,高径比小于2.6时弹簧不会发生失稳。但是设计过程中为了保证更好的隔震效果,弹簧的高径比往往大于2.6,此时应对弹簧的稳定性进行验算,即弹簧变形小于失稳临界位移。其次对隔震支座的阻尼性能进行了研究。由于隔震支座刚度较小,在地震作用下会产生较大的位移,因此需要在隔震支座中添加阻尼材料减小上部结构的位移反应。在弹簧-沥青三维隔震支座中,沥青油膏起到防止弹簧锈蚀和提供额外阻尼的作用。本文采用循环单剪仪对沥青试样进行往复剪切试验,研究了沥青阻尼特性与双灰粉含量、循环次数、加载频率、加载位移以及温度的相关性。研究结果表明,沥青的阻尼特性与循环次数无关,与加载频率呈正相关,与加载位移、温度和双灰粉含量呈负相关。为了检验弹簧-沥青隔震结构的抗震能力和隔震效果,本文对弹簧-沥青三维隔震结构进行了多维振动台试验,通过设置对照组研究沥青油膏在隔震支座中的作用。在试验过程中依次逐级加载水平、水平竖向和多维地震动,研究竖向地震动和摇摆地震动对隔震结构地震反应的影响。试验结果显示,隔震模型水平加速度衰减系数均在0.66以下,表明水平隔震效果良好;竖向加速度衰减系数在无沥青试验中均大于1,在卧龙波有沥青试验中为0.5左右;沥青能够显着增加隔震结构的阻尼比,并能有效减小上部结构的位移反应;竖向和摇摆地震动均使隔震模型的地震反应增大,竖向地震动通过改变结构的水平等效刚度从而影响结构的地震反应,摇摆地震动能够改变结构的受力从而影响结构的地震反应。为了进一步研究弹簧-沥青三维隔震结构的动力特性,本文采用有限元软件ANSYS建立有限元模型,对振动台试验模型进行模态分析和动力时程分析,并将数值模拟结果和试验结果进行对比分析。研究结果表明,模拟值和试验结果吻合良好,说明了该有限元模型参数的合理性。
赵盈皓[9](2020)在《基于不确定性的钢桁架桥连续倒塌和地震易损性评估》文中研究指明近年来,桥梁结构因地震、车船撞击和超载等因素发生的多起连续倒塌事件,引起了广大研究人员的关注。目前,针对钢桁架桥的地震易损性研究十分缺乏,关于桥梁连续倒塌的研究不多,特别是考虑结构随机性的钢桁架桥连续倒塌研究,尚未见公开报道。考虑结构材料和地震作用的随机性,本文开展了钢桁架桥的连续倒塌和地震易损性研究工作,提出基于等效非线性静力分析的桥梁结构连续倒塌分析框架和基于评分指标、更新结构模型的桥梁地震易损性计算方法,分析计算了64m铁路标准钢桁梁桥和横琴二桥钢桁拱桥的连续倒塌过程结构响应和地震易损性。本文的主要工作和结论如下:1.考虑结构材料的随机性,提出了钢桁架桥连续倒塌分析的等效非线性静力分析框架,分析计算了64m铁路标准钢桁梁桥和横琴二桥钢桁拱桥在连续倒塌过程中的结构响应。以算例钢桁梁桥为例,分别建立节点刚接、半铰接刚接和弹性连接的平面和空间杆系结构模型,比较了倒塌破坏时桁梁桥的非线性静、动力响应;对比了杆件破坏时长、基于应力和位移的分析等因素对桥梁响应的影响。计算了横琴二桥钢桁拱桥和算例钢桁梁桥的非线性等效动力放大系数和需求能力比,结果表明:钢桁架桥抗连续倒塌的非线性等效动力放大系数为1.1~1.4。2.提出了基于综合桥梁结构构件和部件损伤评分指标的钢桁架桥易损性分析方法,阐述了其计算过程和步骤。考虑地震动和结构材料参数的随机性,采用Open Sees软件,进行了64m铁路标准钢桁梁桥的非线性时程分析,获得其在单向和多向地震波作用以及桥上有车和无车工况下的桁梁桥结构响应,采用基于评分指标的易损性方法和频数统计法计算了其易损性曲线。结果显示,两种方法的变化趋势接近;地震波横向分量是控制钢桁梁桥易损性的关键因素,桥上无列车作用时钢桁梁桥出现严重损伤和完全损伤的概率较低。3.提出了一种用于结构模型修正的改进人工蜂群算法。建议的算法通过引入禁忌目录和混沌搜索增加人工蜂群算法的勘探和开发能力,采用竞标选择提升其全局搜索能力。通过显式测试函数和隐式验证模型的数值算例,验证了建议方法的正确性和高效性。探讨了结构的测点布置、测量误差等因素对结构模型修正结果的影响;最后基于环境振动的实测数据,采用改进的人工蜂群算法和基于贝叶斯的模型修正方法,完成了横琴二桥的结构模型修正,用于其地震易损性分析。4.提出满足“构件—系统”统计意义协调的桥梁结构系统易损性分析方法,采用高效、快速的单变量条件近似法求解系统易损性的失效概率,计算了横琴二桥的支座和桥墩的构件及系统易损性。算例结果表明:横琴二桥的易损部位为边墩支座,主拱桁架结构的损伤概率很低;结构严重和完全损伤时横琴二桥的系统易损性曲线更接近其系统失效概率的上界。
白春[10](2020)在《考虑土—结构相互作用的煤矿采动对RC框架结构模型抗震性能影响与分析》文中指出煤炭作为我国的重要战略资源,由于多年来一直被高强度开采,故而形成了大量的采空区。随着中国工业化发展进程的加快,我国土地资源日趋紧张,诸如建筑物、工业厂房、道桥等工程建设逐渐向采空区边缘地带推进。但我国多数矿区位于有抗震设防烈度要求的地带,地震作用下采空区边缘地带建筑结构遭受煤矿采动灾害与地震灾害的不利影响。目前关于煤矿采动灾害与地震灾害影响下,RC框架结构地震模拟振动台的试验鲜有报道,本文依托国家自然科学基金项目“《地震作用下采动区岩层动力失稳与建筑安全控制研究》项目编号(51474045)”,根据《建筑抗震试验规程》(JGJT101-2015)及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),利用PKPM软件设计原型六层钢筋混凝土框架结构。基于开采沉陷学、结构动力学、地震工程学,通过现场调研、试验研究与数值模拟相结合的方法,以采空区边缘地带RC框架结构为研究对象,结构在经过采动灾害长期影响下产生双向不均匀沉降后,对结构在地震灾害作用下其抗震性能劣化机制及动力灾变规律开展研究工作,本文主要在以下几个方面进行探讨,主要研究成果如下:(1)煤矿采动影响下RC框架结构振动台试验设计。为了模拟采动灾害引起的不均匀沉降,设计采动模拟试验台。基于一致相似率理论,设计几何相似比为1/10的强度模型,横向与纵向均为两跨,高宽比为2.25。选用微粒混凝土和镀锌铁丝模拟原型混凝土与钢筋,为了进一步提高振动台试验的精确度,考虑非结构构件自重及活荷载的影响。(2)通过振动台试验,研究试验模型在7度设防、8度设防地震激励下的动力响应,结构破坏形式及破坏机理。煤矿采动扰动下结构产生不均匀沉降,对结构产生初始损伤,结构自振频率降低。不均匀沉降量越大,结构的自振频率降低越多,采动初始损伤会加剧结构在地震作用下的震害。采动影响程度增大,结构底部容易过早的发生塑性损伤,消耗地震传到上部结构的能量,不利于地震能量向上层传递与分散,结构底部极易形成塑性损伤薄弱区。强震扰动下煤矿采动损伤建筑最大层间位移角超过规范限值,薄弱层位置从一层扩展到二层,存在薄弱区向上扩展现象,底部结构塑性铰急剧增加。角柱损坏最严重,中柱损害最小,抗震稳健性降低。动力破坏试验表明,采动损害影响最大的结构,其抗震稳健性衰减速率越快,角柱AI最先发生破坏失稳,倒塌范围逐渐扩大形成竖向倒塌区域,且存在P-△二阶效应作用对结构倒塌的贡献,最终导致整个底部结构的垮塌。(3)单向与双向不均匀沉降对建筑物的损害。两种不均匀沉降影响下,共同点是:首层构件附加应力或附加变形最大,应力集中主要位于梁端、柱端、框架节点处;随着楼层位置增加,采动影响作用大幅度衰减。不同点是:单向不均匀沉降影响下,柱沿建筑物倾斜方向以单向偏心受力为主,梁以弯曲变形为主。而双向不均匀沉降影响下,柱沿对角线方向呈双向偏心,梁存在弯扭变形。(4)双向地震激励下,分别考虑土-结构相互作用与刚性地基假定,对煤矿采动损伤建筑结构抗震性能的影响。为减少数值模拟计算成本,提高结构仿真分析效率,对地基土体的影响范围进行了多种计算,提出了确定有限元模型地基土体有效范围的方法。与刚性地基假设对比可知,考虑土-结构相互作用后,结构的约束相对减弱,表现为柔性体系,结构自振周期变长。与刚性地基相比,结构在X与Z向的顶层加速度反应减弱,煤矿采动影响越大,加速度降低幅值越大。考虑土-结构相互作用后的结构顶点位移要大于刚性地基,加速度时程曲线变化较柔,X方向的动力反应要强于Z向。煤矿采动对建筑物的影响作用越大,结构顶点位移变化越显着。当考虑土-结构相互作用后,结构的最大层间位移角普遍比刚性地基要偏小,层间位移角的变化趋势比刚性地基要缓,尤其是对于不均匀沉降影响下的结构,这种变化更为显着。与刚性地基相比,考虑土-结构相互作用后,水平层间剪力随楼层位置增加而减小。(5)对不同土层下的煤矿采动影响下框架结构倒塌破坏规律进行了研究。不同土体条件下,结构的破坏时间所有差别。基于刚性地基假设下的结构破坏时间多数要早于硬土和软土地基,土质越软,这种破坏延迟效果越显着。在采矿采动影响相同的条件下,软土地基结构整体破坏情况要小于硬土地基,小于刚性地基。地基土体越软,不均匀沉降量越大,结构在地震动力作用下沉入土体的深度越大,结构侧向变形越严重。倒塌破坏过程表明结构的破坏既有“柱铰”破坏,又有“梁铰”破坏,存在“混合倒塌”机制现象。考虑土-结构相互作用后,上部结构反应较大,构件不同程度形成塑性损伤,耗散掉部分地震输入能,底部整体倒塌概率降低。该论文有图122幅,表55个,参考文献204篇。
二、三维地震工程测量数据处理方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、三维地震工程测量数据处理方法(论文提纲范文)
(1)典型换乘地铁车站结构地震响应特性及抗震简化分析方法研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 地下结构抗震分析方法 |
1.2.1 原型观测 |
1.2.2 模型试验 |
1.2.3 理论分析 |
1.3 复杂地下结构地震响应特性 |
1.4 地下结构抗震设计理论 |
1.4.1 抗震设计方法分类 |
1.4.2 抗震设计方法应用 |
1.5 本文研究内容 |
1.5.1 现阶段研究存在问题 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 创新点 |
1.5.4 技术路线 |
第二章 车站交叉换乘段对侧墙局部受力特性影响 |
2.1 引言 |
2.2 侧墙局部受力模型基本假定 |
2.3 侧墙局部受力模型公式推导 |
2.3.1 薄板弯曲叠加法原理 |
2.3.2 简化公式理论推导 |
2.3.3 挠度表达式验算 |
2.4 侧墙局部受力模型的应用 |
2.5 本章小结 |
第三章 十字交叉车站结构模型振动台试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 振动台试验方案设计 |
3.2.1 试验装置介绍 |
3.2.2 模型相似比确定 |
3.2.3 试验模型制备 |
3.2.4 试验测点布置与采集 |
3.2.5 试验模型性能测试 |
3.2.6 试验加载方案 |
3.3 振动台试验结果分析 |
3.3.1 加速度响应规律 |
3.3.2 结构应变响应规律 |
3.3.3 侧墙土压力响应规律 |
3.4 本章小结 |
第四章 十字交叉换乘地铁车站动力时程分析 |
4.1 引言 |
4.2 地震分析中的关键问题 |
4.2.1 土体本构关系模型 |
4.2.2 模型人工边界条件 |
4.2.3 其他关键问题 |
4.3 振动台试验动力时程分析 |
4.3.1 有限元模型设置 |
4.3.2 数值模拟方法验证 |
4.4 单层十字交叉车站结构 |
4.4.1 有限元模型设置 |
4.4.2 侧墙局部受交叉换乘段影响分析 |
4.5 多层十字交叉换乘地铁车站原型 |
4.5.1 工程背景 |
4.5.2 有限元模型设置 |
4.5.3 结构间相互作用影响分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 十字交叉换乘地铁车站简化抗震分析方法 |
5.1 引言 |
5.2 抗震分析思路、原理与应用 |
5.2.1 抗震分析思路 |
5.2.2 基本原理 |
5.2.3 抗震分析方法应用 |
5.3 算例验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 H型短通道平行换乘地铁车站动力时程分析 |
6.1 引言 |
6.2 H型短通道平行换乘地铁车站原型 |
6.2.1 有限元模型设置 |
6.2.2 车站受换乘通道影响分析 |
6.2.3 结构间相互作用影响分析 |
6.3 通道换乘地铁车站简化抗震分析方法 |
6.3.1 抗震分析思路 |
6.3.2 抗震分析方法应用 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)村镇区域砌体结构信息智能获取与震害预测(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 遥感技术在土木工程领域的应用 |
1.3 人工智能技术在土木工程领域的应用 |
1.4 区域建筑震害预测方法研究进展 |
1.5 研究内容 |
2 村镇建筑外观信息获取 |
2.1 基于图像测量的村镇建筑几何信息获取方法 |
2.2 基于卷积神经网络的村镇建筑结构类型与楼层数目图像识别 |
2.2.1 村镇建筑影像数据集 |
2.2.2 卷积神经网络基本理论 |
2.2.3 迁移学习 |
2.2.4 图像识别模型训练 |
2.3 本章小结 |
3 村镇砌体结构隐蔽信息获取 |
3.1 建筑墙体信息获取 |
3.1.1 外部墙体厚度 |
3.1.2 内墙分布 |
3.2 基于模糊推理的建筑材料与构造信息获取 |
3.2.1 模糊推理基本理论 |
3.2.2 论域与隶属度函数确定 |
3.2.3 模糊规则构建 |
3.2.4 模糊推理模型建立 |
3.3 本章小结 |
4 村镇区域砌体结构震害预测方法及流程 |
4.1 村镇砌体结构力学模型 |
4.1.1 砌体墙力学模型参数标定 |
4.1.2 砌体结构多自由度剪切模型 |
4.2 空间地震动场 |
4.2.1 空间地震动场合成方法 |
4.2.2 功率谱密度函数 |
4.2.3 相干函数 |
4.2.4 考虑局部场地效应的地震动场 |
4.3 村镇砌体结构震害预测方法及流程 |
4.4 本章小结 |
5 我国典型村落砌体结构信息获取及震害预测 |
5.1 内蒙古地区某村落工程概况 |
5.2 建筑信息获取 |
5.2.1 村镇建筑外观信息获取 |
5.2.2 隐蔽信息获取 |
5.3 砌体建筑群震害预测 |
5.3.1 力学模型 |
5.3.2 空间地震动场 |
5.3.3 震害预测 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(3)基于遥感技术的建筑抗震因子提取与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 建筑抗震能力与震害预评估研究 |
1.2.2 震害预评估方法及震害影响因子研究 |
1.2.3 利用遥感技术的建筑特征提取研究 |
1.3 论文研究内容及章节安排 |
第二章 建筑抗震因子的遥感提取原理 |
2.1 建筑震害等级与抗震能力 |
2.1.1 建筑破坏等级与震害风险 |
2.1.2 震害风险指数与建筑抗震能力 |
2.2 建筑抗震能力的影响因子 |
2.2.1 建筑结构类型对抗震能力的影响 |
2.2.2 建筑设防标准对抗震能力的影响 |
2.2.3 建筑侧向刚度对抗震能力的影响 |
2.2.4 其它影响因素对抗震能力的影响 |
2.3 建筑抗震因子的遥感提取原理 |
2.3.1 光学遥感影像的建筑轮廓提取 |
2.3.2 基于干涉测量的建筑高度提取 |
2.3.3 基于遥感影像变化检测的建筑年代提取 |
2.4 基于遥感抗震因子的建筑抗震能力综合评估 |
2.4.1 建筑结构易损曲线模型 |
2.4.2 基于遥感震害因子的结构易损模型 |
2.5 小结 |
第三章 建筑群抗震因子的遥感提取技术 |
3.1 建筑群抗震因子快速提取方法 |
3.1.1 建筑群抗震能力评估指标与抗震因子 |
3.1.2 建筑群抗震因子提取流程 |
3.2 结合Web数据的遥感影像快速分类 |
3.2.1 改进K-means初始类中心点的影像分割 |
3.2.2 基于Web数据源的建筑群行政类别提取 |
3.2.3 基于先验知识的遥感影像分类 |
3.3 基于博弈分类模型的建筑群不透水面提取 |
3.3.1 不同博弈假设的建筑群提取 |
3.3.2 遥感建筑群提取结果优化 |
3.4 基于人口普查数据的建筑群抗震因子取值 |
3.4.1 全国建筑抗震因子概率分布特征 |
3.4.2 全国5-10 年内人口普查数据可用性分析 |
3.5 小结 |
第四章 单体建筑抗震因子的遥感提取技术 |
4.1 单体建筑抗震因子提取方法 |
4.2 单体建筑轮廓与楼层数提取 |
4.2.1 基于SegNet神经网络的建筑轮廓提取 |
4.2.2 基于时序PS-InSAR的楼层数提取 |
4.3 建筑建成年代的遥感变化检测 |
4.3.1 中低分辨率遥感的建筑区变化检测方法 |
4.3.2 高分辨率遥感的建筑轮廓变化检测 |
4.4 基于建筑遥感特征的结构分布概率提取 |
4.4.1 基于高度与年代的建筑结构经验判定模型 |
4.4.2 考虑建筑材料特性的结构判定模型 |
4.5 小结 |
第五章 基于灯光遥感的震害损失预评估方法 |
5.1 基于遥感技术的震害损失预评估方法 |
5.1.1 震害损失预评估原理 |
5.1.2 震害损失预评估方法 |
5.2 不同建筑类型的建筑破坏比预测参数 |
5.2.1 建筑抗震性能水准及量化指标 |
5.2.2 建筑结构的地震响应参数 |
5.2.3 建筑震害矩阵 |
5.3 基于灯光遥感的受灾人口与经济密度估计 |
5.3.1 灯光遥感数据 |
5.3.2 基于不变目标区的灯光遥感数据校正 |
5.3.3 基于夜间灯光亮度的经济密度估计 |
5.3.4 基于夜间灯光亮度的人口密度估计 |
5.4 震害损失比预测方法 |
5.4.1 建筑经济损失预评估方法 |
5.4.2 建筑倒塌造成的人员伤亡预评估方法 |
5.5 小结 |
第六章 遥感抗震因子在震害损失预评估中的应用 |
6.1 首都圈建筑抗震因子遥感提取及建筑震害预评估应用 |
6.1.1 研究区及数据来源 |
6.1.2 首都圈建筑抗震因子提取 |
6.1.3 基于唐山地震情景的首都圈震害预评估 |
6.2 基于遥感抗震因子的震害预评估验证——以汶川地震为例 |
6.2.1 研究区概述 |
6.2.2 研究区建筑破坏比预测结果 |
6.2.3 研究区建筑损失比预测 |
6.2.4 研究区损失预评估结果对比验证 |
6.3 小结 |
第七章 结论与讨论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读博士期间参加的科研项目 |
攻读博士期间发表的文章 |
(4)特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 变电构架的研究现状 |
1.3 塔线动力耦合效应的研究现状 |
1.3.1 输电导线的分析模型 |
1.3.2 分析方法 |
1.3.3 塔线体系的抗震关键问题 |
1.4 地震入射方向效应的研究现状 |
1.4.1 地震动特性 |
1.4.2 最不利入射方向 |
1.4.3 结构的入射方向效应 |
1.4.4 多入射角地震易损性分析 |
1.5 本文的主要研究内容 |
第2章 倾斜输电导线的等效简化模型 |
2.1 引言 |
2.2 倾斜悬索的抛物线近似解 |
2.3 频响函数 |
2.3.1 运动方程 |
2.3.2 水平张力增量ΔH |
2.3.3 竖向张力增量ΔV |
2.3.4 频响函数的封闭表达式 |
2.4 倾斜悬索的静动力刚度 |
2.4.1 静力刚度和Ernst公式的修正 |
2.4.2 索动力系数 |
2.4.3 水平动力刚度 |
2.5 基于水平动力刚度的弹簧模型 |
2.5.1 振动台试验 |
2.5.2 弹簧模型的验证 |
2.6 弹簧模型的适用范围 |
2.6.1 地震动激励 |
2.6.2 倾斜角 |
2.6.3 垂跨比 |
2.6.4 跨度 |
2.6.5 最小振型参与数量 |
2.7 本章小结 |
第3章 架线动力耦合效应 |
3.1 引言 |
3.2 工程原型 |
3.2.1 原型概况 |
3.2.2 输电导线的等效简化 |
3.3 试验模型的设计与加工 |
3.3.1 试验模型的设计 |
3.3.2 试验模型的加工 |
3.4 试验方案 |
3.4.1 地震动的选择 |
3.4.2 加载方案 |
3.4.3 试验设备及传感器布置 |
3.5 初始水平张力响应与结构自振特性 |
3.6 横向激励试验结果与数值参数分析 |
3.6.1 耦合作用对构架地震响应的影响(试验组别1) |
3.6.2 垂跨比的影响(试验组别2) |
3.6.3 耦合机理 |
3.6.4 数值重现 |
3.6.5 基于数值方法的参数分析 |
3.7 纵向激励试验结果 |
3.8 倒塌试验结果(试验组别5) |
3.8.1 弹塑性阶段 |
3.8.2 倒塌阶段 |
3.9 本章小结 |
第4章 架塔线动力耦合效应 |
4.1 引言 |
4.2 有限元模型及远场记录库 |
4.2.1 有限元模型 |
4.2.2 远场记录库 |
4.3 不同强度的地震作用 |
4.3.1 多遇和设防地震 |
4.3.2 罕遇和极罕遇地震 |
4.4 强震失效模式及全过程分析 |
4.4.1 三种分析模型的结果对比 |
4.4.2 架线耦合体系的参数分析 |
4.5 承载力及倒塌易损性 |
4.6 本章小结 |
第5章 地震入射方向效应 |
5.1 引言 |
5.2 多维地震动的分类方法及选择标准 |
5.2.1 地震动数据库 |
5.2.2 地震动特性随入射方向的变异性 |
5.2.3 分类方法及选择标准 |
5.3 地震响应的变异性 |
5.3.1 远场数据库的更新和激励方法 |
5.3.2 地震响应 |
5.4 强震失效模式 |
5.5 地震响应和极限承载力的95%保证模型 |
5.5.1 基于传统激励方法的地震安全 |
5.5.2 95%保证模型的理论方法 |
5.5.3 弹性地震响应 |
5.5.4 弹塑性地震响应和极限承载力 |
5.6 结构响应和极限承载力的预测模型 |
5.7 本章小结 |
第6章 多入射角地震易损性研究 |
6.1 引言 |
6.2 分析方法 |
6.3 地震动、结构和入射方向的不确定性 |
6.4 概率抗震能力分析 |
6.4.1 破坏等级的划分及量化 |
6.4.2 概率抗震能力模型 |
6.5 概率地震需求分析 |
6.6 考虑多入射角的地震易损性 |
6.6.1 地震易损性平面 |
6.6.2 TEM-SFAM方法讨论 |
6.7 实际工程的地震风险评估 |
6.8 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 A 水平动力刚度的推导 |
A.1 平衡方程及运动方程 |
A.2 微分方程的求解 |
A.3 ΔH |
A.4 ΔV |
附录 B 地震记录库 |
附录 C 架线耦合体系参数分析结果 |
附录 D 构架的倒塌荷载 |
附录 E 地震动、结构和入射方向的不确定性 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(5)四川省地震灾情快速评估系统研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 论文安排 |
1.5 本章小结 |
2 地震灾情快速评估理论基础 |
2.1 地震灾情评估方法 |
2.2 地质构造 |
2.3 地震烈度与衰减规律 |
2.3.1 地震烈度 |
2.3.2 衰减规律 |
2.4 灾情损失评估模型 |
2.4.1 烈度衰减模型 |
2.4.2 人员损失模型 |
2.4.3 经济损失模型 |
2.4.4 其他损失模型 |
2.5 本章小结 |
3 系统需求与方案设计 |
3.1 系统设计的目标与原则 |
3.2 系统需求与开发环境 |
3.2.1 业务功能需求 |
3.2.2 基础数据需求 |
3.2.3 开发工具与开发环境 |
3.3 系统结构设计 |
3.4 界面设计 |
3.5 系统功能设计 |
3.6 本章小结 |
4 系统实现关键技术研究 |
4.1 三维开源引擎研究 |
4.1.1 OSG引擎 |
4.1.2 OSGEarth引擎 |
4.2 界面开发平台研究 |
4.3 GIS空间分析技术 |
4.4 图像与文本处理 |
4.5 本章小结 |
5 系统功能实现与测试 |
5.1 系统展示与管理 |
5.1.1 系统主界面 |
5.1.2 系统管理 |
5.2 地震快速评估模块 |
5.2.1 三维场景可视化 |
5.2.2 图层管理 |
5.2.3 灾情快速评估 |
5.2.4 外部影响场读取 |
5.3 辅助模块 |
5.3.1 距离量测 |
5.3.2 通视分析 |
5.3.3 数据标绘 |
5.4 系统应用 |
5.4.1 系统可操作性测试 |
5.4.2 破坏性地震实例 |
5.4.3 评估结果分析 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(6)SH波入射下圆弧凹陷与盆地瞬态响应解析解研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 引言 |
1.1 背景与意义 |
1.2 研究历史与现状 |
1.2.1 局部地形的分类 |
1.2.2 研究方法 |
1.3 研究对象与创新点 |
1.4 技术路线 |
第二章 理论及数学模型 |
2.1 弹性理论 |
2.2 Fourier-Bessel波函数展开法 |
2.3 Graf加法公式 |
2.4 Fourier变换 |
2.5 基线校正 |
2.6 数学模型 |
2.6.1 圆弧形凹陷 |
2.6.2 圆弧形沉积盆地 |
2.7 小结 |
第三章 SH波入射圆弧形凹陷瞬态响应 |
3.1 理论公式推导 |
3.2 算例分析 |
3.3 验证有限元 |
3.4 小结 |
第四章 SH波入射圆弧形沉积盆地瞬态响应 |
4.1 理论公式推导 |
4.2 算例分析 |
4.2.1 盆地不同空间点的放大效应及入射角的影响 |
4.2.2 盆地特性对放大效应的影响 |
4.3 小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历、在学期间研究成果及发表文章 |
(7)考虑节点初始裂纹和累积损伤的钢框架地震易损性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 梁柱节点焊缝质量对结构抗震性能的影响 |
1.1.2 结构累积损伤对结构抗震性能的影响 |
1.1.3 钢结构易损性是地震安全评定的重要内容 |
1.2 钢结构节点初始裂纹研究进展 |
1.2.1 初始裂纹概述 |
1.2.2 初始裂纹的研究现状 |
1.2.3 初始裂纹的模拟方法 |
1.2.4 初始裂纹对钢结构抗震性能的影响 |
1.3 累积损伤的研究进展 |
1.3.1 损伤指数D |
1.3.2 累积损伤研究现状 |
1.3.3 钢结构节点累积损伤对钢结构抗震性能的影响 |
1.4 概率地震易损性的研究进展 |
1.4.1 经验法地震易损性 |
1.4.2 判断法地震易损性 |
1.4.3 理论法地震易损性 |
1.4.4 混合法地震易损性 |
1.5 本文主要研究内容 |
1.5.1 问题的提出和研究对象 |
1.5.2 研究思路和流程 |
1.5.3 研究内容和方法 |
第二章 含初始裂纹梁柱节点试验研究及有限元分析 |
2.1 裂纹分类及计算假定 |
2.1.1 裂纹的分类 |
2.1.2 裂纹计算假定 |
2.2 扩展有限元(XFEM)基础 |
2.2.1 ABAQUS中扩展有限单元法的基本原理 |
2.2.2 ABAQUS中扩展有限元裂纹研究方法 |
2.2.3 裂纹扩展方向的定义 |
2.3 试验设计 |
2.3.1 试验目的 |
2.3.2 初始裂纹深度计算和设计 |
2.3.3 试件设计 |
2.3.4 初始裂纹的检测 |
2.3.5 试验加载制度 |
2.3.6 试件测量 |
2.4 试验现象及破坏形态 |
2.5 节点焊缝有限元计算 |
2.5.1 构件尺寸 |
2.5.2 有限元模型 |
2.5.3 材料参数 |
2.5.4 试验结果及有限元对比分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 节点含不同深度初始裂纹数值模拟 |
3.1 不同位置、不同深度初始裂纹扩展模拟 |
3.1.1 梁下翼缘焊缝区域不含初始裂纹 |
3.1.2 初始裂纹在梁下翼缘焊缝区域左侧 |
3.1.3 初始裂纹在梁下翼缘焊缝区域中间 |
3.1.4 初始裂纹在梁下翼缘焊缝区域右侧 |
3.2 加载方式对节点性能的影响 |
3.2.1 变幅循环对节点性能的影响 |
3.2.2 等幅循环对节点性能的影响 |
3.3 不同位置初始裂纹对节点性能的影响 |
3.3.1 破坏模式对比分析 |
3.3.2 退化特性对比分析 |
3.3.3 损伤曲线对比分析 |
3.3.4 断裂性能对比分析 |
3.4 节点损伤与宏观力学性能的关系 |
3.4.1 不同初始裂纹节点屈服点拟合 |
3.4.2 不同初始裂纹节点极限点拟合 |
3.5 基于节点失效的杆件模型 |
3.5.1 焊接节点简化计算 |
3.5.2 连接器杆件模型建模 |
3.5.3 节点失效和性能判别 |
3.6 本章小结 |
第四章 考虑初始裂纹的钢框架抗震能力分析 |
4.1 抗震能力模型 |
4.2 基于性能抗震设计方法 |
4.2.1 设防水准 |
4.2.2 性能水准 |
4.3 结构整体破坏状态的划分和极限状态的定义 |
4.3.1 破坏状态与极限状态 |
4.3.2 破坏状态的划分 |
4.3.3 极限状态的定义 |
4.4 结构性能指标的确定方法——Pushover(静力弹塑性)分析方法 |
4.4.1 基本原理 |
4.4.2 水平加载模式 |
4.4.3 Pushover分析的一般步骤 |
4.5 钢框架模型设计 |
4.5.1 结构设计 |
4.5.2 含不同初始裂纹节点数值拟合 |
4.5.3 钢框架动力特性验证 |
4.6 节点不考虑损伤的钢框架模型Pushover分析 |
4.6.1 性能指标的选取 |
4.6.2 钢框架结构Pushover分析 |
4.7 节点考虑累积损伤的钢框架模型Pushover分析 |
4.7.1 损伤指数的定义 |
4.7.2 损伤研究的三个层次 |
4.7.3 单参数损伤模型 |
4.7.4 考虑累积损伤双参数损伤模型 |
4.8 本章小结 |
第五章 考虑初始裂纹的钢框架地震需求分析 |
5.1 基于IDA方法的钢框架概率地震需求分析 |
5.1.1 增量动力分析法(IDA)基本原理 |
5.1.2 概率地震需求模型 |
5.1.3 概率地震需求分析步骤 |
5.2 地震动记录的选取和调整 |
5.2.1 地震动记录的选取 |
5.2.2 地震动记录的调整 |
5.3 结构随机变量 |
5.3.1 初始裂纹的不确定性 |
5.3.2 不确定因素的选取 |
5.3.3 考虑初始裂纹深度的结构-地震动样本对 |
5.3.4 整体钢框架结构损伤模型 |
5.4 整体钢框架地震模型需求分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 考虑初始裂纹的钢框架地震易损性分析 |
6.1 地震易损性分析方法 |
6.1.1 绘制地震易损性曲线方法 |
6.1.2 地震易损性分析基本原理 |
6.1.3 地震易损性曲线数学模型 |
6.2 钢框架模型地震易损性分析 |
6.3 钢框架模型地震易损性曲线 |
6.4 初始裂纹深度增大的钢框架模型地震易损性曲线 |
6.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 主要研究工作和结论 |
7.2 创新点 |
7.3 进一步研究工作的建议 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间的学术成果 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
攻读博士学位期间参与的项目 |
附录1 |
F.1.1 初始裂纹在梁下翼缘焊缝区域左侧 |
F.1.2 初始裂纹在梁下翼缘焊缝区域中间 |
F.1.3 初始裂纹在梁下翼缘焊缝区域右侧 |
附录2 |
F.2.1 初始裂纹_(0 max)a (28)0.0mm、_(0 max)a (28)0.089mm结构-地震动样本对 |
F.2.2 初始裂纹_(0 max)a (28)0.0979mm、_(0 max)a (28)0.1068mm结构-地震动样本对 |
F.2.3 初始裂纹_(0 max)a (28)0.0979mm、_(0 max)a (28)0.1068mm地震作用下结构的反应 |
(8)弹簧沥青三维隔震结构多维振动台试验及有限元分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 三维隔震研究现状 |
1.2.2 摇摆地震动研究现状 |
1.2.3 摇摆地震动对结构的影响研究 |
1.2.4 欧洲抗震规范对摇摆地震作用的规定 |
1.2.5 弹簧沥青三维隔震系统中阻尼研究 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 弹簧-沥青隔震结构参数设计 |
2.1 三维隔震支座构造 |
2.2 弹簧力学特性推导 |
2.2.1 竖向刚度 |
2.2.2 横向刚度 |
2.2.3 弹簧稳定性 |
2.3 竖向减震系数、竖向刚度 |
2.4 弹簧自由长度、中径 |
2.5 丝径 |
2.6 弹簧有效圈数及弹簧个数 |
2.7 计算水平减震系数 |
2.8 设计流程 |
2.9 本章小结 |
第3章 沥青阻尼特性研究 |
3.1 试验研究背景 |
3.2 试验方案 |
3.2.1 试验目的与内容 |
3.2.2 试验仪器与材料 |
3.2.3 试验步骤 |
3.3 试验结果与分析 |
3.3.1 参数识别 |
3.3.2 循环次数的影响 |
3.3.3 加载位移的影响 |
3.3.4 加载频率的影响 |
3.3.5 双灰粉含量的影响 |
3.3.6 温度的影响 |
3.4 阻尼比试验结果的讨论 |
3.5 本章小结 |
第4章 弹簧-沥青三维隔震结构振动台试验设计 |
4.1 试验研究背景 |
4.2 试验目的及内容 |
4.3 振动台试验设计 |
4.3.1 试验设备 |
4.3.2 相似率设计 |
4.3.3 原型结构设计 |
4.3.4 模型结构设计 |
4.3.5 模型施工 |
4.4 试验方案 |
4.4.1 地震动选取 |
4.4.2 测量方案 |
4.4.3 加载方案 |
4.4.4 材料力学特性试验 |
4.5 本章小结 |
第5章 振动台试验结果及分析 |
5.1 动力特性试验 |
5.1.1 频谱特性 |
5.1.2 模型阻尼比 |
5.2 水平加速度反应 |
5.2.1 沿高度的分布 |
5.2.2 多维地震动的影响 |
5.2.3 沥青油膏的影响 |
5.3 竖向加速度反应 |
5.4 位移和摇摆反应 |
5.4.1 位移反应 |
5.4.2 摇摆反应 |
5.5 结构模态分析讨论 |
5.5.1 平滑参数对阻尼比的影响 |
5.5.2 自由振动衰减法求阻尼比 |
5.5.3 参数化的结构模态识别 |
5.5.4 参数识别 |
5.6 隔震效果的影响因素 |
5.6.1 结构和地震动的频率特性 |
5.6.2 多维地震动 |
5.7 本章小结 |
第6章 弹簧-沥青三维隔震结构数值模拟 |
6.1 单自由度模型 |
6.2 弹簧有限元模型 |
6.3 上部结构有限元模型 |
6.4 阻尼的选取 |
6.5 有限元模态分析 |
6.6 有限元模型地震反应分析 |
6.7 误差分析 |
6.8 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A(攻读学位期间所发表的学术论文目录) |
附录 B(攻读学位期间所参与的科研项目) |
(9)基于不确定性的钢桁架桥连续倒塌和地震易损性评估(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 结构连续倒塌的研究现状 |
1.3 桥梁结构地震易损性的研究现状 |
1.4 本文研究内容和技术路线 |
第二章 考虑结构随机性的钢桁架桥连续倒塌分析 |
2.1 引言 |
2.2 钢桁架桥连续倒塌的非线性分析框架 |
2.3 铁路标准钢桁梁桥的连续倒塌分析 |
2.4 横琴二桥钢桁拱桥的连续倒塌分析 |
2.5 小结 |
第三章 基于评分指标的钢桁梁桥地震易损性分析 |
3.1 引言 |
3.2 桥梁的理论地震易损性分析方法 |
3.3 钢桁架桥理论易损性分析方法 |
3.4 铁路标准钢桁梁桥的推覆分析及随机性考虑 |
3.5 易损性分析过程及计算结果 |
3.6 小结 |
第四章 基于改进人工蜂群算法的钢桁拱桥有限元模型修正 |
4.1 引言 |
4.2 结构有限元模型的直接修正法 |
4.3 贝叶斯模型修正法 |
4.4 数值算例 |
4.5 单梁试验 |
4.6 横琴二桥钢桁拱桥的有限元模型修正 |
4.7 小结 |
第五章 钢桁拱桥的系统易损性分析 |
5.1 引言 |
5.2 结构系统易损性计算 |
5.3 基于分段线性函数的构件和系统易损性分析方法 |
5.4 横琴二桥易损性分析模型及评分指标 |
5.5 计算结果及讨论 |
5.6 小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
附录1 |
附录2 |
附录3 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(10)考虑土—结构相互作用的煤矿采动对RC框架结构模型抗震性能影响与分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 煤矿采动灾害对建筑物损害研究现状 |
1.2.1 采动灾害下地基-基础-上部结构相互作用 |
1.2.2 采动灾害对地表扰动研究进展 |
1.2.3 建筑物抗采动灾害防护措施研究进展 |
1.2.4 采动灾害对建筑物的影响 |
1.3 主要存在的问题 |
1.4 主要研究内容 |
1.5 技术路线 |
2 采动影响下振动台试验设计与模型制作 |
2.1 引言 |
2.2 相似理论 |
2.2.1 Buckingham定理 |
2.2.2 一致相似率 |
2.3 模型设计 |
2.3.1 原型简介 |
2.3.2 模型构件配筋计算 |
2.3.3 模型材料 |
2.3.4 缩尺模型可控相似常数 |
2.4 结构模型相似关系 |
2.4.1 模型构件自重相似计算 |
2.4.2 非结构构件及活载相似计算 |
2.4.3 物理量相似计算 |
2.5 模型主体及其他配件设计 |
2.5.1 模型主体设计 |
2.5.2 其他配件设计 |
2.5.3 模型配重设计 |
2.6 模型吊装上振动台 |
2.6.1 模型上振动台前的准备工作 |
2.6.2 试验模型上振动台及后续工作 |
2.7 本章小结 |
3 采动影响下建筑结构振动台试验研究 |
3.1 研究目的与内容 |
3.1.1 试验研究目的 |
3.1.2 试验研究内容 |
3.2 数据采集与加载方案 |
3.2.1 测点布置及采集系统 |
3.2.2 试验用地震波 |
3.2.3 地震波输入顺序及加载工况 |
3.2.4 采动灾害模拟试验台设计 |
3.3 模型动力特性分析 |
3.4 模型动力响应分析 |
3.4.1 数据处理方法研究 |
3.4.2 加速度反应分析 |
3.4.3 层间变形分析 |
3.4.4 能量耗散分析 |
3.4.5 应变响应分析 |
3.4.6 试验模型宏观破坏分析 |
3.5 动力破坏试验研究 |
3.6 机理分析 |
3.7 本章小结 |
4 采动影响下建筑结构数值模拟分析 |
4.1 引言 |
4.2 数值模拟理论 |
4.2.1 构件模型及材料本构关系 |
4.2.2 接触控制 |
4.2.3 网格划分 |
4.2.4 有限元模型的建立 |
4.3 采动灾害下建筑物损害分析 |
4.3.1 建筑物单向不均匀沉降 |
4.3.2 建筑物双向不均匀沉降 |
4.3.3 建筑物破坏损害分析 |
4.4 仿真分析与试验结果对比 |
4.4.1 结构动力特性 |
4.4.2 位移时程响应 |
4.4.3 动力破坏形态对比分析 |
4.5 本章小结 |
5 土-结构相互作用的理论分析 |
5.1 引言 |
5.2 土-结构相互作用机制 |
5.2.1 运动相互作用 |
5.2.2 惯性相互作用 |
5.3 土-结构相互作用简化理论分析模型 |
5.3.1 质点系模型 |
5.3.2 三维实体模型 |
5.3.3 子结构分析模型 |
5.3.4 混合模型 |
5.4 土-结构相互作用对结构的影响 |
5.4.1 结构体系动力特性影响 |
5.4.2 对结构地震反应的影响 |
5.4.3 对建筑物地基运动的影响 |
5.5 考虑土-结构相互作用的建筑物系统运动方程 |
5.6 本章小结 |
6 土-结构相互作用的采动影响下结构抗震性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 考虑土-结构相互作用的有限元分析参数 |
6.2.1 土体动力本构模型 |
6.2.2 土体计算范围 |
6.2.3 地基土体与上部结构的连接 |
6.2.4 土体边界条件 |
6.3 煤矿采动影响下结构抗震性能分析 |
6.3.1 模态分析 |
6.3.2 加速度响应分析 |
6.3.3 顶点位移响应分析 |
6.3.4 层间变形分析 |
6.3.5 结构楼层剪力分析 |
6.4 土-结构相互作用的采动影响下结构倒塌破坏研究 |
6.4.1 土层参数 |
6.4.2 刚性地基下结构倒塌破坏分析 |
6.4.3 硬土地基下结构倒塌破坏分析 |
6.4.4 软土地基下结构倒塌破坏分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论、创新点及展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
查新结论 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、三维地震工程测量数据处理方法(论文参考文献)
- [1]典型换乘地铁车站结构地震响应特性及抗震简化分析方法研究[D]. 于仲洋. 北京交通大学, 2021
- [2]村镇区域砌体结构信息智能获取与震害预测[D]. 张鹏程. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]基于遥感技术的建筑抗震因子提取与应用研究[D]. 王建飞. 中国地震局工程力学研究所, 2021(02)
- [4]特高压变电构架的架塔线耦合及地震入射方向效应研究[D]. 龚俊. 哈尔滨工业大学, 2021
- [5]四川省地震灾情快速评估系统研究[D]. 金航. 西安科技大学, 2021(02)
- [6]SH波入射下圆弧凹陷与盆地瞬态响应解析解研究[D]. 任朋. 中国地震局地球物理研究所, 2021(02)
- [7]考虑节点初始裂纹和累积损伤的钢框架地震易损性分析[D]. 左媛. 东南大学, 2021
- [8]弹簧沥青三维隔震结构多维振动台试验及有限元分析研究[D]. 王振. 湖南大学, 2020(02)
- [9]基于不确定性的钢桁架桥连续倒塌和地震易损性评估[D]. 赵盈皓. 华南理工大学, 2020(05)
- [10]考虑土—结构相互作用的煤矿采动对RC框架结构模型抗震性能影响与分析[D]. 白春. 辽宁工程技术大学, 2020(01)