近断层地震动作用下进水塔的地震反应分析

发布时间：2021-02-09 11:09

　　为了研究近断层脉冲型地震动向前方向性效应和滑冲效应引起的速度脉冲对进水塔结构的地震反应。在文摘中选取台湾集集地震、美国加州北岭地震两次倾滑断裂地震中含强脉冲的30条原始地震波为输入波,对实际工程结构中的进水塔及启闭机室结构基于受力特点建立了简化计算模型。基于Matlab编制了进水塔地震动反应分析程序,通过输入30条典型近断层地震动,得到了进水塔及启闭机室地震响应。结果表明:在近断层地震动作用下,启闭机室加速度响应均发生了突变,进水塔加速度响应平均值均放大。近断层脉冲型地震动对启闭机室鞭梢效应放大作用大于无速度脉冲地震动的影响,其中含向前方向性脉冲效应的近断层地震动对启闭机室加速度放大最为明显,塔顶及启闭机室的分段截面转角最为明显。说明三组近断层地震动中,脉冲型地震动对刚度突变的启闭机室部分影响大于无速度脉冲的近断层地震动,含向前方向性脉冲效应的近断层地震动对进水塔变形影响最大。 

【文章来源】：西安理工大学学报. 2020,36(01)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

水塔典型断面

基于MATLAB软件强大的仿真计算能力,为了研究进水塔结构和上部启闭机室在近断层地震动作用下的动力响应,抓住进水塔结构主要受力特点进行了力学简化,将塔式进水塔结构简化为两段由剪切梁和弯曲梁组合的悬臂结构。按照进水塔截面变化而产生不同的惯性矩分为不同段,从而将进水塔塔体部分简化为弯曲悬臂梁结构,而把上部启闭机室的框架结构简化为剪切梁,其力学简化图见图2。悬臂结构考虑弯曲变形的基础上进一步计入了剪切变形影响。启闭机房框架结构简化为剪切梁,程序利用时程分析法中的Newmark-β法,求出进水塔结构沿分段截面所变化的截面最大加速度、截面转角和截面间最大剪力等地震响应。对于进水塔悬臂分层单元可用平面梁单元来模拟,图3为平面梁单元受力与变形图。

对于进水塔悬臂分层单元可用平面梁单元来模拟,图3为平面梁单元受力与变形图。图3中:Mi、FQi、FNi为单元i端的弯矩、剪力和轴力,Mi、FQi、FNi正方向见图3;ui、vi、θi为单元i端的水平位移、竖向位移及转角位移,正方向见图3。

【参考文献】：
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本文编号：3025541