反应位移法
地下结构抗震分析的整体式反应位移法
第32卷第8期岩石力学与工程学报Vol.32No.82013年8月Chinese Journal of Rock Mechanics and EngineeringAug .，2013收稿日期：2012–12–24；修回日期：2013–03–07基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2011CB013602)；国家自然科学基金重大项目(90715035)；北京市自然科学基金重点项目(8111001)作者简介：刘晶波(1956–)，男，博士，1982年毕业于大连理工大学工程力学专业，现任教授、博士生导师，主要从事土–结构相互作用、地下结构抗震方面的教学与研究工作。
E-mail ：liujb@地下结构抗震分析的整体式反应位移法刘晶波，王文晖，赵冬冬，张小波(清华大学土木工程系，北京100084)摘要：对目前地下结构抗震分析中的传统反应位移法进行分析，针对该方法的主要误差来源，结合反应位移法明确的物理概念及严密的理论基础，提出一种适用于地下结构抗震分析的计算方法——整体式反应位移法。
整体式反应位移法在反应位移法的基础上，通过直接建立土–结构分析模型来反映土–结构间相互作用，避免引入地基弹簧带来的计算量和计算误差。
为验证改进方法的有效性，一方面从物理概念出发，论证改进方法与反应位移法的一致性；另一方面通过数值计算，将整体式反应位移法与动力时程分析方法进行对比分析。
结果表明，整体式反应位移法相比于反应位移法计算量小，计算结果更接近动力时程方法，是一种实用性强的拟静力方法。
关键词：地震工程；地下结构；抗震分析；整体式反应位移法中图分类号：P315.9文献标识码：A文章编号：1000–6915(2013)08–1618–07INTEGRAL RESPONSE DEFORMATION METHOD FOR SEISMICANALYSIS OF UNDERGROUND STRUCTURELIU Jingbo ，WANG Wenhui ，ZHAO Dongdong ，ZHANG Xiaobo(Department of Civil Engineering ，Tsinghua University ，Beijing 100084，China )Abstract ：The response deformation method for seismic analysis of underground structures is introduced.Based on the physical concept and basic principle of the response deformation method ，an integral response deformation method is proposed to reduce the error source of the original method.The integral response deformation method takes the soil-structure model to realize the interaction between soil and structure.In order to verify the efficiency of the improved method ，on the one hand ，the improved method is proved to be consistent with the response deformation method in the physical concept ；on the other hand ，the improved method is compared with the dynamic analysis method by numerical calculation.It can be found from the numerical results that ，compared to the response deformation method ，the integral response deformation method requires less computational complexity and achieves more accurate result.The integral response deformation method is proved to be a highly practical pseudo-static method.Key words ：earthquake engineering ；underground structure ；seismic analysis ；integral response deformation method1引言地下结构抗震分析方法包括动力时程分析方法和拟静力分析方法[1-2]。
地铁抗震ppt——反应位移法
c.顶底板土体剪切弹簧刚度：KSB =Kv/3 d.侧墙土体剪切弹簧刚度：KSS =KH/3 式中 土体的变形系数：ED=2（1+ν）G ν：土体泊松比 G：土体的动剪切刚度（一维土层地震反应分析得到）
中铁第四勘察设计院集团有限公司
二、反应位移法
• • • • • 2、日本相关资料中的计算方法： 2）结构地震时的惯性力： fi miui （将位移对时间求两次导） 3）结构周围剪力： 顶、底板处的剪力：
中铁第四勘察设计院集团有限公司
结构构件
抗震设防类别 性能要求 设计计算方法 一、地下建筑抗震在相关规范中的规定 特殊设防类 I II I 线性反应谱方法 非线性时程分析方法 线性反应谱方法
表3.3.1 地震反应计算方法
高架区间结构
《城市轨道交通结构抗震设计规范（报批稿）》 重点设防类、 II 振动特性简单的结构：弹塑性反应谱方法 标准设防类 (GBXXXX-XXXX) III 振动特性复杂的结构：非线性时程分析方法
• 第3.6.1条：地铁建筑结构应进行设防烈度作用下的内力和 变形分析，并假定结构和构件处于弹性工作状态。 • 第3.6.2条：进行设防烈度作用下的内力和弹性变形分析时， 可根据结构特点采用弹性时程分析法，等代地震荷载法或 反应位移法计算。 • 第3.6.3条：进行罕遇地震作用下的内力和弹塑性变形分析 时，可根据结构特点采用弹塑性时程分析法，或简化方法 计算结构的弹塑性变形。
规范》执行；
• C、抗震设计荷载组合应按《建筑抗震设计规范》规定执行。
荷载 组合验算工况 抗震荷载作用下构件强度验算 抗震荷载作用下结构变形验算 重力荷载代表值 永久 可变 偶然荷载 地震 人防
序号
荷载
1.2 1.0
midas gen 反应位移法
midas gen 反应位移法
Midas Gen 反应位移法是一种在结构工程中常用的分析方法。
该方法通过计算结构在加载过程中由于外力或其它因素引起的位移，以评估结构的安全性和可靠性。
反应位移法的基本原理是根据力的平衡条件和材料的本构关系，建立结构的刚度方程，然后利用边界条件和加载条件求解出结构的反应位移。
根据解出的反应位移，可以判断结构是否满足设计要求，进而进行合理的调整和改进。
Midas Gen 反应位移法的应用范围广泛，包括建筑物、桥梁、塔楼等各类工程结构的设计和分析。
这种方法在结构设计和高效分析中起着重要的作用，为工程师提供了有力的支持。
通过使用Midas Gen 反应位移法，工程师可以更加准确地评估结构的性能，并根据分析结果进行优化设计，提高结构的安全性和稳定性。
反应位移法
3.2 反应位移法在此，围绕反应位移法的想法和负载的施加方法，举一个矩形断面的例子。
（1）想法和负载的施加方法假定构造物—地表整个体系由于地震发生了如图3-1的变形。
此时，在构造物和地表的接触面上，假如地表这边的相互作用力是{F1}，在构造物这边就要产生{-F1}的逆向的相互作用力来保持构造物～地表整个体系的平衡状态。
另外，假定接触面中地表和构造物间没有滑移和剥离，双方都发生了同样的位移{u1 }。
这个构造物—地表全体系如图3—2所示，分成了仅有构造物的体系（构造物振动系）和去掉构造物的地表振动系（这样的地表在后文中将称作“空洞地表”）的两个部分系。
但是，构造物振动系的外周面中，由于与构造物～地表整个体系的构造物外周面一样的位移{u1 }，使其发生了相互作用力{-F1}。
还有，地表振动系的空洞部分也一样，位移是{u1 }，发生了相互作用力{F1}。
即，地表振动系的空洞部分中再次编排构造物振动系的时候，变成了与构造物～地表整个体系完全一样的状态。
接下来，把地表振动系再分成如图3-3所示的两个体系。
即，将接触面中的位移{u1 }分离为基于来自于基岩层的地震动{üB }的位移{u n }（地表入射系）和基于相互作用力{F1}的位移{u12 }（地表加振系）。
根据上文，构造物～地表整个体系分为了一下的三部分系。
因为反应位移法是地震时将地表上产生的位移强制地施加在构造物上的方法，所以这3个部分系中可以将构造物振动系看成反应位移法的基本模型。
那么，来试着从地表入射系和地表加振系来求一下构造物振动系中的焦点的未知量的接触面位移{u1 }和相互作用力{F1}吧。
将构造物振动系用离散型的模型表现，就是运动方程式（3.1）。
在此，{u1 }：结构和地表的接触面的位移矢量（向量？我也不知道，是vector）{u s }：结构和地表的接触面以外的结构的位移矢量[K ss]，[K sI]，[K Is]，[K II]：部分刚性矩阵I：结构和地表接触面的节点的总称S：结构和地表的接触面以外的结构节点的总称但是，在此简单的说明下，省略了由于结构自身的惯性和结构自身以及与结构和地表的相互作用的衰减。
sap2000反应位移法
sap2000反应位移法
SAP2000是一款结构分析软件，其反应位移法是一种结构分析方法，用于计算结构在地震等动力作用下的响应。
该方法基于结构的位移反应来进行分析，通过建立结构的动力方程，并采用适当的数值方法求解，可以得到结构在地震作用下的位移、速度、加速度等响应。
SAP2000的反应位移法具有以下特点：
1.考虑了结构的非线性行为，能够模拟结构在地震作用下的弹塑性响应。
2.可以考虑结构的阻尼和刚度随位移变化的特性，提高了分析的精度。
3.可以方便地处理复杂的结构形式和边界条件，能够模拟大型复杂结构的动力响应。
4.提供了丰富的数据后处理功能，方便用户对结果进行分析和评估。
在SAP2000中进行反应位移分析的步骤包括：建立结构模型、定义材料属性、设定边界条件和载荷、进行求解以及结果后处理等。
用户可以根据具体的需求选择不同的分析选项和参数设置，以获得更加精确和可靠的分析结果。
总之，SAP2000的反应位移法是一种功能强大的结构分析工具，广泛应用于地震工程、桥梁工程、建筑结构等领域。
反应位移法的三维应用
反应位移法的三维应用摘要：反应位移法是一种在结构分析中广泛使用的计算方法，以其高精度、高效率、自然的理论基础和优越的计算速度而受到越来越多的关注。
本文介绍了反应位移法的三维应用，主要包括反应位移法在三维框架结构、三维梁板体系和三维模型中的应用。
首先，介绍了反应位移法的基本原理及其推导过程。
然后，结合实例详细阐述了反应位移法在三维框架结构中的应用，包括剪力墙对变形的控制、节点位移和反应力的计算等。
接着，讨论了反应位移法在三维梁板体系中的应用，通过计算实例展示了反应位移法求解三维刚架的过程。
最后，在介绍反应位移法在三维模型中的应用时，引入了基于反应位移法求解三维模型的双重奇异性方法及其数值实验结果。
本文的研究成果表明了反应位移法在三维结构分析中的优越性和可行性，并为工程实践提供了参考。
关键词：反应位移法，三维结构分析，三维框架结构，三维梁板体系，双重奇异性方法。
一、引言结构分析是工程设计中的重要环节，其目的是通过力学原理对结构进行计算，以获得结构的力学性能，为结构设计提供参考。
在结构分析中，反应位移法是一种常用的计算方法，以其高精度、高效率、自然的理论基础和优越的计算速度而受到广泛关注。
本文将介绍反应位移法的三维应用，主要包括反应位移法在三维框架结构、三维梁板体系和三维模型中的应用。
首先，介绍了反应位移法的基本原理及其推导过程。
然后，结合实例详细阐述了反应位移法在三维框架结构中的应用，包括剪力墙对变形的控制、节点位移和反应力的计算等。
接着，讨论了反应位移法在三维梁板体系中的应用，通过计算实例展示了反应位移法求解三维刚架的过程。
最后，在介绍反应位移法在三维模型中的应用时，引入了基于反应位移法求解三维模型的双重奇异性方法及其数值实验结果。
二、反应位移法的基本原理及其推导过程反应位移法是一种基于位移的结构分析方法，其基本思想是通过位移计算得到结构的节点反力。
反应位移法的推导过程可归纳为以下几个步骤：（1）假设结构任意节点处的外载荷已知，并给定结构构件的几何特征和材料参数。
反应位移法的实施步骤
反应位移法的实施步骤1. 引言反应位移法是结构工程中常用的一种分析方法，用于计算结构在地震或其他外部荷载作用下的位移响应。
它通过将结构划分为若干刚体单元，在每个刚体单元内采用平衡方程和刚性约束条件，求解各刚体单元位移来估算整个结构的位移响应。
2. 实施步骤反应位移法的实施需要经过以下步骤：2.1 确定结构的自由度与刚体单元首先，根据结构的特点和要求，确定结构的自由度数目以及刚体单元的划分方式。
自由度数目与刚体单元的划分方式是反应位移法的基础，直接影响到计算结果的准确性。
2.2 建立刚体单元连接将确定的刚体单元以节点为连接点，建立刚体单元之间的连接关系。
连接关系可以通过节点的坐标以及刚体单元的连接方式来实现。
2.3 构建平衡方程在建立刚体单元连接关系后，根据刚体单元之间的约束条件和荷载情况，构建反应位移法的平衡方程。
平衡方程考虑了结构内力的平衡以及外部荷载的作用，通过解平衡方程可以求解各刚体单元的位移。
2.4 定义刚体单元位移根据平衡方程的求解结果，得到各刚体单元的位移。
位移可以用位移矩阵来表示，位移矩阵的每一个元素对应一个刚体单元的位移。
2.5 计算整个结构的位移根据刚体单元的位移，可以进一步计算整个结构的位移响应。
结构的位移响应是各刚体单元位移的叠加。
2.6 进行位移响应分析完成整个结构的位移计算后，可以进行位移响应分析。
位移响应分析可以通过比较结构的位移响应与设计要求，来评估结构的安全性和稳定性。
2.7 结果分析与优化设计根据位移响应分析的结果，对结构进行分析与优化设计。
可以通过调整刚体单元的分布方式、增加刚体单元的数量、设计加劲板等方法，改进结构的抗震能力。
3. 结论反应位移法是一种常用的结构分析方法，通过建立刚体单元与平衡方程，可以计算结构在地震或其他外部荷载作用下的位移响应。
实施反应位移法需要经过确定自由度与刚体单元、建立刚体单元连接、构建平衡方程、定义刚体单元位移、计算整个结构位移、进行位移响应分析等步骤。
浅谈地下变电站结构的抗震分析及设计
浅谈地下变电站结构的抗震分析及设计隨着城市化进程的快速发展，现今我国地下工程的建设和人流的通达量已经位居世界的前列，因此为了有效的配合地铁的运行，要在地铁站的起点和终点设置相应的配套地下变电站。
由于建设工艺的需求，需要对变电站结构进行较多的开孔，因此就会削弱楼板的整体刚度。
因此地下变电站的抗震分析和设计已经成为了地铁建设的重要工程。
必须通过合理的抗震设计方法对地下变电站结构的抗震性能进行合理设计。
一、地下变电站结构的特点和不利抗震因素通常情况下地铁的建设会受到地下水位的影响，由于地下水水压的影响，会使整体的地下结构产生不均匀的变形而地下变电站又因为其自身结构特性如其竖向荷载较大会增加变形现象。
因此为了提高地下变电站的抗震性能，就使得整体结构的竖向承载力以及竖向的刚度要具有更高的要求。
因此现今我国的地下变电站的结构设计综合考虑了这些因素相应的进行了结构的抗震设计，多采用结构性能较好，刚度较大的现浇混凝土的框架-剪力墙结构，在这之中框架结构的设置通常设置在地下建筑的中心位置，而剪力墙结构则设置在建筑物的临近的外围结构的周围。
因此为了不同的使用功能特性，地下变电站结构和地上的变电站结构以及其它的地下的结构相比，存在着许多自身独有的特性，因此地下变电站的结构体系存在许多独有的受力特点，并存在一些相应的不利抗震因素。
（一）地下变电站的受力特点和结构体系1.结构荷载（1）侧向的压力较大。
主要的结构表现是会随着地下深度的增加而受力增大，从而促使结构的水平荷载增加。
（2）恒载所占的比例较大。
主要的表现是指四周的水土荷载比例较大，如上部的覆土压力和底板的水浮力等。
（3）地震的作用，由于地下结构所需要承受的地震作用同常规的地面建筑相比具有较大的区别，所以地下变电站结构的抗震表现是会随着土体的运动而发生同时的位移。
2.结构体系（1）水平的结构体系，主要指的是地下变电站的楼板同地面结构的楼盖体系具有很大的不同，地下变电站的楼板的类型主要是典型的偏压构件，同时需要有大量的开洞、较小的穿线孔、和电缆竖井等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
反应位移法是一种结构力学分析方法，通常用于计算物体在受到外力作用下的响应。
该方法假设结构的刚度已知，并且在结构受到外力作用时，假设结构的响应位移和反力已知。
然后，通过这些已知量，可以计算出结构中各个部分的内力、应力和应变等信息。
具体来说，反应位移法将结构分解为多个单元，每个单元的刚度可以预先计算得到。
然后，根据结构的边界条件和受力情况，可以得到结构的反力和响应位移。
通过反力和响应位移，可以得到每个单元内部的应力和应变等信息。
反应位移法通常用于计算结构的静态响应，特别是在分析简单结构和小型结构时，该方法非常有效和常用。
然而，在分析大型结构和动态响应时，反应位移法的计算量会非常大，因此需要使用更高级的分析方法。