反应位移法的实施步骤
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）
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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：
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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
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。
abaqus 地下结构抗震 反应位移法
Abaqus 地下结构抗震反应位移法一、引言地下结构的抗震设计一直是工程领域的热门话题，地下结构在地震作用下可能受到严重破坏，因此需要对其进行抗震设计和分析。
而其中的反应位移法在地下结构的抗震分析中得到了广泛的应用，Abaqus 软件作为一款强大的有限元分析工具，在地下结构抗震反应位移法中也具有很高的应用价值。
本文将对Abaqus软件在地下结构抗震反应位移法中的应用进行系统的介绍。
二、地下结构抗震分析的重要性1. 地下结构在工程领域中的重要性地下结构作为现代城市建设的重要组成部分，在城市的供水、供热、排水、交通、防护等方面都发挥着重要作用。
而地下结构在地震作用下的破坏可能会给城市的安全和稳定带来严重影响，因此对地下结构进行抗震分析和设计具有重要意义。
2. 抗震分析的必要性地震是一种常见的自然灾害，具有突发性和破坏性。
地震作用下地下结构可能受到严重的破坏，因此需要进行抗震分析和设计来保证地下结构在地震作用下的安全性。
三、Abaqus软件在地下结构抗震反应位移法中的应用1. 地下结构抗震分析的基本原理地下结构抗震分析主要是研究地下结构在地震作用下的受力和变形情况，通过分析地下结构的地震响应，评估地下结构的抗震性能。
在地下结构抗震分析中，反应位移法是一种常用的分析方法，它是通过建立地下结构的受力平衡方程和动力平衡方程，利用结构的刚度矩阵和地震激励谱，计算地下结构在地震作用下的位移响应。
2. Abaqus软件在地下结构抗震分析中的优势Abaqus软件作为一款强大的有限元分析工具，具有很高的分析精度和计算效率，在地下结构抗震分析中具有很强的应用价值。
Abaqus 软件可以实现地下结构的三维动力分析，在考虑地震激励的情况下，计算地下结构在地震作用下的动力响应。
3. Abaqus软件在地下结构抗震反应位移法中的具体应用Abaqus软件在地下结构抗震反应位移法中具体包括以下几个方面的应用：（1）建立地下结构的有限元模型。
整体强制反应位移法适用性分析及修正
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反应位移法在水下隧道抗震分析中的应用
反应位移法在水下隧道抗震分析中的应用摘要：反应位移法作为地下构筑物抗震计算的简化处理方法，近年来，越来越多地应用于水下隧道的抗震分析。
本文根据地下结构抗震设计标准推荐的计算方法，从基本原理出发，通过MIDAS SoilWorks及GTS NX有限元分析软件，对某水下隧道进行基于反应位移法得地震响应分析计算，计算得到在地震工况下隧道典型横断面的内力结果，并进行了相应承载能力验算，为国内相关的工程的设计提供参考。
关键词：盾构隧道；地震；反映位移法；结构安全1 引言近年来，随着我国经济建设的迅猛发展，水下隧道广泛应用于构筑城市交通网，比如地铁和水下公路隧道，由于地下工程的特殊性，隧道在发生地震时可能导致大量的生命财产损失，抗震问题已经成为地下工程的重要问题[1]。
在地下工程的抗震分析中，诸如美国、日本等国走在世界前列，我国起步较晚，研究滞后，最近实施的《地下结构抗震设计标准》（GB/T 51336-2018）[1]为首次系统介绍地下结构抗震设计的规范，本规范于2019年4月1日正式实施。
抗震设计主要分为地震系数法[2]、反应位移法[3]、反应加速度法[4]和时程分析法[5]等，由于反应位移法计算简单，原理明确，能较好的考虑地震工况下结构与周围岩土体的结构响应，因此在工程中应用最为广泛。
刘晶波等[6]结合当前国内抗震分析现状，提出了结构抗震计算中急需解决的五大问题；周川等[7]通过对ABAQUS二次开发，将计算结果与著名的一维地震分析软件SHAKE91进行了类比分析，验证了结果的有效性。
本文以国内某水下隧道为例，参考最近实施的《地下结构抗震设计标准》（GB/T 51336-2018）[8]，详细介绍了反应位移法的基本原理，计算步骤，根据计算结果对结构的承载力进行了验算，可为类似工程的抗震计算提供参考。
2 反应位移法基本计算原理反应位移法就是根据地下结构在地震中的响应特征提出的，实际计算中，将地下结构模型化为支撑在地层弹簧上的梁单元，用地基弹簧来模拟周围岩土层与结构的相互作用，考虑结构刚度与地层刚度不同来模拟表示二者的相互影响、相互作用；地震工况下，作用在结构上的地震力则是通过这一弹簧单元施加的。
反应位移法分析地下结构抗震问题的基本流程
反应位移法分析地下结构抗震问题的基本流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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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。
最终可以通过结果分析与优化设计，改进结构的抗震性能。
反应位移法的应用可以提高结构的安全性和稳定性。
以上就是反应位移法的实施步骤的详细介绍。
希望对理解和应用反应位移法有所帮助。