考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的建筑結(jié)構(gòu)水平地震作用研究.pdf

1、高層建筑是近代經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物。高層建筑的主要特征是層數(shù)多、高而柔、重力荷載大、抗震要求高，這對抗震設(shè)計(jì)提出了更高、更嚴(yán)的要求。目前，我國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中水平地震作用是以剛性地基假定為前提，但是這種剛性地基假定是不符合實(shí)際情況的，存在土-結(jié)構(gòu)相互作用(SSI)是客觀事實(shí)。土-結(jié)構(gòu)動力相互作用會使系統(tǒng)的頻率降低、系統(tǒng)的等效阻尼明顯增大、對基巖的輸入波的放大效應(yīng)。這些相互作用效應(yīng)將顯著地改變系統(tǒng)動力響應(yīng)的性質(zhì)和特性。因此，在土-結(jié)

2、構(gòu)系統(tǒng)的動力分析時(shí)，相互作用的影響是不可忽視的。
　　 針對這一現(xiàn)狀，本論文完成了如下工作：針對集中質(zhì)量剪切模型用振型分解法不考慮SSI，應(yīng)用matlab軟件計(jì)算出論文模型的地震作用、框架柱剪力以及彎矩；對應(yīng)地，用振型分解法考慮SSI，基于matlab環(huán)境編寫軟件計(jì)算出模型的地震作用、框架柱剪力以及彎矩；為方便對比采用更精確的有限單元離散化模型，在不考慮以及考慮SSI的不同情況下，運(yùn)用有限元ANSYS軟件計(jì)算出了模型的地震作用、

3、框架柱剪力以及彎矩。
　　 通過以上振型分解法、有限單元法兩種方法，在考慮SSI與不考慮SSI兩種情況分別計(jì)算，并對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的對比分析。結(jié)果表明：考慮SSI作用后，框架柱的內(nèi)力發(fā)生較大的變化，在給出的五種不同地基類型中，地基類型五是最軟的，SSI的影響效果也是最明顯的，計(jì)算出來的框架柱內(nèi)力是最小的，振型分解法考慮地基類型五計(jì)算模型框架柱內(nèi)力值比振型分解法沒考慮SSI計(jì)算模型框架柱內(nèi)力值小28％;地基類型一的土是最硬的，計(jì)

4、算出來的模型框架柱內(nèi)力是最大的，振型分解法考慮地基類型一計(jì)算模型框架柱內(nèi)力值比振型分解法不考慮SSI計(jì)算模型框架柱內(nèi)力值小19％，考慮SSI計(jì)算出來的框架柱內(nèi)力都比沒考慮SSI計(jì)算出來的框架柱內(nèi)力??；有限單元法計(jì)算模型的框架柱內(nèi)力值也比振型分解法計(jì)算模型的框架柱內(nèi)力值?。挥邢迒卧]考慮SSI計(jì)算模型框架柱內(nèi)力值比攘型分解法沒考慮SSI計(jì)算模型框架柱內(nèi)力值小11％。這些都說明目前我國抗震設(shè)計(jì)規(guī)范采用振型分解法計(jì)算水平地震作用，由于忽略了