土—樁基—結構動力相互作用體系的模擬及分析.pdf

1、該文主要開展了如下幾方面的研究工作：介紹了均勻土-樁基-單柱結構相互作用體系振動臺模型試驗及分層土-樁基-框架結構相互作用體系振動臺模型試驗的主要情況,包括試驗裝置、試驗模型、模型的材料性能參數(shù)、試驗的量測、試驗加載制度、試驗過程及主要試驗現(xiàn)象以及主要試驗結果和規(guī)律等,為下文針對結構-地基相互作用體系振動臺模型試驗進行計算建模和計算分析提供必要的參數(shù),并為計算模型和計算方法的合理性提供驗證依據(jù).以土-樁基-結構動力相互作用振動臺試驗為基

2、礎,結合通用有限元軟件ANSYS,對結構-地基動力相互作用體系進行有限元計算建模的一些問題作了研究,主要包括柔性土容器的模擬、土體動力本構模型的選用、土體與結構交界面上的狀態(tài)非線性模擬、網(wǎng)格劃分、結構中鋼筋的處理以及對稱性的應用等.按照該文的建模原則和計算方法,對土-樁基-結構相互作用體系振動臺試驗進行三維有限元計算分析,計算中土體采用等效線性模型,利用面-面接觸單元考慮土體與結構交界面的狀態(tài)非線性.計算得到的加速度時程與試驗結果吻合較

3、好,表明所采用的計算模型和計算方法是合理可行的.通過計算分析表明,在進行結構-地基動力相互作用問題的計算分析時,忽略土體的材料非線性是不合適的;考慮接觸后對上部結構的地震反應有一些影響,對土體基本沒有影響.從計算分析和試驗相結合的角度探討考慮結構-地基動力相互作用時體系地震反應的有關規(guī)律,主要從體系的加速度反應、樁身應變和樁土接觸壓力以及樁土間滑移、相互作用對基底地震動的影響、軟土地基的濾波隔震、豎向地震激勵的影響和相互作用對結構動力反