土—樁基—結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)相互作用體系振動臺模型試驗(yàn)及分層土-樁基-框架結(jié)構(gòu)相互作用體系振動臺模型試驗(yàn)的主要情況,包括試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、模型的材料性能參?shù)、試驗(yàn)的量測、試驗(yàn)加載制度、試驗(yàn)過程及主要試驗(yàn)現(xiàn)象以及主要試驗(yàn)結(jié)果和規(guī)律等,為下文針對結(jié)構(gòu)-地基相互作用體系振動臺模型試驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算建模和計(jì)算分析提供必要的參數(shù),并為計(jì)算模型和計(jì)算方法的合理性提供驗(yàn)證依據(jù).以土-樁基-結(jié)構(gòu)動力相互作用振動臺試驗(yàn)為基

2、礎(chǔ),結(jié)合通用有限元軟件ANSYS,對結(jié)構(gòu)-地基動力相互作用體系進(jìn)行有限元計(jì)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(gòu)模型的選用、土體與結(jié)構(gòu)交界面上的狀態(tài)非線性模擬、網(wǎng)格劃分、結(jié)構(gòu)中鋼筋的處理以及對稱性的應(yīng)用等.按照該文的建模原則和計(jì)算方法,對土-樁基-結(jié)構(gòu)相互作用體系振動臺試驗(yàn)進(jìn)行三維有限元計(jì)算分析,計(jì)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(jié)構(gòu)交界面的狀態(tài)非線性.計(jì)算得到的加速度時程與試驗(yàn)結(jié)果吻合較

3、好,表明所采用的計(jì)算模型和計(jì)算方法是合理可行的.通過計(jì)算分析表明,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)-地基動力相互作用問題的計(jì)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(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有一些影響,對土體基本沒有影響.從計(jì)算分析和試驗(yàn)相結(jié)合的角度探討考慮結(jié)構(gòu)-地基動力相互作用時體系地震反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律,主要從體系的加速度反應(yīng)、樁身應(yīng)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(jié)構(gòu)動力反