基于ANSYS地震作用下群樁動(dòng)力響應(yīng)的研究.pdf

1、群樁—土動(dòng)力相互作用是目前巖土地震工程領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)研究課題。由于土動(dòng)力特性、樁—土界面的動(dòng)力接觸行為、樁—樁相互作用等問(wèn)題的復(fù)雜性，使得群樁—土動(dòng)力相互作用已成為一個(gè)非常復(fù)雜的研究課題。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，土地資源減少，越來(lái)越多的重型廠房、超高層建筑物等不斷興建，人們對(duì)樁基礎(chǔ)的使用更加普遍且復(fù)雜，這對(duì)樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，特別是在承受動(dòng)力荷載作用的樁基設(shè)計(jì)提出了更高的要求。本文結(jié)合振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，利用有限元方法對(duì)地震作用下群樁—土的動(dòng)力相互作

2、用問(wèn)題進(jìn)行了研究。
　　 本文設(shè)計(jì)了群樁—土—結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用體系的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，主要包括相似關(guān)系的采用、土箱模型的選擇、試驗(yàn)加載制度等。再以試驗(yàn)為基礎(chǔ)，采用有限元軟件ANSYS建立計(jì)算模型，并對(duì)建模過(guò)程中的一些關(guān)鍵問(wèn)題做了研究，主要包括土體本構(gòu)模型的選擇、樁土接觸問(wèn)題的處理、對(duì)稱性的利用及約束的設(shè)置等。經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到的數(shù)值模擬結(jié)果與振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，證明了該數(shù)值模擬的有效性。然后從群樁—土相互作用體系的加速度反應(yīng)、位移反應(yīng)

3、，樁身的內(nèi)力變化等方面對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，得到相同能量的不同頻率地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的加速度響應(yīng)、鄰樁振動(dòng)產(chǎn)生附加應(yīng)力、樁身內(nèi)力和位移分布規(guī)律等一系列成果，對(duì)地震作用下樁的受力機(jī)理有了新的認(rèn)識(shí)。最后對(duì)群樁基礎(chǔ)隨樁長(zhǎng)改變、土體分層而對(duì)抗震性能的改變做了進(jìn)一步的分析，通過(guò)對(duì)樁單位長(zhǎng)度最大相對(duì)位移、樁頭內(nèi)力值等的分析得到樁長(zhǎng)的增加對(duì)抗震有積極地作用，而考慮土體的分層對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生非線性作用，在土層交界面處該作用尤為明顯，在樁基設(shè)計(jì)中應(yīng)該加