高層建筑土—結(jié)構(gòu)相互作用地震反應(yīng)分析方法.pdf

1、本文圍繞剛性地基假定在一些情況下是不符合實(shí)際情況的問題展開研究，給出了一個(gè)符合實(shí)際情況的考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的高層建筑地震反應(yīng)分析方法，旨在為進(jìn)一步深入研究考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用對(duì)高層建筑地震反應(yīng)和抗震設(shè)計(jì)的影響提供分析手段。 首先介紹了土-結(jié)構(gòu)相互作用的原理和本質(zhì)，評(píng)述了現(xiàn)有土-結(jié)構(gòu)相互作用分析方法。在此基礎(chǔ)上，研究給出了一個(gè)實(shí)用的高層建筑土-結(jié)構(gòu)相互作用地震反應(yīng)分析方法。在全面細(xì)致的考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)及下部土體實(shí)際情況和受力特

2、性的基礎(chǔ)上，給出了一種平面高層建筑土-結(jié)構(gòu)相互作用簡(jiǎn)化分析模型。在這個(gè)模型中，利用矩陣位移法的概念，同時(shí)考慮框架和剪力墻(簡(jiǎn)體)的協(xié)同工作原理，將上部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成平面的框架-剪力墻(筒體)結(jié)構(gòu)，這一模型可以很好的模擬常用高層建筑體系的彎曲特性和彎剪特性。地基土采用一塊在計(jì)算平面內(nèi)高度為H，寬度為B，而在出平面方向厚度為t的土體作為分析模型，使用Duncan-Chang本構(gòu)關(guān)系模型來(lái)考慮它的非線性特性，利用粘一彈性人工邊界作為地基土的邊界條

3、件。根據(jù)基礎(chǔ)剛度的大小采用三種基礎(chǔ)分析模型，并用接觸迭代算法考慮了樁、箱-土之間的相互作用，通過(guò)大量試算，建議了此算法中的接觸參數(shù)。根據(jù)本文方法的特點(diǎn)，比較了目前國(guó)內(nèi)外可用于建筑結(jié)構(gòu)土-結(jié)構(gòu)相互作用研究的分析軟件，并評(píng)價(jià)了它們的優(yōu)缺點(diǎn)和適用性，選取了能很好實(shí)現(xiàn)上述分析模型并帶有方便靈活二次開發(fā)接口的大型非線性有限元軟件MSC.Marc作為本文的分析軟件。利用MSC.Marc中現(xiàn)有的單元形式，選取了分析模型中各部分的單元模型，對(duì)MSC.M