剛性樁復(fù)合地基—基礎(chǔ)—上部結(jié)構(gòu)整體抗震性能的簡化算法研究.pdf

1、剛性樁復(fù)合地基是二十世紀(jì)初形成的一種全新的地基處理形式，它可以使地基土和增強(qiáng)體相互協(xié)作共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳到地基上的荷載，從而增加地基的承載能力、減小基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)沉降；剛性樁復(fù)合地基具有施工簡單快速、節(jié)省施工成本等特點，受到工程界人士的青睞，在工程中應(yīng)用廣泛。然而現(xiàn)在的工程界人士對剛性樁復(fù)合地基的工作原理還不太清楚，特別是對剛性樁復(fù)合地基抗震性能更是一無所知。實際工程設(shè)計時，往往忽略地震對復(fù)合地基性能的影響，這就有可能使上部結(jié)構(gòu)存在安全

2、隱患。
　　目前對剛性樁復(fù)合地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)整體抗震性能的研究，以模型試驗和有限元數(shù)值模擬為主。模型試驗需要耗費非常多的人力、時間和金錢，而數(shù)值模擬建模困難，工程設(shè)計中難以采用。
　　本文針對上述問題，通過理論推導(dǎo)建立了一種剛性樁復(fù)合地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)整體抗震性能的簡化算法，大大降低了剛性樁復(fù)合地基整體抗震分析的難度，可應(yīng)用于如今的工程設(shè)計中，提高了工作效率。本文主要從下面幾點著手研究：
　　（1）建立單樁復(fù)合地

3、基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)的整體簡化模型，分別推導(dǎo)各個部分的動力微分方程，然后根據(jù)整體模型的邊界條件和各個部分的相互作用條件，得到整體體系地震響應(yīng)的運動微分方程，并構(gòu)造合適的差分格式求解動力微分方程，最終求得地震作用下整個模型的動力響應(yīng)；
　?。?）采用Matlab軟件編制了單樁復(fù)合地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)整體抗震分析程序，計算分析了單樁復(fù)合地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)的地震動響應(yīng)，并與已有研究成果進(jìn)行對比，驗證本文簡化算法的可靠性。然后，根據(jù)并樁原

4、則把群樁復(fù)合地基合并成單樁復(fù)合地基，建立剛性樁復(fù)合地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)整體抗震的簡化算法；
　?。?）選取適宜的地震波研究剛性樁復(fù)合地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)的抗震性能，分析各個部分在多遇和罕遇地震作用下的動力響應(yīng)，通過對比發(fā)現(xiàn)，在多遇地震作用下，復(fù)合地基的減震作用不明顯，上部結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果與不考慮復(fù)合地基時的計算結(jié)果差別不大；在罕遇地震作用下，復(fù)合地基的減震效果較為顯著，上部結(jié)構(gòu)的震動響應(yīng)改變非常顯著。
　?。?）最后，研究褥墊