基于土體變形的高層結(jié)構(gòu)對相鄰多層結(jié)構(gòu)的影響分析.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟飛速發(fā)展，既有多層建筑周圍，越來越多的高層建筑不斷涌現(xiàn)，且隨著城市用地的日益緊張，高層建筑與相鄰建筑間的間距也越來越小。這就給人們提出了一個新的問題，即建成之后的高層結(jié)構(gòu)通過土體對相鄰多層結(jié)構(gòu)究竟產(chǎn)生了多大的靜力影響，且當?shù)卣鸢l(fā)生時，高層結(jié)構(gòu)對相鄰多層結(jié)構(gòu)的抗震性能和動力特性又會產(chǎn)生哪些影響。這是一個涉及土-結(jié)構(gòu)相互作用的復雜問題，也是一個工程技術(shù)人員及廣大人民群眾迫切關(guān)心的問題。
　　現(xiàn)有研究中，在分析高層結(jié)構(gòu)對相鄰

2、多層結(jié)構(gòu)的靜力影響時，往往側(cè)重于高層結(jié)構(gòu)基坑開挖施工過程中相鄰多層結(jié)構(gòu)地基沉降分析，忽視了使用過程中的沉降分析。另外，實際工程中，為消除高層結(jié)構(gòu)施工給相鄰結(jié)構(gòu)的影響，常在基坑四周興建剛性支護結(jié)構(gòu)，當高層結(jié)構(gòu)施工完畢后，支護結(jié)構(gòu)的撤除往往導致地基土體的再次擾動，從而影響著相鄰結(jié)構(gòu)的安全。
　　本文在總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于土-結(jié)構(gòu)相互作用問題的研究方法和成果的基礎(chǔ)上，通過ANSYS有限元軟件建模分析，重點研究了使用過程中高框架結(jié)構(gòu)對相鄰多層

3、框架的靜力及動力方面的影響，主要完成了以下工作：
　　(1)通過對大量相關(guān)文獻的概括總結(jié)，評述了國內(nèi)外開展土-結(jié)構(gòu)相互作用研究的現(xiàn)狀與發(fā)展水平，對土-結(jié)構(gòu)相互作用的研究方法進行了歸納總結(jié)，分析了已有研究成果的局限性及存在的問題，提出了本文針對相鄰結(jié)構(gòu)影響的土-結(jié)構(gòu)相互作用體系所采用的分析方法以及基本框架思路。
　　(2)研究了上部結(jié)構(gòu)-基礎(chǔ)-地基相互作用的數(shù)值計算方法和ANSYS有限元軟件程序中梁、殼等單元的力學特性，并就基

4、礎(chǔ)與地基的接觸方法做深入分析，得出參數(shù)選取的合理方法，為進一步的計算分析做準備。
　　(3)利用ANSYS有限元軟件提供的參數(shù)化設(shè)計語言，編寫了結(jié)構(gòu)靜力反應(yīng)分析及靜力分析結(jié)果提取的命令流，對考慮高框架影響和不考慮高框架結(jié)構(gòu)影響的單幢多層框架進行了數(shù)值模擬計算，對比分析了特定基礎(chǔ)形式和考慮自重效應(yīng)下多層上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)及地基的受力和變形特性。對比分析內(nèi)容包括多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)下土體沉降，特定位置柱的沉降差以及梁柱內(nèi)力值(彎矩、剪力、軸力

5、)的變化規(guī)律。
　　(4)利用ANSYS有限元軟件提供的參數(shù)化設(shè)計語言，編寫了結(jié)構(gòu)時程分析及時程分析結(jié)果提取的命令流，在選定的地震動下，對考慮高層結(jié)構(gòu)影響和不考慮高層結(jié)構(gòu)影響的單幢多層結(jié)構(gòu)進行了時程分析，對比分析了高層結(jié)構(gòu)對多層結(jié)構(gòu)的動力影響。對比分析的內(nèi)容包括上部結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)(加速度、位移反應(yīng)等)幅值，中間層及頂層位移時程曲線等。
　　(5)考慮高層結(jié)構(gòu)的影響下，研究了不同間距以及不同土質(zhì)特性對多層結(jié)構(gòu)的靜力及動力反應(yīng)的影