基于ANSYS地震作用下群樁動力響應(yīng)的研究.pdf

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

2、用問題進(jìn)行了研究。
　　 本文設(shè)計了群樁—土—結(jié)構(gòu)動力相互作用體系的振動臺試驗，主要包括相似關(guān)系的采用、土箱模型的選擇、試驗加載制度等。再以試驗為基礎(chǔ)，采用有限元軟件ANSYS建立計算模型，并對建模過程中的一些關(guān)鍵問題做了研究，主要包括土體本構(gòu)模型的選擇、樁土接觸問題的處理、對稱性的利用及約束的設(shè)置等。經(jīng)過計算，得到的數(shù)值模擬結(jié)果與振動臺試驗結(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)力變化等方面對計算結(jié)果進(jìn)行分析，得到相同能量的不同頻率地震作用對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的加速度響應(yīng)、鄰樁振動產(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，對地震作用下樁的受力機(jī)理有了新的認(rèn)識。最后對群樁基礎(chǔ)隨樁長改變、土體分層而對抗震性能的改變做了進(jìn)一步的分析，通過對樁單位長度最大相對位移、樁頭內(nèi)力值等的分析得到樁長的增加對抗震有積極地作用，而考慮土體的分層對基礎(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)計中應(yīng)該加