支盤樁-地基-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用體系的數(shù)值模擬及計(jì)算分析.pdf

1、上個(gè)世紀(jì)70年代以來，在地震工程領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用問題的研究進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段.無論在理論研究，計(jì)算模型分析以及各種試驗(yàn)研究都取得了可喜的成績，但是由于各種條件的制約，其中試驗(yàn)研究進(jìn)行得相對(duì)較少，而關(guān)于計(jì)算分析與試驗(yàn)的對(duì)照研究則更少.把計(jì)算分析和試驗(yàn)研究進(jìn)行對(duì)照研究，一方面可以驗(yàn)證計(jì)算模型的合理性，另一方面也能驗(yàn)證試驗(yàn)方案的可行性，以及試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，具有非常重要的意義。 本文主要開展了如下幾方面的研究工作：

2、 介紹了支盤樁-地基-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用體系振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)的主要情況，包括試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)?zāi)Ｐ?、模型的材料性能參?shù)、試驗(yàn)的量測(cè)、試驗(yàn)加載制度、試驗(yàn)過程等，為下文針對(duì)結(jié)構(gòu)-地基相互作用體系振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算建模和計(jì)算分析提供必要的參數(shù)，并為計(jì)算模型和計(jì)算方法的合理性提供驗(yàn)證依據(jù)。 以支盤樁-地基-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合通用有限元軟件MARC，對(duì)結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用體系進(jìn)行有限元計(jì)算建模的-些問題作了研究，

3、主要包括土容器的模擬、土體本構(gòu)模型的選用、非線性的模擬、網(wǎng)格劃分、對(duì)稱性的利用等。 按照本文的建模原則和計(jì)算方法，對(duì)結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用體系進(jìn)行了三維有限元計(jì)算分析，通過計(jì)算結(jié)果分析表明:所采用的計(jì)算模型和計(jì)算方法是合理的.從計(jì)算分析和試驗(yàn)相結(jié)合的角度考慮結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用時(shí)體系地震反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律，主要從體系的加速度反應(yīng)、樁身應(yīng)變和樁土接觸壓力以及相互作用對(duì)基底地震動(dòng)的影響等方面進(jìn)行了分析，對(duì)規(guī)律性結(jié)果進(jìn)行了歸納，發(fā)現(xiàn)計(jì)算

4、與試驗(yàn)的規(guī)律基本一致.在其它材料參數(shù)相同的情況下，使用相同根數(shù)的支盤樁與直桿樁進(jìn)行結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用的對(duì)比試驗(yàn).研究它們?cè)谙嗤牡卣鸩?lì)下，上部結(jié)構(gòu)的最大位移，最大層間剪力和傾覆力矩等變化情況。 結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用體系對(duì)地震反應(yīng)的影響是很顯著的，在深入研究的基礎(chǔ)上，有必要對(duì)剛性地基假定和現(xiàn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法作出改進(jìn).本文摸索了一套利用通用有限元程序MARC進(jìn)行結(jié)構(gòu)-地基動(dòng)力相互作用研究的計(jì)算分析方法，有利于加強(qiáng)相互作用