結(jié)構(gòu)物對地震動記錄的影響——以通信塔和低矮砌體結(jié)構(gòu)為例.pdf

1、我國正在籌備“國家地震烈度速報與地震預(yù)警工程”建設(shè)，將新建大量的地震動觀測臺站用于地震烈度速報和地震預(yù)警，其中地震烈度儀的建設(shè)將超過1萬臺。由于地震烈度儀價格低廉、儀器本身背景噪聲較高，且主要部設(shè)在人口密集區(qū)，其選址要求較低，為滿足供電和通信條件，大部分將布設(shè)在一、二層砌體結(jié)構(gòu)或通信公司的通信塔附近，站址附近結(jié)構(gòu)物對地震動記錄有一定影響。為分析結(jié)構(gòu)物對地震動記錄的影響，本文以通信塔和一、二層砌體結(jié)構(gòu)為例，在建立土-通信塔耦合單自由度體系

2、分析土層和結(jié)構(gòu)動力參數(shù)對地震動記錄的影響以及砌體結(jié)構(gòu)單質(zhì)點體系計算模型及其運動方程分析結(jié)構(gòu)動力參數(shù)對地震動記錄的影響規(guī)律的基礎(chǔ)上，利用ABAQUS有限元軟件建立自由場和土-通信塔以及一、二層砌體結(jié)構(gòu)的三維有限元模型，計算分析了不同工況下土-通信塔相互作用對基礎(chǔ)地震動加速度峰值和頻譜的影響以及砌體結(jié)構(gòu)對地震動記錄的影響，本文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)系統(tǒng)地研究了土-結(jié)相互作用的原理及其特點。通過推導柔性基礎(chǔ)的運動方程解釋了土-結(jié)相

3、互作用的本質(zhì)，以通信塔為例建立了土-通信塔單質(zhì)點計算模型及其運動方程，推導出基礎(chǔ)水平向位移在頻域內(nèi)的變化規(guī)律，通過參數(shù)分析研究了土-結(jié)相互作用的特點，介紹了三維一致粘彈性人工邊界以及等效地震動輸入的原理和步驟，通過算例驗證了該方法在三維時域有限元分析中的精度。
　　(2)建立通信塔-樁-地基的ABAQUS三維有限元模型，并對其幾何參數(shù)、材料屬性以及土體介質(zhì)和人工邊界的相關(guān)參數(shù)做了詳細的介紹，確定了地基網(wǎng)格尺寸大小和分析步長。利用P

4、roShake軟件將四條不同地震動記錄反演得到的三組時程結(jié)果分別以等效荷載的方式輸入到土-通信塔有限元模型中，研究不同加速度峰值的地震動在有、無樁塔作用時對基礎(chǔ)中心處儀器地震烈度、地震動記錄加速度峰值PGA和頻譜的影響以及到基礎(chǔ)中心不同距離處對地震動記錄加速度峰值PGA和頻譜的影響。
　　(3)建立砌體結(jié)構(gòu)單質(zhì)點體系計算模型及其運動方程，分析單質(zhì)點體系質(zhì)點絕對位移與基礎(chǔ)絕對位移比的函數(shù)關(guān)系，介紹了砌體結(jié)構(gòu)的建模方法、確定砌體結(jié)構(gòu)的