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

1、上個世紀70年代以來，在地震工程領(lǐng)域，結(jié)構(gòu)-地基動力相互作用問題的研究進入了一個嶄新的階段.無論在理論研究，計算模型分析以及各種試驗研究都取得了可喜的成績，但是由于各種條件的制約，其中試驗研究進行得相對較少，而關(guān)于計算分析與試驗的對照研究則更少.把計算分析和試驗研究進行對照研究，一方面可以驗證計算模型的合理性，另一方面也能驗證試驗方案的可行性，以及試驗結(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)動力相互作用體系振動臺模型試驗的主要情況，包括試驗裝置、試驗?zāi)Ｐ?、模型的材料性能參?shù)、試驗的量測、試驗加載制度、試驗過程等，為下文針對結(jié)構(gòu)-地基相互作用體系振動臺模型試驗進行計算建模和計算分析提供必要的參數(shù)，并為計算模型和計算方法的合理性提供驗證依據(jù)。 以支盤樁-地基-結(jié)構(gòu)動力相互作用的振動臺模型試驗為基礎(chǔ)，結(jié)合通用有限元軟件MARC，對結(jié)構(gòu)-地基動力相互作用體系進行有限元計算建模的-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、對稱性的利用等。 按照本文的建模原則和計算方法，對結(jié)構(gòu)-地基動力相互作用體系進行了三維有限元計算分析，通過計算結(jié)果分析表明:所采用的計算模型和計算方法是合理的.從計算分析和試驗相結(jié)合的角度考慮結(jié)構(gòu)-地基動力相互作用時體系地震反應(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基底地震動的影響等方面進行了分析，對規(guī)律性結(jié)果進行了歸納，發(fā)現(xiàn)計算

4、與試驗的規(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行結(jié)構(gòu)-地基動力相互作用的對比試驗.研究它們在相同的地震波激勵下，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)-地基動力相互作用體系對地震反應(yīng)的影響是很顯著的，在深入研究的基礎(chǔ)上，有必要對剛性地基假定和現(xiàn)行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法作出改進.本文摸索了一套利用通用有限元程序MARC進行結(jié)構(gòu)-地基動力相互作用研究的計算分析方法，有利于加強相互作用