基于NASTRAN分析的大型薄壁鋼結(jié)構(gòu)筒體與樁-土相互作用.pdf

1、本課題主要研究樁基礎(chǔ)、地基土對(duì)上部結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性影響的問題。 本文以NASTRAN大型通用有限元軟件為分析平臺(tái)，在考慮樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用的情況下，對(duì)大型薄壁鋼筒體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能、地震作用下筒體的反應(yīng)和材料的強(qiáng)度問題進(jìn)行研究。 目前關(guān)于此種筒結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)都是基于剛性地基的假設(shè)，即假定結(jié)構(gòu)物遭遇地震時(shí)，簡(jiǎn)體底部位移與自由場(chǎng)地一致。然而，實(shí)際地震中，由于上部結(jié)構(gòu)的反饋?zhàn)饔?，使樁、地基和土體發(fā)生變形，引起樁基相對(duì)于自由場(chǎng)地的平

2、移與轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變上部結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。 因此，對(duì)于大型薄壁鋼筒結(jié)構(gòu)，尤其是軟土地基上的大型薄壁鋼結(jié)構(gòu)筒體，地面以上高度40米，底面半徑僅6米的圓筒柔性結(jié)構(gòu)?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)有必要考慮樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用對(duì)結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影響。而樁基礎(chǔ)又是目前軟土地基上的高聳建筑通常采用的一種基礎(chǔ)形式，基于上述原因，本文針對(duì)樁一土一結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用對(duì)結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)特性進(jìn)行了研究。本文所做的工作主要有以下幾個(gè)部分： 1．本文以地震作用下的樁一土一結(jié)

3、構(gòu)體系為研究對(duì)象，論述了樁-土-結(jié)構(gòu)體系地震反應(yīng)的時(shí)程分析方法，探討了樁-土-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用體系的有限元建模、系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程的求解。 2．根據(jù)有限元理論，對(duì)脫硫塔結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元建模，在通用有限元分析軟件NASTRAN上建立了兩種模型：不考慮樁-土-結(jié)構(gòu)共同作用和考慮樁-土-結(jié)構(gòu)共同作用樁基礎(chǔ)筒體的有限元模型和剛性基礎(chǔ)筒體的有限元模型。土體部分簡(jiǎn)化為彈簧單元，為保證計(jì)算結(jié)果的精度，上部結(jié)構(gòu)不再作任何簡(jiǎn)化。 3．本文針對(duì)土一