基于接觸彈簧模型的土與上部結(jié)構(gòu)相互作用的動(dòng)力特性研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市里高層甚至超高層建筑不斷涌現(xiàn).為了提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精度，土與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用(Soil-Structure Interaction，簡(jiǎn)稱SSI)是一個(gè)不可忽視的因素，因而它亦已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注的研究課題之一. 目前，國(guó)內(nèi)對(duì)地震動(dòng)下土與結(jié)構(gòu)的相互作用已經(jīng)有了廣泛的研究，并且取得了一定的成果.但是，由于土與上部結(jié)構(gòu)的相互作用十分復(fù)雜，現(xiàn)有的一些研究方法離工程的實(shí)際運(yùn)用尚還有一定距離.在研究過(guò)程中，分析模型的

2、建立是比較關(guān)鍵的一步，因此，建立一個(gè)與實(shí)際工程結(jié)構(gòu)接近的分析模型是解決這一問(wèn)題的較有效的方法之一. 本文主要討論了基于接觸彈簧模型的獨(dú)立基礎(chǔ)建筑的土與結(jié)構(gòu)的相互作用動(dòng)力特性.采用李康寧博士開發(fā)的動(dòng)力分析軟件Cannv來(lái)建立結(jié)構(gòu)分析模型.上部結(jié)構(gòu)是一個(gè)能模擬梁柱的開裂、屈服、塑性區(qū)域產(chǎn)生、發(fā)展，以及非線性剪切變形的三維桿系模型；下部結(jié)構(gòu)采用獨(dú)立基礎(chǔ)，通過(guò)在基礎(chǔ)底面施加水平、豎向以及轉(zhuǎn)動(dòng)的接觸彈簧和阻尼單元來(lái)考慮土與結(jié)構(gòu)的接觸作用.

3、這種方法從三維整體進(jìn)行分析，考慮了體系的塑性反應(yīng)，能較好的模擬實(shí)際結(jié)構(gòu)，分析結(jié)果便于指導(dǎo)工程設(shè)計(jì).文中對(duì)所建立的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行計(jì)算，分析了獨(dú)立基礎(chǔ)相互作用體系在不同剪切波速的場(chǎng)地、不同基礎(chǔ)埋深、不同上部結(jié)構(gòu)剛度和不同地震動(dòng)強(qiáng)度時(shí)的地震反應(yīng)情況.研究表明，對(duì)于高層的獨(dú)立基礎(chǔ)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，考慮相互作用后場(chǎng)地變軟和上部結(jié)構(gòu)剛度增大不一定使樓層頂層位移增大，但是軟弱場(chǎng)地對(duì)結(jié)構(gòu)起到一定的減震作用，并且增大上部結(jié)構(gòu)剛度會(huì)使樓層剪力和彎矩有所