高層建筑土—結(jié)構(gòu)相互作用地震反應(yīng)分析方法.pdf

1、本文圍繞剛性地基假定在一些情況下是不符合實際情況的問題展開研究，給出了一個符合實際情況的考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用的高層建筑地震反應(yīng)分析方法，旨在為進(jìn)一步深入研究考慮土-結(jié)構(gòu)相互作用對高層建筑地震反應(yīng)和抗震設(shè)計的影響提供分析手段。 首先介紹了土-結(jié)構(gòu)相互作用的原理和本質(zhì)，評述了現(xiàn)有土-結(jié)構(gòu)相互作用分析方法。在此基礎(chǔ)上，研究給出了一個實用的高層建筑土-結(jié)構(gòu)相互作用地震反應(yīng)分析方法。在全面細(xì)致的考慮上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)及下部土體實際情況和受力特

2、性的基礎(chǔ)上，給出了一種平面高層建筑土-結(jié)構(gòu)相互作用簡化分析模型。在這個模型中，利用矩陣位移法的概念，同時考慮框架和剪力墻(簡體)的協(xié)同工作原理，將上部結(jié)構(gòu)簡化成平面的框架-剪力墻(筒體)結(jié)構(gòu)，這一模型可以很好的模擬常用高層建筑體系的彎曲特性和彎剪特性。地基土采用一塊在計算平面內(nèi)高度為H，寬度為B，而在出平面方向厚度為t的土體作為分析模型，使用Duncan-Chang本構(gòu)關(guān)系模型來考慮它的非線性特性，利用粘一彈性人工邊界作為地基土的邊界條

3、件。根據(jù)基礎(chǔ)剛度的大小采用三種基礎(chǔ)分析模型，并用接觸迭代算法考慮了樁、箱-土之間的相互作用，通過大量試算，建議了此算法中的接觸參數(shù)。根據(jù)本文方法的特點，比較了目前國內(nèi)外可用于建筑結(jié)構(gòu)土-結(jié)構(gòu)相互作用研究的分析軟件，并評價了它們的優(yōu)缺點和適用性，選取了能很好實現(xiàn)上述分析模型并帶有方便靈活二次開發(fā)接口的大型非線性有限元軟件MSC.Marc作為本文的分析軟件。利用MSC.Marc中現(xiàn)有的單元形式，選取了分析模型中各部分的單元模型，對MSC.M