大比例土—樁基—框架模型動力相互作用試驗模擬分析.pdf

1、結合國家自然科學基金課題《地基—基礎—上部結構相互作用體系動力特性研究》(NO.50278033)，以大比例樁筏基礎框架模型試驗為基礎，運用通用有限元軟件MARC，首先對土—樁基—框架結構動力相互作用體系進行有限元計算建模的一些問題作了研究，主要包括粘—彈性人工邊界的施加、土域范圍的選取、材料本構模型的選用、土體與結構交界面上狀態(tài)非線性的模擬、網(wǎng)格劃分以及對稱性的應用等。然后按照上述建模原則和計算方法，建立三維樁筏基礎框架模型進行有限元

2、計算。計算中土體選用線性Mohr-Coulomb理想彈塑性模型，鋼筋混凝土采用隨動雙線性硬化本構模型，計算得到相互作用體系的基頻及牽引釋放時程曲線與試驗結果吻合較好，表明所采用的計算模型和計算方法是合理可行的。通過計算分析表明，在進行結構—地基動力相互作用問題的計算分析時，忽略材料的非線性是不合適的；考慮接觸后對上部結構的地震反應有一些影響，對土體基本沒有影響。 本文從計算分析的角度探討了考慮結構—地基動力相互作用時體系地震反應

3、的有關規(guī)律，主要從體系的加速度反應、樁身應變和樁土接觸壓力以及樁土間滑移、相互作用對基底地震動的影響等方面進行了分析，對規(guī)律性結果進行了歸納。并討論了土性、地震激勵、上部結構剛度等參數(shù)對結構—地基動力相互作用體系動力特性、動力反應以及相互作用效果的影響。 結構—地基動力相互作用對體系地震反應的影響是很顯著的，在深入研究的基礎上，有必要對剛性地基假定和線性結構抗震設計方法作出改進。本文摸索了一套利用通用有限元程序MARC進行結構—