箱型深基礎-高層結(jié)構抗震性能研究.pdf

1、在各大城市的建設用地日益減少的今天，建筑物只能“上天入地”以增加層面空間。因此，采用箱型深基礎的高層結(jié)構以其上下兼顧的先天優(yōu)勢越來越多地受到人們青睞。但由于動力相互作用問題的復雜性，相關的抗震設計理論仍存在著極大的滯后，尤其是國內(nèi)學者的研究，更多的集中在樁基，對于工程中常見的箱型基礎則相對較少，為此，我們有必要加強對箱型深基礎-高層建筑結(jié)構抗震性能的研究。
　　本文以某大廈為工程背景，利用大型通用有限元分析軟件ANSYS研究了箱型

2、深基礎-高層結(jié)構的抗震性能。首先，對地基、箱型基礎和上部結(jié)構進行了合理的建模，并于施工現(xiàn)場采集了沉降等相關數(shù)據(jù)，通過重力場下靜態(tài)分析的計算結(jié)果同工程實測數(shù)據(jù)的比較，驗證了所建模型的有效性和準確性;然后，輸入EL-centro波、Kobe波和上海人工波作為激勵，對地基-箱型基礎-上部結(jié)構整個動力相互作用體系進行了動力時程分析，研究了相互作用體系中箱型深基礎在不同地震激勵以及不同工況作用下的位移響應與內(nèi)力響應、核心筒的影響以及基礎與土的接觸

3、壓力;最后，進一步與剛性地基體系對比，定量探討了兩種模型中結(jié)構的自振特性、位移響應、加速度響應和內(nèi)力響應的區(qū)別。主要結(jié)論如下:
　　(1)地震時箱基兩側(cè)對應測點的位移時程曲線的趨勢基本保持一致，表明箱型基礎的內(nèi)部在地震過程中的振動是整體有序的，揭示了箱型基礎抗震性能良好的根本原因。
　　(2)核心筒的存在，極大的平衡了箱型基礎由形狀不規(guī)則而引起的各方向剛度的差異，也進一步提高了整個結(jié)構體系的整體性，這對建筑結(jié)構抗震性能的增強

4、是十分有利的。
　　(3)箱型基礎與土之間存在脫離和再接觸的現(xiàn)象，表明基礎在地震中是不斷搖擺的，解釋了地震時高層建筑傾斜、傾覆的原因，說明和證實了基礎抗傾覆能力的重要性。
　　(4)土與地基的動力相互作用在結(jié)構抗震中的減震效果主要表現(xiàn)在建筑的高層，剛性地基假定下高層建筑的抗震設計整體上偏于保守，局部又不安全，考慮地基-箱基-上部結(jié)構的動力相互作用來進行建筑結(jié)構的設計更符合實際情況。
　　本文的研究成果驗證了實際工程設計