地震波斜入射時(shí)相鄰結(jié)構(gòu)相互作用影響研究
本文關(guān)鍵詞:地震波斜入射時(shí)相鄰結(jié)構(gòu)相互作用影響研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和城市化進(jìn)程加快的今天,土地資源愈加緊張,不僅建筑日益密集,且有高層甚至超高層建筑不斷出現(xiàn)。發(fā)生地震時(shí),不僅建筑自身與地基土之間存在相互作用,而且相鄰建筑間也會(huì)有相互作用存在。認(rèn)清這種相互作用的影響規(guī)律和作用機(jī)理,對實(shí)際工程的指導(dǎo)意義重大。本文的主要工作如下:(1)提出了一種考慮結(jié)構(gòu)-土-結(jié)構(gòu)相互作用的三維結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析方法,并通過編程加以實(shí)現(xiàn)。(2)土-結(jié)構(gòu)相互作用影響參數(shù)研究。通過理論分析,確定了影響土-結(jié)構(gòu)相互作用的六個(gè)無量綱參數(shù)。建立了14個(gè)不同的三維土-結(jié)構(gòu)相互作用計(jì)算模型,采用所提出的方法分別分析了其在不同入射角度的SH波、P波、SV波作用下的響應(yīng),詳細(xì)研究了六個(gè)無量綱參數(shù)對土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響規(guī)律。與二維情形不同,三維土-結(jié)構(gòu)相互作用基礎(chǔ)各運(yùn)動(dòng)分量間存在明顯耦合。(3)相鄰結(jié)構(gòu)間的相互作用影響因素研究。建立了7個(gè)不同的三維結(jié)構(gòu)-土-結(jié)構(gòu)相互作用計(jì)算模型,采用所提出的分析方法對不同入射角度的SH波、P波、SV波作用下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)進(jìn)行了分析,主要討論了基礎(chǔ)間距、排列方式、結(jié)構(gòu)大小等因素的影響。并發(fā)現(xiàn)通過土體的聯(lián)系,結(jié)構(gòu)的自振特性會(huì)反映在與之毗鄰的結(jié)構(gòu)的響應(yīng)中。(4)最后,本文計(jì)算了兩個(gè)框架結(jié)構(gòu)在相鄰結(jié)構(gòu)存在與否兩種情況下的響應(yīng),驗(yàn)證了上述結(jié)論,由此表明,本文提出的方法可用于進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)-土-結(jié)構(gòu)相互作用分析。與Luco等的二維穩(wěn)態(tài)解相比,本文得出的三維暫態(tài)解答對實(shí)際工程的指導(dǎo)意義更大。
【關(guān)鍵詞】:土-結(jié)構(gòu)相互作用 顯-隱式積分方法 有限元法 多次透射人工邊界 結(jié)構(gòu)-土-結(jié)構(gòu)相互作用 地震波
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TU435
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-14
- 第一章 緒論14-22
- 1.1 研究背景14-15
- 1.2 土-結(jié)構(gòu)相互作用研究歷史與現(xiàn)狀15-19
- 1.3 土-結(jié)構(gòu)相互作用研究方法19-20
- 1.4 本文的工作及其意義20-22
- 第二章 三維土-結(jié)構(gòu)相互作用數(shù)值計(jì)算理論22-36
- 2.1 引言22
- 2.2 輸入地震波的特性22-24
- 2.2.1 S波的一維波動(dòng)方程22-23
- 2.2.2 P波的一維波動(dòng)方程23-24
- 2.2.3 水平成層介質(zhì)中波的散射特征24
- 2.3 土體內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)24-27
- 2.4 土體邊界節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)27-31
- 2.5 上部結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)31-32
- 2.6 基礎(chǔ)和與其相接觸的土節(jié)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)32-34
- 2.7 本章小結(jié)34-36
- 第三章 單一結(jié)構(gòu)的土-結(jié)構(gòu)相互作用影響參數(shù)分析36-58
- 3.1 引言36
- 3.2 計(jì)算模型及參數(shù)36-39
- 3.3 結(jié)構(gòu)與土體的相對剛度對土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響39-45
- 3.3.1 SH波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析39-41
- 3.3.2 P、SV波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析41-45
- 3.4 基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量比對土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響45-47
- 3.4.1 SH波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析45-46
- 3.4.2 P、SV波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析46-47
- 3.5 土體與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量比對土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響47-49
- 3.5.1 SH波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析47-48
- 3.5.2 P、SV波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析48-49
- 3.6 結(jié)構(gòu)高度與基礎(chǔ)平面尺寸的比值對土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響49-52
- 3.7 基礎(chǔ)埋深與其平面尺寸的比值對土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響52-54
- 3.8 地震波入射角度對土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響54-57
- 3.8.1 SH波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析54-55
- 3.8.2 P、SV波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析55-57
- 3.9 本章小結(jié)57-58
- 第四章 相鄰結(jié)構(gòu)間的結(jié)構(gòu)-土-結(jié)構(gòu)相互作用影響因素分析58-92
- 4.1 引言58
- 4.2 計(jì)算模型及參數(shù)58-60
- 4.3 相鄰結(jié)構(gòu)的存在對土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響60-65
- 4.3.1 SH波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析61-62
- 4.3.2 P波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析62-64
- 4.3.3 SV波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析64-65
- 4.4 地震波入射角度對結(jié)構(gòu)-土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響65-69
- 4.4.1 SH波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析65-66
- 4.4.2 P波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析66-67
- 4.4.3 SV波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析67-69
- 4.5 相鄰結(jié)構(gòu)間距對結(jié)構(gòu)-土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響69-72
- 4.5.1 SH波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析69-70
- 4.5.2 P波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析70-71
- 4.5.3 SV波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析71-72
- 4.6 結(jié)構(gòu)的排列方式對結(jié)構(gòu)-土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響72-77
- 4.6.1 SH波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析72-74
- 4.6.2 P波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析74-75
- 4.6.3 SV波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析75-77
- 4.7 結(jié)構(gòu)大小對結(jié)構(gòu)-土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響77-83
- 4.7.1 SH波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析77-78
- 4.7.2 P波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析78-82
- 4.7.3 SV波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析82-83
- 4.8 結(jié)構(gòu)的前后位置對結(jié)構(gòu)-土-結(jié)構(gòu)相互作用的影響83-90
- 4.8.1 SH波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析84-85
- 4.8.2 P波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析85-88
- 4.8.3 SV波作用下基礎(chǔ)的響應(yīng)及分析88-90
- 4.9 本章小結(jié)90-92
- 第五章 框架結(jié)構(gòu)算例92-116
- 5.1 引言92
- 5.2 計(jì)算模型及參數(shù)92-93
- 5.3 框架1的響應(yīng)及分析93-103
- 5.3.1 SH波作用下框架1的響應(yīng)及分析93-96
- 5.3.2 P波作用下框架1的響應(yīng)及分析96-100
- 5.3.3 SV波作用下框架1的響應(yīng)及分析100-103
- 5.4 框架2的響應(yīng)及分析103-113
- 5.4.1 SH波作用下框架2的響應(yīng)及分析103-107
- 5.4.2 P波作用下框架2的響應(yīng)及分析107-110
- 5.4.3 SV波作用下框架2的響應(yīng)及分析110-113
- 5.5 本章小結(jié)113-116
- 第六章 結(jié)語與展望116-120
- 6.1 主要研究成果116-117
- 6.2 展望117-120
- 參考文獻(xiàn)120-126
- 致謝126
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:地震波斜入射時(shí)相鄰結(jié)構(gòu)相互作用影響研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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