發(fā)布時(shí)間：2017-10-23 05:21

  本文關(guān)鍵詞：軟弱地基上樁基基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性研究

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【摘要】：已有研究表明,進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震分析時(shí),土-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的影響不可忽略。傳統(tǒng)抗震計(jì)算通常將地基假定為剛性體,忽略了地震激勵(lì)的往復(fù)傳遞對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的影響,因此,計(jì)算結(jié)果不可避免的與實(shí)際值有很大差別。本文基于土-隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用基本原理,進(jìn)行了軟夾層地基基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)；基于振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛥?shù),通過(guò)ABAQUS平臺(tái)建立了剛性地基、軟夾層地基上隔震及非隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的整體三維有限元模型；在此基礎(chǔ)上,優(yōu)化了彈性半空間樁基基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的簡(jiǎn)化模型。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論為：(1)通過(guò)模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),分析了軟夾層地基上樁基基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)特性,表明軟夾層地基及結(jié)構(gòu)隔震層對(duì)基巖輸入波頻譜特性改變明顯,基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)顯著,不同輸入地震波時(shí)隔震層的角加速度放大效應(yīng)存在明顯差異；(2)通過(guò)對(duì)不同土性地基隔震結(jié)構(gòu)振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,研究了不同土性地基隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)規(guī)律�？傮w看,隨著地基由剛變?nèi)?隔震結(jié)構(gòu)的自振頻率明顯降低,阻尼比顯著增大,地基土性對(duì)隔震結(jié)構(gòu)加速度反應(yīng)有較大影響；(3)建立了剛性地基及軟夾層地基土-樁-隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的整體三維有限元分析模型。通過(guò)模型試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算結(jié)果的分析對(duì)比表明,在剛性地基條件下,結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)規(guī)律除個(gè)別工況外基本一致；在軟夾層地基條件下,承臺(tái)頂和土體表面加速度峰值誤差隨著基巖輸入峰值的增大明顯減小。地震波傳遞到軟夾層下部時(shí)強(qiáng)度均有所削弱,證明了軟夾層地基具有很好的天然隔震效果；(4)基于已有隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的簡(jiǎn)化計(jì)算方法,建立了樁基基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)的簡(jiǎn)化分析模型,并與模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,驗(yàn)證了本文簡(jiǎn)化計(jì)算方法能夠有效地預(yù)測(cè)考慮樁土相互作用的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性及其地震反應(yīng)特征。
【關(guān)鍵詞】：基礎(chǔ)隔震 軟夾層地基 SSI效應(yīng) 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn) 數(shù)值計(jì)算 簡(jiǎn)化算法 地震反應(yīng)分析
【學(xué)位授予單位】：南京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU435
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 課題研究背景和意義10-12
• 1.2 隔震技術(shù)的研究12-16
• 1.2.1 抗震與隔震的對(duì)比12-13
• 1.2.2 隔震結(jié)構(gòu)的基本原理13
• 1.2.3 隔震結(jié)構(gòu)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 土-結(jié)構(gòu)相互作用的研究16-18
• 1.3.1 土-結(jié)構(gòu)相互作用的基本概念16
• 1.3.2 土-結(jié)構(gòu)相互作用研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 土-隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的研究方法18-21
• 1.4.1 模型試驗(yàn)18-19
• 1.4.2 數(shù)值分析法19-20
• 1.4.3 簡(jiǎn)化計(jì)算方法20-21
• 1.5 課題的提出及本文研究?jī)?nèi)容21-24
• 1.5.1 研究課題的提出21-22
• 1.5.2 本文主要研究?jī)?nèi)容22-24
• 第2章 軟夾層地基樁基基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)研究24-48
• 2.1 引言24
• 2.2 振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)設(shè)計(jì)24-34
• 2.2.1 模型結(jié)構(gòu)相似比設(shè)計(jì)24-25
• 2.2.2 模型結(jié)構(gòu)尺寸及測(cè)點(diǎn)布置25-29
• 2.2.3 模型隔震層設(shè)計(jì)29-31
• 2.2.4 模型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)31-32
• 2.2.5 輸入地震動(dòng)及加載方案32-34
• 2.3 軟夾層地基隔震結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)結(jié)果分析34-41
• 2.3.1 軟夾層地基振動(dòng)特性分析34-36
• 2.3.2 隔震層的振動(dòng)特性分析36-38
• 2.3.3 隔震結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性分析38-39
• 2.3.4 基礎(chǔ)及隔震層的轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)39-41
• 2.4 不同土性地基上隔震結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性對(duì)比分析41-46
• 2.4.1 試驗(yàn)宏觀現(xiàn)象對(duì)比分析41-42
• 2.4.2 隔震結(jié)構(gòu)體系動(dòng)力特性對(duì)比分析42-43
• 2.4.3 隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)對(duì)比分析43-46
• 2.5 本章小結(jié)46-48
• 第3章 樁基基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)數(shù)值計(jì)算與模型試驗(yàn)的對(duì)比分析48-72
• 3.0 引言48
• 3.1 材料的本構(gòu)模型及參數(shù)48-54
• 3.2 ABAQUS建模簡(jiǎn)介54-55
• 3.3 有限元模型模態(tài)分析55-58
• 3.4 地震反應(yīng)分析58-66
• 3.4.1 剛性地基隔震結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比58-60
• 3.4.2 軟夾層地基隔震結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)與數(shù)值計(jì)算結(jié)果對(duì)比60-66
• 3.5 SSI效應(yīng)對(duì)隔震結(jié)構(gòu)的影響分析66-67
• 3.6 數(shù)值計(jì)算軟夾層地基結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析67-69
• 3.7 本章小結(jié)69-72
• 第4章 樁基基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的簡(jiǎn)化算法72-84
• 4.1 引言72
• 4.2 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的簡(jiǎn)化方法72-76
• 4.3 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的簡(jiǎn)化算法76-77
• 4.4 模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)驗(yàn)證77-78
• 4.5 簡(jiǎn)化計(jì)算方法的驗(yàn)證78-80
• 4.5.1 結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性的對(duì)比78-79
• 4.5.2 隔震結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)79-80
• 4.6 簡(jiǎn)化計(jì)算模型參數(shù)影響分析80-82
• 4.7 本章小結(jié)82-84
• 第5章 結(jié)論與展望84-86
• 5.1 本文結(jié)論84-85
• 5.2 展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-92
• 攻讀碩士期間的主要科研情況92-94
• 致謝94

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