本文關(guān)鍵詞：一種三維飽和土-基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)動力相互作用分析方法

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【摘要】：地震波入射時土與結(jié)構(gòu)動力相互作用分析是地震工程領(lǐng)域的重要問題.由于問題的復(fù)雜性,以往的研究大多考慮地基土為干土情形.而實際工程中,土體中經(jīng)常充滿孔隙水,土層往往是含水層或部分含水層.孔隙水對土層的地震反應(yīng)影響較大,進而影響支撐于其上的基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的響應(yīng).因此,有必要考慮飽和土-基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)動力相互作用問題.基于此,土體采用Biot模型,利用集中質(zhì)量顯式有限元方法并結(jié)合多次透射人工邊界進行模擬;結(jié)構(gòu)經(jīng)有限元離散后,采用Newmark隱式時步積分方法進行分析,可通過ANSYS等有限元軟件實現(xiàn);基礎(chǔ)假定為剛性,采用顯式時步積分進行求解;土體和結(jié)構(gòu)(及基礎(chǔ))可分別采用不同的時間步距;通過FORTRAN程序?qū)崿F(xiàn)了三維飽和土-基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在地震作用下的整體分析.從飽和多孔介質(zhì)動力微分方程出發(fā)可知,干土是飽和土的特殊情形,通過將流體體積模量及孔隙率置為零,可將飽和土退化到干土,從而將干土統(tǒng)一到飽和土的計算框架中,通過土-結(jié)構(gòu)相互作用算例對此進行了驗證,進一步實現(xiàn)了干土與飽和土混合情形時的土-結(jié)構(gòu)動力相互作用分析,使得問題的模擬更貼近實際工程(如考慮地下水位情形).通過算例對比了飽和土地基、干土地基、干土覆蓋飽和土地基(考慮地下水位)情形時,土-結(jié)構(gòu)相互作用對基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響,結(jié)果表明地下水位對基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響較大.
【作者單位】： 南京航空航天大學(xué)土木工程系;
【關(guān)鍵詞】： 土-結(jié)構(gòu)動力相互作用 飽和多孔介質(zhì) 顯-隱式積分方法 人工邊界條件 地震響應(yīng)分析
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51178222,51378260)
【分類號】：TU435
【正文快照】： 引言 土-結(jié)構(gòu)相互作用是地震工程領(lǐng)域的重要問題,以往對該問題的研究集中在地基土為干土的情形,對地基土為飽和土情形的研究相對較少.而實際情形中,地下水位以上可視為干土,水位以下可視為飽和土,對該情形的研究更是鮮有報導(dǎo)?地震波輸A下土-結(jié)構(gòu)相互作用分析一般采用子結(jié)構(gòu)法，

本文編號：779994