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

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【摘要】：已有研究表明,進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震分析時,土-結(jié)構(gòu)動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,忽略了地震激勵的往復(fù)傳遞對結(jié)構(gòu)動力反應(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)模型振動臺試驗(yàn)；基于振動臺試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛥?shù),通過ABAQUS平臺建立了剛性地基、軟夾層地基上隔震及非隔震結(jié)構(gòu)動力反應(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)動力反應(yīng)的簡化模型。主要研究內(nèi)容和結(jié)論為：(1)通過模型振動臺試驗(yàn),分析了軟夾層地基上樁基基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)特性,表明軟夾層地基及結(jié)構(gòu)隔震層對基巖輸入波頻譜特性改變明顯,基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動效應(yīng)顯著,不同輸入地震波時隔震層的角加速度放大效應(yīng)存在明顯差異；(2)通過對不同土性地基隔震結(jié)構(gòu)振動臺模型試驗(yàn)結(jié)果的對比,研究了不同土性地基隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)規(guī)律。總體看,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)動力相互作用的整體三維有限元分析模型。通過模型試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算結(jié)果的分析對比表明,在剛性地基條件下,結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)規(guī)律除個別工況外基本一致；在軟夾層地基條件下,承臺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)動力特性的簡化計(jì)算方法,建立了樁基基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)的簡化分析模型,并與模型試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對比分析,驗(yàn)證了本文簡化計(jì)算方法能夠有效地預(yù)測考慮樁土相互作用的基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)的動力學(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) 振動臺試驗(yàn) 數(shù)值計(jì)算 簡化算法 地震反應(yīng)分析
【學(xué)位授予單位】：南京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：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 簡化計(jì)算方法20-21
• 1.5 課題的提出及本文研究內(nèi)容21-24
• 1.5.1 研究課題的提出21-22
• 1.5.2 本文主要研究內(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 振動臺試驗(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 軟夾層地基振動特性分析34-36
• 2.3.2 隔震層的振動特性分析36-38
• 2.3.3 隔震結(jié)構(gòu)的振動特性分析38-39
• 2.3.4 基礎(chǔ)及隔震層的轉(zhuǎn)動效應(yīng)39-41
• 2.4 不同土性地基上隔震結(jié)構(gòu)振動特性對比分析41-46
• 2.4.1 試驗(yàn)宏觀現(xiàn)象對比分析41-42
• 2.4.2 隔震結(jié)構(gòu)體系動力特性對比分析42-43
• 2.4.3 隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)對比分析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)果對比60-66
• 3.5 SSI效應(yīng)對隔震結(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)動力特性的簡化算法72-84
• 4.1 引言72
• 4.2 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)動力特性的簡化方法72-76
• 4.3 基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的簡化算法76-77
• 4.4 模型振動臺試驗(yàn)驗(yàn)證77-78
• 4.5 簡化計(jì)算方法的驗(yàn)證78-80
• 4.5.1 結(jié)構(gòu)的動力特性的對比78-79
• 4.5.2 隔震結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)79-80
• 4.6 簡化計(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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