文档介绍：结构与地基相互作用的动力响应研究摘要关键词:结构与地基相互作用时域法无限地基动力方程地震作用结构与地基动力相互作用问题近几十年来在工程中引起相当大的关注。随着建设工程安全性要求的不断提高和抗震防灾工程的迫切需要,结构与地基相互作用问题已成为结构工程领域内研究的热点课题之一。本文首先简要的介绍了结构与地基相互作用的研究背景、国内外研究概况、研究方法及意义;其次,在甀斫⒌挠邢拊L逑翟硕衡方程的基础上,采用直接法推导了结构与地基相互作用体系在地震荷载作用下的运动方程;再次,在模拟无限域地基问题时,引入无限元理论,近场采用有限元模拟,远场采用无限元模拟,采用有限元与无限元耦合模型分析结构与地基相互作用的动位移响应;然后,用邢拊H砑镅宰员嗟挠邢拊S胛尴拊q詈铣绦蚍治鲆欢憧蚣芗袅η浇构的一面剪力墙在受地震波激励时的动力响应。最后对结果进行分析总结,得出一些结论,证实了自编有限元与无限元耦合程序的真实性和准确性。为结构与地基相互作用体系模型的建立提供一些依据。同时,也为考虑相互作用体系结构抗震分析及今后更进一步研究提供了参考。
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第一章绪论前言入虚拟的人工边界来模拟地基远场的影响,即在用有限元网格离散实际的半无限地基结构与地墓相互作用的动力响应研究结构与地基动力相互作用的问题近几十年来在工程中引起相当大的关注。结构与地基动力相互作用是土动力学、结构动力学、固体力学和计算数学等多学科相互交叉和渗透的学科,主要研究结构与地基相互作用的力学机理、计算分析方法、耦合效应等等,为结构工程、岩土工程、地下工程等领域的动力分析提供理论基础和分析方法K孀建设工程安全性要求的不断提高和抗震防灾工程的迫切需要,结构与地基相互作用问题己成为结构工程领域内研究的热点课题之一。结构与地基共同作用的设计理念得到了学术界和工程界的极大重视,其计算理论也得到了长足的进步,尤其是在数值分析理论方面得到了很大的发展,出现了有限元、有限元/边界元、有限元/无限元等组合分析方法以及随机共同工作分析方法等,极大的完善了共同作用的抗震计算理论【俊有限元分析结构与地基相互作用的地震反应已得到了广泛的应用,有限元能有效地模拟结构与地基介质的几何性质与力学性质,并能直观地得到地震时上部结构由于地基的作用而发生的反应。然而,有限元模型难以反映无限域介质的辐射影响效应,只能引时,为了使地基对结构的作用能反映出来,常常将网格区域延伸足够远,以保证辐射能量基本被吸收,避免结构的地震波在边界上引起反射,但这样做将引起计算工作量的增大,同时还会导致极大的误差。由于地震波的反射和散射效应,有限地基模型的应用受到了极大的限制。结构与地基相互作用的问题实际上是结构与无限域的问题。无限元是二十世纪七十年代发展起来的一种解决无限域地基问题的数值方法。设计人员在进行建筑结构或水工结构设计计算时,常把结构和地基作为两个独立系统分别考虑,一般把基础作为上部结构的固定支座,在荷载作用下求解上部结构的内力,这种常规的设计方法只考虑了地基与基础的相互作用,未考虑结构与地基的相互作用问题。在地震作用下,结构的响应不同于地基。地震作用下结构的运动是地基和结构共同作用、相互影响的结果。在抗震设计过程中,如果只是按常规的设计方法进行设计,相会影响到了建筑结构的安全性,甚者引起工程事故,这在国内外工程中不乏经验和教训。因此,进行结构与地基相互作用的动力响应研究,寻求一种合理的分析方法,如实的反
积分型式解。年ü訪獾姆治觯芯苛烁招栽残位“逶谑蚣浚衤匏够舴瓽笙嗉萄芯康ザ阑∩隙嗖愣嗫缈蚣芙峁沟墓餐结构与地基相互作用研究综述间地基上的空间框架结构一筏板一土的共同作用。琹】则用有限元法分析了超固结粘土上的空间框架结构一筏板一地基共同作用的瞬时及长期变化情况。用有限无法分析了