地震作用下密肋复合墙结构地基基础动力相互作用分析-岩土工程专业论文.docxVIP

西安建筑科技大学 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位 西安建筑科技大学硕士学位论文 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 地震作用下密肋复合墙结构地基基础动力相互作用分析 专 业：岩土工程 硕 士 生：刘 建 伟 指导老师：王 平 安 副教授 摘 要 密肋复合墙结构是一种满足我国墙体改革需求的节能抗震型建筑结构新体 系，目前已在陕西、河北、河南等省份得到了推广应用，取得了较好的经济效益 和社会效益。在其推广应用中仍将地基、基础、结构独立计算未能考虑三者的动 力相互作用，这与实际工况并不相符。鉴于此，本文在前期课题研究成果的基础 上，采用理论分析与数值计算相结合的方法，针对密肋复合墙这种新型建筑结构 体系，总结出土-结构动力相互作用效应的影响规律，并对影响密肋复合墙结构 地震响应的主要因素进行了详细参数对比分析，揭示了体系动力相互作用的内在 规律，具体包括以下几方面的内容： （1）根据密肋复合墙结构的受力特点，将上部结构简化为框架-复合材料等 效弹性板力学模型，采用整体有限元-无限元分区耦合法，探索了借助 ABAQUS 程序进行密肋复合墙结构地基基础动力相互作用研究的计算分析方法。通过自由 场地震反应分析和不考虑惯性相互作用的地基基础动力相互作用分析，验证了本 文计算模型和分析方法选择的可行性和正确性。在此基础上，分析了接触非线性 对密肋复合墙结构地基基础动力相互作用的影响。 （2）通过与刚性地基假定的密肋复合墙结构计算结果对比，分析了 SSI 效应 对结构动力特性和结构地震响应的影响，通过与自由场地震反应计算结果对比， 分析了 SSI 效应对结构基底地震动和地基土运动特性的影响。针对密肋复合墙这 一新型建筑结构体系，总结出 SSI 效应的影响规律。 （3）地基与基础的接触状态影响基底接触压力的分布，基底接触压力峰值和 滑移峰值呈现出中间小，两端大的特征，分布规律具有一定的对称性，在筏板基 础中部较大范围内，基底接触压力峰值变化不明显。随着输入地震动强度的提 高，同一部位基底接触压力峰值和滑移峰值增大。 （4）基于土-结构动力相互作用的机理，对考虑相互作用影响的密肋复合墙 结构顶层位移组成进行分解分析，得到了不同地震动强度激励下，基础平动位移 分量、基础转动位移分量和结构变形位移分量在结构顶层总位移中所占的比重。 （5）从影响密肋复合墙结构地基基础动力相互作用的相关参数出发，进行参 数影响分析，研究了相关因素对密肋复合墙结构地基基础动力相互作用效应的影 响程度及其变化规律，对密肋复合墙结构的抗震设计提出了一些参考建议。 关 键 词：密肋复合墙结构；动力相互作用； SSI 效应；无限元；时程分析 论文类型：应用基础研究 *本研究为：国家自然科学基金资助项目 Dynamic Interaction Research of Multi-ribbed Composite Wall Structure-foundation-soil under Earthquake Specialty: Geotechnical Engineering Name:Liu Jianwei Instructor: Prof. Wang Ping’an ABSTRACT Multi-ribbed composite wall structure is a new architectural structure system of energy-saving and shock absorption, which meet the demand of wall reform in China. Currently, this structure system has been applied in Shaanxi, Hebei, Henan and some other provinces, and achieved good economic benefit and social benefit. During the application of this structure did not consider the multi-ribbed composite wall structure- foundation-soil dynamic interaction, the structure, the ground and the soil is divided into three parts, respectively, calculation and analysis, which is not in line with the actual situation. To this end, this pa