地基与结构动力相互作用论文_卢俊龙,张荫

导读:本文包含了地基与结构动力相互作用论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:相互作用,地基,结构,动力,层状,桥梁,重力坝。

地基与结构动力相互作用论文文献综述

卢俊龙,张荫[1](2019)在《地基与密肋复合墙结构动力相互作用测试分析》一文中研究指出为研究黄土地基与密肋复合墙结构相互作用对结构地震响应及破坏机制的影响规律,分别在考虑地基与结构相互作用及刚性地基条件下进行了1/15比例密肋复合墙结构振动台试验。按不同烈度输入单向水平、双向水平及叁向加速度的EL-Centro波和天津波,测试了结构的加速度反应,比较了考虑相互作用与刚性地基条件下的水平加速度响应,对比了两种条件下的破坏现象,分析了地基对所输地震波的放大效应及相互作用对结构楼层动力响应的影响。结果表明:输入地震波后,相互作用体系的破坏形式为地基开裂,刚性地基条件下结构的破坏形式为底部拼接缝滑移;地基对地震作用的放大效应与地震波频谱特性、幅值及输入方式相关;相互作用对不同楼层水平动力响应的影响程度不同,也受到地震波频谱及烈度的影响;各工况条件下的相互作用效应与地基放大效应较为接近,可将地基对地震作用的放大系数作为考虑相互作用后的地震作用效应调整系数。(本文来源于《振动.测试与诊断》期刊2019年04期)

张华,李泽涛[2](2018)在《桩长对桩-地基-上部结构动力相互作用体系动力响应影响研究》一文中研究指出应用通用数值分析程序,采用等效线性方法计算在地震力激励下,桩长对桩-土-上部结构相互作用体系动力反应的影响,计算结果表明:随着桩长的增加,结构的最大侧移增量减小,结构底部摇摆角随桩长而减小,而结构底部最大剪力随桩长的增加而增大,但顶部楼层最大剪力随桩长变化不明显。(本文来源于《河北农业大学学报》期刊2018年05期)

邹德高,隋翊,周扬,孔宪京,刘鑫[3](2018)在《核电厂桥梁结构-地基动力相互作用精细化分析》一文中研究指出某核电厂拟建厂内应急通道桥,这在中国核电领域尚属首次.厂内道桥承担着应急撤离和救援的重要功能,其地震安全十分重要.分别建立了传统的土弹簧模型("m法")和桥梁结构-地基实体单元精细化模型,研究了地基模型以及地震动输入方法对桥墩柱动弯矩的影响.结果表明:在运行安全地震动工况下,土弹簧模型计算的桥墩柱动弯矩比精细化模型小15%~20%;当极限安全地震动时,两者动力响应差距显着增加,达到20%~30%.波动输入方法考虑了地基的辐射阻尼和行波效应,计算的桥墩柱动弯矩比传统的一致输入方法小24%~34%.因此,在开展核电厂重要桥梁结构抗震安全评价时,进行桥梁结构-地基动力相互作用精细化分析是十分必要的.(本文来源于《大连理工大学学报》期刊2018年04期)

李培振,张丛嘉,朱小峰[4](2018)在《考虑地面差动效应的相邻高层结构-地基动力相互作用研究》一文中研究指出在黏-弹性人工边界的基础上,利用通用有限元程序ANSYS对某相邻高层建筑结构的动力相互作用进行了实例分析,主要探讨相邻结构间距、地震波波速以及地面差动效应的影响,研究结果表明:相邻框架结构相距0.5~4的结构宽度范围时,考虑地面差动后体系动力反应变小且随间距的变化减小程度变化不大;随地震波速增大,地面差动效应影响程度减小。(本文来源于《结构工程师》期刊2018年03期)

崔春义,梁志孟,陈守龙,孟坤,程学磊[5](2018)在《水平地震力作用下桥梁结构-地基完全相互作用体系动力响应分析》一文中研究指出为探讨场地地基动力相互作用对桥梁结构的影响,通过建立桥梁结构-地基基础相互作用体系动力有限元数值模型,采用子空间迭代法提取自然频率与振型,用Newmark逐步积分方法求解材料非线性的动力平衡方程,在此基础上,针对水平地震力作用下桥梁结构-地基完全相互作用体系进行了动力固有特性和动力响应时程分析。计算分析表明:地震动沿河道中线从基岩传递到河底,场地土层对主频带内成分具有明显放大效应;场地中桩线和桥台线相较于河堤中线上具有更为明显的地震动加速度反应谱卓越平台,且呈现典型软土夹层场地滤波双峰特征;中桩和边桩弯矩时程极值沿深度均呈现先增大后减小的变化趋势。由于河堤场地中线土层侧移显着,同深度处中桩时程内弯矩极值明显高于边桩;软弱夹层场地地基相互作用对于桥梁结构地震动力响应具有显着影响,工程设计与计算中应加以考虑与重视。(本文来源于《桂林理工大学学报》期刊2018年01期)

卢珊[6](2017)在《结构与层状复杂地基动力相互作用分析的计算模型与计算方法研究》一文中研究指出结构与复杂层状无限地基相互作用是无限域静力和动力分析中重要环节,准确模拟层状无限域辐射阻尼是解决结构与无限地基相互作用分析的重要基础。大量研究表明,复杂层状无限地基对上部结构的影响不容忽略,其中各向异性无限地基的影响尤为明显。在实际工程中地基常呈现层状分布,而大多学者为简化计算选取均质地基为研究对象,因此研究复杂层状地基静力和动力问题求解更具有普遍性和实际意义。针对层状无限域与结构相互作用问题,广大学者开展了大量的研究工作,实验和多种数值方法被用于求解层状无限域问题。根据结构与无限地基相互作用研究现状可知,现有大多方法求解大型模型时存在计算过程较繁琐,计算效率不高等问题,使很多研究成果不能大范围推广。因此,提出一种新型高效的数值方法分析结构与复杂层状介质相互作用问题是十分必要的,同时也具有一定的实际意义和科学研究价值。本文基于相似中心轴概念演化的改进比例边界有限元法,提出了一种适于分析复杂无限层状介质的新型数值方法,推导了层状无限域的新型连分式解和传递边界,建立了改进比例边界有限元时域方程,对复杂层状地基的静力和动力特性进行广泛深入研究。由于比例边界有限元法仅需离散问题域边界,大大降低了计算量,且与边界元法相比不需要基本解,适用于模拟复杂形状模型。将相似中心用相似轴线代替,可直接模拟水平层状介质,避免了将相似中心置于无穷远处近似求解,同时基于子结构法,可对倾斜层状无限域问题进行求解。本文研究主要内容如下:1.基于改进比例边界有限元法,建立了复杂层状无限时域计算模型,求解了复杂层状无限域的动力响应。本模型仅需离散问题域边界,不需要基本解,且自动满足无限域辐射边界条件。由于采取相似中心轴概念,可直接求解层状无限域问题。推导过程中分别采用传统加权余量技术和哈密顿变分原理,建立了各向同性和各向异性无限域改进比例边界有限元控制方程,给出了改进比例边界有限元动刚度的新型连分式解。通过引入辅助变量,将二阶偏微分方程转换为一阶偏微分方程,简化计算难度。采用移谱法消除系统内虚假模态导致的奇异性,提高数值结果的稳定性,并且减小计算规模。将精细积分法和改进比例边界有限元法耦合求解各向异性全域运动方程,提高了计算效率和精度。提出了改进比例边界有限元子结构法分析倾斜层状模型,扩展本文算法的适用范围。利用本文算法求解各向同性和各向异性层状无限域问题,对含有软弱层、隧洞、倾斜层等模型和各向异性参数等进行详细分析,并与参考解对比验证了本文算法的准确性。2.建立层状无限域改进比例边界有限元静力模型,给出侧边荷载和侧边约束位移作用下的静力解。建立新型侧边荷载和侧边约束位移表达式,由于两者均展成径向坐标的指数形式,使其适合分析层状介质静力问题。为便于分析含孔洞有限域问题,利用子结构法求解孔洞结构,扩展了改进比例边界有限元法在分析有限域问题中的应用范围。通过讨论和分析数值算例的静力响应,验证了本文解法的准确性,并对各向异性参数、侧边荷载形式、荷载组合形式、含洞模型等进行了详细分析,为实际工程设计提供技术依据。3.基于加速度单位脉冲响应分析,建立一种适于水平层状介质的新型波动传递边界。此方法适用于求解标量和矢量无限域波动问题,扩展了改进比例边界有限元法的应用范围。在时域内直接进行求解,避免时域和频域转换导致的误差,采用分段线性假设和外推参数法离散加速度单位脉冲响应,即当作用时间超过线性截止时间,加速度单位脉冲响应函数呈线性变化,避免求解时域分析中的卷积积分,提高计算效率。同时给出结构与无限地基相互作用力的新型积分离散格式,建立了层状无限地基时域控制方程,求解时域运动方程得到复杂无限介质的动力响应。利用该算法分别计算标量和矢量无限域问题,分析截止时间和外推参数对加速度单位脉冲响应函数的影响,验证了本文算法的准确性,并进行了详细的参数研究,分析了复杂隧洞结构中隔震沟的隔震效应,说明该算法具有广泛地适用性。4.推导出叁维层状半空间波动解耦方程,采用傅里叶-贝塞尔变换建立横观各向同性层状半空间在频域-波数域内波动方程,将复杂偏微分波动方程解耦成二阶常微分方程进行求解,采用精细积分法进行分层求解,根据相邻层间位移与应力关系进行组装,利用逆变换得到不同边界条件下层状地基的动刚度或动柔度阵,分析层状半空间土体的动力特性。该算法可直接准确模拟叁维层状半空间无限域,表明本文算法具有广泛的实际意义。各向同性和各向异性数值算例结果表明本文算法具有较高精度,并讨论了各向异性参数对模型动力特性的影响。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-11-01)

陶磊[7](2017)在《工程结构考虑地基—结构动力相互作用影响的地震响应分析》一文中研究指出一般的建筑物体量较小,建基面位于平坦的地面。结构的地震反应分析,常采用刚性基底假定,按一致地震动输入处理,即忽略了地基—结构的动力相互作用。建造于高山峡谷中的高坝,建基面位于开挖露出基岩的谷底和部分边坡之上,呈U形或V形。若研究高坝在极端地震下的灾变行为,需重点考察坝与建基面,坝段之间的横缝的张合与滑移过程。如果不计地基—坝体的动力相互作用,模拟结果会严重失真。近几年我国火电与核电建设中的出现了高度200m级的大型冷却塔,底部直径达到了 150m以上,冷却塔的自振特性表现为前数十阶乃至上百阶振型均为局部振型,相应自振频率分布十分密集,明显不同于常规的建筑结构。据该特点容易联想到冷却塔结构将会对地基—结构的动力相互作用以及地震动的行波效应十分敏感。对高坝和高耸冷却塔抗震研究而言,动力相互作用问题愈显突出,是一个不可回避的关键科学问题。针对上述两类结构,以实际工程项目为研究背景,建立了设置粘弹性人工边界的地基—结构动力相互作用的叁维分析模型,分别推导了自由场输入情况下,S波和P波竖向入射、SH波水平入射、LOVE.面波水平入射叁种情况下,近域地基的前、后、左、右和底面五个人工边界面上不同位置的等效结点动力荷载的表达式。采用通用程序ANSYS,对碾压混凝土坝和冷却塔算例结构,计入地基—结构动力相互作用影响,开展相应的地震反应分析,进行了多种工况下的计算对比分析研究,主要研究内容及成果如下:1.以印度尼西亚某实际碾压混凝土重力坝作为算例结构,开展最大可信地震(MCE)情况下混凝土重力坝全坝段叁维有限元非线性灾变分析,分别按无质量地基模型—致地震动输入方法和粘弹性边界地震动输入方法,同时考虑几何非线性和接触非线性,进行地震反应时程分析。在地震过程中各缝面均产生张开—闭合—接触—滑移现象。从坝顶关键点永久位移、坝基开裂范围、横缝张开度和滑移量,以及震后静力抗滑稳定安全系数可以判断,大坝具有一定安全裕度,考虑无限地基辐射阻尼效应的粘弹性人工边界模型结果的动力响应较无质量地基模型结果小。2.得到了地基—库水—重力坝模型以正常蓄水位下的正常运行静力工况为初始条件,整个体系的MCE地震作用下全过程的灾变形态,并对地震作用下单坝段抗滑、抗倾覆等抗震安全性进行了评价。3.利用弹性波动理论,首次推导了水平向SH波、LOVE面波入射时的地震动输入公式,并编制APDL命令在通用程序ANSYS中得以实现。通过按正弦规律变化的SH波、LOVE面波的算例,与解析解对比验证了新建输入方法的正确性。4.研究了地基刚度变化对冷却塔动力特性的影响规律。通过算例冷却塔建立了包含均匀弹性地基的地基—冷却塔模型和考虑承台、基桩协同工作的桩基—承台—冷却塔有限元模型,分别取不同地基剪切波速以及刚性地基模型进行参数敏感性分析。研究表明:冷却塔的自振频率分布十分密集,基本振型均为塔筒局部振型,整体振型出现较晚,随着地基刚度的增加,各阶自振频率有所增加,但增幅有限。桩基—承台—冷却塔有限元模型,能够考虑到地基的有限刚度影响,其动力特性与地基—冷却塔模型规律基本一致。5.研究了同时考虑行波效应和地基—结构动力相互作用两种因素对冷却塔结构地震反应的影响规律。在无质量地基模型一致地震动输入情况下,塔筒上沿子午向和环向平面各点位移、加速度变化很小,呈整体平动特点,地基刚度变化对塔筒动力响应影响很小。辐射阻尼效应可显着降低结构体系的动力响应,采用粘弹性边界模型,塔筒的绝对加速度最大值降低40%左右。在SH波、LOVE面波输入情况下,以基本振型为主的局部振型被激发出来。考虑辐射阻尼效应后,冷却塔基底各点输入的加速度峰值较无质量地基模型减少20%~50%,但环向分布特点基本一致,沿输入的水平方向略大于与其正交的水平向,考虑行波效应后,各基底输入点存在明显相位差。不同地基土剪切波速的水平入射SH波,若输入SH波波速较慢,各代表点响应较低,辐射阻尼效应很显着;若输入SH波波速较快,则各代表点响应较大,接近于无质量地基模型情形,辐射阻尼效应比行波效应对于结构的影响更为明显。随着地基土剪切波速的增加,基底支承点处的绝对加速度逐渐接近自由场地震动输入,上部结构对地震波的散射效应逐渐减弱。6.在无质量地基模型一致地震动输入情况下,随着地基刚度的增加,X支柱的轴力变化不大,而绕环向弯矩增加很显着。采用粘弹性边界模型分析,计入辐射阻尼效应,显着增加了塔筒环向内力而降低了子午向内力,X支柱的内力幅值也降低20%~50%。考虑SH波、LOVE面波行波效应后,塔筒的最大主应力有所增加。SH波输入情况下,考虑地基—结构动力相互作用,激发了冷却塔局部振型,随着SH波速波速的增加,X支柱内力增幅明显,可见无限地基辐射阻尼效应的影响很重要,在动力分析时不可忽略。(本文来源于《西安理工大学》期刊2017-06-30)

漆文[8](2017)在《考虑地基—基础—结构相互作用的柱面网壳结构动力性能分析》一文中研究指出空间网格结构目前在工程中应用比较广泛,它覆盖跨度大、结构形式多样、重量轻、受力合理且施工方便,同时其相关理论也在相应的不断完善中。空间网壳结构静动力及抗震的研究成果颇丰,但是这些研究很多都没有把地基土的影响考虑进去或仅仅使用简化模型代替地基,这与实际结果可能会有较大的差距。所以,在研究网壳结构地震下的动力特性时考虑下部地基土共同作用具有非常重要的意义。本文以叁向网格型单层柱面网壳为研究对象,考虑不同地基—基础—结构相互作用下屋面网壳的动力性能。本文采用ANSYS Workbench有限元软件,应用ANSYS参数化设计语言(APDL)命令流建立集中粘弹性人工边界,分别建立不同地基—基础—结构相互作用下单层柱面网壳的整体模型。首先进行结构的自振特性分析,提取不同地基土下结构前30阶自振频率及6阶振型对比分析;然后叁向输入调整后的EL—Centro波及Taft波,利用时程分析法得到协同工作模型在不同地基土下的地震响应结果,并分别选取最大响应值的节点及杆件,对节点位移、节点加速度、杆件轴力进行分析。通过对不同地基土下模型的自振特性及结构地震响应对比分析可知:(1)结构自振频率密集,整个结构的自振频率随着地基土的变软而逐渐减小,尤其以软弱土下最为显着;同时通过振型图可以看出,第一振型均为水平振型;随着屋面荷载增大,模型各阶自振频率减小。(2)在叁向地震作用下,网壳节点水平位移最大值随地基土变软而增大,而节点竖向位移最大值和竖向加速度最大值在软弱土下会减小。(3)在叁向地震作用下,网壳杆件轴力最大值随地基土的变软而增大,但斜杆轴力最大值在软弱土下突然减小。(4)在两种地震波作用的对比下,总体上EL—Centro波下的响应峰值稍大于Taft波下的响应峰值,相同时间点下的响应值相差较大。(本文来源于《兰州交通大学》期刊2017-04-01)

闫亚飞[9](2016)在《考虑地基—筏板基础—上部结构动力相互作用的山地上框架结构震动计算方法》一文中研究指出中国处在西太平洋地震带和地中海—喜马拉雅地震带之间,是一个多地震的国家,四千多年的史料记载表明,我国绝大部分地区都曾发生过较大震级的破坏性地震,尤其是最近几年我国西南部地区地震多有发生,地震给我们国家带来了较大的经济损失和人员伤亡。中国又是一个多山的国家,山地占我国陆地面积的叁分之二左右,由于山区缺少足够的平地,不能够满足经济、生活的发展需要,所以山区当地人民就把建筑物往山坡上修建,但山坡的高程对地震作用具有相当大的放大效应,这就给山坡上的建筑物带来了更大的破坏作用。目前,对山坡上建筑物地震条件下受力状况的分析研究还比较少,本文在参考了以往研究成果的基础上,利用剪切楔法、弹性地基梁法、振型迭加法、动力有限杆单元法、数值积分法计算分析了地震条件下坡体上和平地上建筑物的受力情况,并进行了对比分析,得出了结论:(1)坡体高程对地震作用有较强的放大效应,坡上建筑物受力要明显大于坡底平地上建筑物的受力,而且坡体高程越大地震作用就被放大的越大。(2)坡体上建筑物地震条件下最大弯矩出现在桩身中间位置,坡底平地上建筑物地震条件下最大弯矩出现在桩身中部稍偏上位置,且两种工况下弯矩皆呈现中部大两端小的凸字型分布的特点。(3)本文采用的集中质量模型和平面弯曲受力模型在地震条件下框架结构建筑物受力分析中是合理的、适用的,且两种模型的采用大大简化了建筑物计算模型复杂程度,也使得计算量和计算难度降低了很多。(4)本文所采用的弹性地基梁法、剪切楔法、有限杆单元法、振型迭加法、数值积分法以及计算过程中所采用的各种基本假设,适用于各种高度的、各种材料组成的地震条件下坡体上框架结构建筑物的受力分析计算。(本文来源于《贵州大学》期刊2016-06-01)

王朋[10](2016)在《结构—桩—水平成层地基系统动力相互作用分析方法研究》一文中研究指出随着现代工程建设规模的扩大,桩基础在高层结构、港口、核电结构等建筑物中广泛应用。桩基础的动力刚度对这些结构的动力响应有很大影响,因此在地震动力分析中需要考虑桩-土-结构动力相互作用。本文针对层状地基自由场响应和桩基础阻抗函数进行了研究:(1)对于平面体波垂直入射的情形,基于一维波动方程理论解,利用波动在不同分层之间的传播关系,在时域内利用逐步递推方法构造出界面处的上行波和下行波,进而求得土层中任意点处的运动。针对地震波垂直入射的粘弹性地基模型,利用叁角级数变换将地震波分解为一系列简谐波动的迭加,运用逐步递推方法求解出在简谐波作用下土层各离散点的运动,最后将所有简谐波动作用下的运动迭加,从而求得在地震波作用下粘弹性地基中任意点处的运动。利用上述方法求解出的自由场响应,运用直接法在有限域内施加粘弹边界也可求解自由场响应。数值算例验证了方法的有效性和适用性。(2)针对成层地基中桩基础的阻抗函数,利用子结构法将成层地基中桩基础阻抗函数的求解分解为成层地基半空间、桩基础和开挖土体叁部分阻抗函数的迭加,分别利用混合数值算法和有限元法求解,求解方法高效精确。数值算例验证了方法的准确性。(3)针对大规模的群桩系统,结合粘弹性人工边界条件运用有限元法,按阻抗函数定义在ANSYS中运用谐分析完成对桩基础阻抗函数的求解。方法可以较为全面地考虑地基中存在各种不均匀特性,如孔洞、夹层、非水平成层等情况。(4)运用文中的方法就桩长径比、承台的约束条件、土层的模量对桩-土动力相互作用进行参数分析,并对采用桩基础处理的某核电站地基动刚度进行计算分析。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-05-01)

地基与结构动力相互作用论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

应用通用数值分析程序,采用等效线性方法计算在地震力激励下,桩长对桩-土-上部结构相互作用体系动力反应的影响,计算结果表明:随着桩长的增加,结构的最大侧移增量减小,结构底部摇摆角随桩长而减小,而结构底部最大剪力随桩长的增加而增大,但顶部楼层最大剪力随桩长变化不明显。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

地基与结构动力相互作用论文参考文献

[1].卢俊龙,张荫.地基与密肋复合墙结构动力相互作用测试分析[J].振动.测试与诊断.2019

[2].张华,李泽涛.桩长对桩-地基-上部结构动力相互作用体系动力响应影响研究[J].河北农业大学学报.2018

[3].邹德高,隋翊,周扬,孔宪京,刘鑫.核电厂桥梁结构-地基动力相互作用精细化分析[J].大连理工大学学报.2018

[4].李培振,张丛嘉,朱小峰.考虑地面差动效应的相邻高层结构-地基动力相互作用研究[J].结构工程师.2018

[5].崔春义,梁志孟,陈守龙,孟坤,程学磊.水平地震力作用下桥梁结构-地基完全相互作用体系动力响应分析[J].桂林理工大学学报.2018

[6].卢珊.结构与层状复杂地基动力相互作用分析的计算模型与计算方法研究[D].大连理工大学.2017

[7].陶磊.工程结构考虑地基—结构动力相互作用影响的地震响应分析[D].西安理工大学.2017

[8].漆文.考虑地基—基础—结构相互作用的柱面网壳结构动力性能分析[D].兰州交通大学.2017

[9].闫亚飞.考虑地基—筏板基础—上部结构动力相互作用的山地上框架结构震动计算方法[D].贵州大学.2016

[10].王朋.结构—桩—水平成层地基系统动力相互作用分析方法研究[D].大连理工大学.2016

论文知识图

《89规范》对均匀结构和非均匀结构水平...该重力坝的二维计算模型及网格划分基频计算结果梁-弹簧模型地震模拟振动台构造图阶频率细化分析结果图5.3.472阶频...

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

地基与结构动力相互作用论文_卢俊龙,张荫
下载Doc文档

猜你喜欢