資源描述：
《試析土-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的計(jì)算方法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代號勞類號]0532TU3114瀚確夫凄‘81TY博士學(xué)位論文號]01010008城土一結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的計(jì)算方法研究學(xué)位申請人女字名弘生韭～一一培養(yǎng)單位趔凼叁+蘭L坐!fl生型i導(dǎo)師姓名及職稱一—￡“屯建絲攫——學(xué)科專業(yè)!ii地上州。_研究方向』鹽幽，女—叢劍衛(wèi)l”業(yè)淪文提交日期—坐毋j塵蘭!JJ生_Li～
2、尊士學(xué)位論文摘要土一結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用是當(dāng)前土木工程領(lǐng)域的一個(gè)前沿研究課題。出于考慮t結(jié)構(gòu)相互作用對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)具有有利或不利的雙重影響性質(zhì)，因此進(jìn)行土結(jié)構(gòu)的動(dòng)力相互作用分析相應(yīng)也就具有確保結(jié)構(gòu)安全與節(jié)省建設(shè)投資的雙重意義。然而，由于土一結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用分析的復(fù)雜性
3、，僅以現(xiàn)有的理論研究成果尚難以確定士一結(jié)構(gòu)相互作用對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)是否有利，故理論研究還需進(jìn)一步加深。因此，在廣泛查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究工作：1．考慮了土的自重產(chǎn)生的圍壓對土極限承載力的影響后，利用Mohr～Coulomb屈服準(zhǔn)則得到了土的極限承載力沿深度的變化關(guān)系，并采用雙曲線函數(shù)來描述這一關(guān)系。在對幾種p-y曲線的特性進(jìn)行探討后，建議采用雙曲線函數(shù)PY曲線，再由p-y曲線確定的土彈簧系數(shù)來建立樁的動(dòng)力非線性微分方程，并給出了非線性方程的差分解。為便于工程應(yīng)用，本文還給出了樁的簡化分析模型，簡化分析模型將樁劃分為埋入土中段和自由懸臂段兩部分，通過
4、改變自由懸臂段長度考慮樁的非線性特性。然后采用數(shù)值算例說明了進(jìn)行非線性分析的必要性及本文差分方法和簡化分析方法的可靠性。2．采用簡化的單樁分柝模型和多分段桿單元模型對獨(dú)立樁承框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了地震反應(yīng)時(shí)程分析。通過大量的數(shù)值分析結(jié)果，總結(jié)了土一結(jié)構(gòu)相互作用效應(yīng)對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)影響的規(guī)律。3．無窮遠(yuǎn)地基的模擬是采用有限元等數(shù)值分析方法進(jìn)行土一結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用整體直接時(shí)程分析的關(guān)鍵問題。本文推導(dǎo)了平面內(nèi)P波作用下的一致邊界公式，并通過平面內(nèi)波動(dòng)數(shù)值分析對常用的粘滯邊界與本文一致邊界的計(jì)算精度進(jìn)行對比，對比表明本文一致邊界比粘滯邊界的計(jì)算精度高。4．對三維土一結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用的整體直接
5、時(shí)程分析進(jìn)行研究。提出了一類簡單適用的三維過渡界面單元，并推導(dǎo)了該過渡界面單元的顯式剛度矩陣。采用界面元和有限元來模擬上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和近域地基，遠(yuǎn)域地基采用人工邊界模擬。編制了土一結(jié)構(gòu)體系地震反應(yīng)的直接時(shí)程分析程序。5．對靜力彈塑性分析(Pushover)方法的物理意義進(jìn)行了有益的探討之后，指出了該方法存在的一些局限，考慮了結(jié)構(gòu)第二、第三兩階振型對結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的影晌，并在把MDOF體系轉(zhuǎn)換為等效SDOF體系和進(jìn)行等效SDOF體系的動(dòng)力時(shí)程分析時(shí)，將結(jié)構(gòu)視為兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)。數(shù)值算例表明：采用本文改進(jìn)的靜力彈塑性分析方法后，計(jì)算結(jié)果精度明顯提高，對結(jié)構(gòu)的損傷評估與試驗(yàn)觀測結(jié)果更
6、為吻合。博士學(xué)位論文6．將改進(jìn)的靜力彈塑性分析方法推廣到士一結(jié)構(gòu)的動(dòng)力相互作用分析領(lǐng)域。為了考慮無窮遠(yuǎn)域地基對波的輻射作用，在等效MDOF體系的剛度矩陣與質(zhì)量矩陣確定之后，采用土一結(jié)構(gòu)整體體系的穩(wěn)態(tài)動(dòng)力反應(yīng)狀態(tài)向量與等效MDOF體系的動(dòng)力平衡方程反演等效MDOF體系的阻尼矩陣。數(shù)值算例表明：用靜力彈塑性分析方法進(jìn)行土一結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用分析是可行的。關(guān)鍵詞：土一結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用；地震反應(yīng)分析；非線性分析；靜力彈塑·陛分析；橫向推力樁：有限元；界面元；人工邊界II博士學(xué)位論文ABSTRACTThedynamicsoil-structureinteraction(SSl)rese
7、archisafrontsubjectinthefieldofcurrentcivilengineering．DynamicSSIhasfavorableorunfavorableeffectonthestructure’Sseismicresponse．SocarryingoutdynamicSSIanalysishasdoublesignificance：guaranteeingthestructuralsafetyandsavingconstructioninvestment．However．onlywiththeexistedtheoryresearchresult
8、s，wecan’tconfirmwhethersoil—structureinteractionhasadvantageouseffectonthestructure’SseismicresponseornotbecauseofthecomplexityofthedynamicSSIanalysis．So，thetheoreticalresearchneedstostrengthenandstrengthenfurther．Afterconsultingalargenumberofret、erences，thefo
