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《基于opensees的樁基橫向動(dòng)力特性數(shù)值模擬研究》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(kù)。
1、分類號(hào):密級(jí):UDC:編號(hào):河北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文基于Opensees的樁基橫向動(dòng)力特性數(shù)值模擬研究論文作者:孫偉民學(xué)生類別:全日制學(xué)科門類:工學(xué)學(xué)科專業(yè):防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程指導(dǎo)教師:李雨潤(rùn)職稱:副教授資助基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào):51008110);河北省自然科學(xué)基金(編號(hào):E2013202118);中國(guó)博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2014M561169);河北省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳項(xiàng)目(2014-231)DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnol
2、ogyforTheMasterDegreeofDisasterPreventionandReductionEngineeringandProtectiveEngineeringTHESTUDYONNUMERICALSIMULATIONOFPILELATERALDYNAMICCHARACTERISTICSBASEONOPENSEESbySunWeiminSupervisor:Prof.LiYurunDecember2014ThisworksupportedbyNationalNaturalScienceFou
3、ndationofChina.No.51008110;NaturalScienceFoundationofHebei.No.E2013202118ConstructionDepartmentofHebei.No.2007-223;ChinaPostdoctoralScienceFundProjectNo.2014M561169;HebeiProvincialDepartmentofhousingandurbanruraldevelopmentprojectNo.2014-231原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交
4、的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下,進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本學(xué)位論文不包含任何他人或集體已經(jīng)發(fā)表的作品內(nèi)容,也不包含本人為獲得其他學(xué)位而使用過的材料。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人或集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名:日期:2014.11.04關(guān)于學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)的說明本人完全了解河北工業(yè)大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的以下規(guī)定:學(xué)校有權(quán)采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文;學(xué)校有權(quán)提供本學(xué)位論文
5、全文或者部分內(nèi)容的閱覽服務(wù);學(xué)校有權(quán)將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索、交流;學(xué)校有權(quán)向國(guó)家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名:日期:2014.11.04導(dǎo)師簽名:日期:2014.11.04摘要樁基在工程中的廣泛應(yīng)用使得對(duì)其研究顯得尤為重要,而在可液化場(chǎng)地中的樁基的復(fù)雜受力研究觀點(diǎn)尚未達(dá)成一致。故對(duì)在動(dòng)力作用下樁基的動(dòng)力相互作用的研究有著重要意義。本文重點(diǎn)研究樁—土—承臺(tái)結(jié)構(gòu)在動(dòng)力作用下的研究,并運(yùn)用Opensees軟件進(jìn)行數(shù)值模
6、擬分析。隨后提出單樁下樁基抗震簡(jiǎn)化模型,并對(duì)其進(jìn)行參數(shù)敏感性研究分析。主要研究工作如下:首先,在小型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)設(shè)計(jì)中,第一次采用新型的FBG數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),以確保能夠得到精確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。此外,對(duì)試驗(yàn)用土進(jìn)行篩選,制作模型箱和模型樁,對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行布置,并對(duì)多種試驗(yàn)工況進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過同時(shí)設(shè)置非接觸式激光位移計(jì)進(jìn)一步驗(yàn)證FBG測(cè)量系統(tǒng)在振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)中應(yīng)用的可行性。其次,使用OpenseesPL有限元軟件對(duì)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬分析,通過對(duì)試驗(yàn)各種工況進(jìn)行模擬并對(duì)比后發(fā)現(xiàn),OpenseesPL有限元軟件不僅可以很好的模
7、擬液化土中樁基橫向動(dòng)力響應(yīng)問題,并且計(jì)算收斂速度比其他相關(guān)有限元軟件快,模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果符合較好。最后,通過對(duì)常用的Winkler彈性地基梁模型分析,首次運(yùn)用Opensees軟件建立土體—單樁—承臺(tái)體系二維有限元模型,模型中同時(shí)考慮自由場(chǎng)土體對(duì)樁基動(dòng)力響應(yīng)的影響。得出以下主要結(jié)論:(1)對(duì)于砂土動(dòng)力p-y單元,內(nèi)摩擦角對(duì)其影響最大,重度次之。(2)對(duì)于黏土動(dòng)力p-y單元,不排水抗剪強(qiáng)度影響最大,極限承載力一半時(shí)的應(yīng)變值也對(duì)其影響較大。(3)自由場(chǎng)土體長(zhǎng)度對(duì)樁結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)的影響,當(dāng)自由場(chǎng)長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)時(shí),土體特
8、性對(duì)其影響可以忽略,當(dāng)自由場(chǎng)土體長(zhǎng)度為300米時(shí)能夠滿足計(jì)算要求。關(guān)鍵字:振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)Opensees液化土動(dòng)力p-y單元自由場(chǎng)IABSTRACTApilefoundationisusedwidelyinengineering,whichmakesthestudythereonspecificallyimportant.However,theviewsofthecomplicatedforceofthepilefo