考虑土—结构相互作用高层结构静、动力非线性分析方法应用及对比研究

来源 :同济大学土木工程学院 同济大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ffftty
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2008年5月12日发生在四川省汶川县的8.0级地震所造成的人民生命财产损失,再次昭示了房屋结构的抗震性能研究任重道远。Pushover分析方法是得到研究人员及工程人员认可的一个有效的对结构进行抗震性能评估的工具,并被广泛运用。但在对结构进行pushover分析时,往往假定结构地基对上部结构的约束作用为完全刚性,忽略了土—结构相互作用对结构抗震性能的影响。本文针对这一现状,对考虑相互作用的高层结构体系应用pushover进行分析的相关问题进行了探讨,并采用动力非线性分析方法进行对比研究。主要内容包括: 1.运用子结构方法,将无界土体作为一个动力子结构来分析,确定与结构相连接的那些节点自由度的力—位移关系,采用弹簧—阻尼器体系对这一关系进行模拟。 2.介绍并比较现在通用的有限元分析软件,讨论各自实现结构建模和pushover分析的方法及不足,介绍ANSYS软件在对结构构件及弹簧阻尼器单元模拟方面的功能。 3.对两个高层结构分别建立考虑多种地基约束模式的有限元模型,讨论上部结构刚度、基础埋深等因素对考虑土—结构相互作用体系的整体结构动力刚度的影响,之后分别对上述有限元单元模型进行pushover分析,讨论基于刚性地基假设的加载模式对相互作用体系的适用性,考察考虑相互作用对结构抗震性能评估的影响, 4.选择一条人工波和一个实际地震动记录作为地震动输入,对上述有限元模型进行非线性时程分析,比较分析计算结果,进一步考察考虑相互作用对结构抗震性能评估的影响,检验pushover分析得到的结论,并分析地震激励下地震力沿结构竖向的分布规律,寻求修正相互作用体系侧向加载模式的方法。
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