论文部分内容阅读
现行的结构抗震设计和分析方法大多数没有考虑土-结构相互作用的影响,直接建立在刚性基础之上,但研究表明,土-结构相互作用对结构的地震反应有重要影响。一般情况下,它能延长结构的基本周期,增大结构顶点位移。能力谱法作为对结构基于性能抗震设计理论的方法,一直能引起许多学者的兴趣,但这些研究成果也主要限于刚性地基条件下。本文尝试采用能力谱方法进行考虑土-结构相互作用的分析。依据FEMA440,土-结构相互作用分为地基柔性效应、运动学效应和地基阻尼效应三部分内容,并应用于能力谱法求解结构性能点的方法中。首先,以m法建立了考虑土-结构相互作用的8层和15层的钢筋混凝土框架模型,并对其进行Pushover分析,得到结构的基底剪力与顶点位移的推覆曲线,并转化为单自由度体系以谱位移和谱加速度为横纵坐标的能力谱。然后,选取了规范谱和适合Ⅱ、Ⅲ类场地的14条实际地震波的反应谱作为初始需求谱,进行运动学效应和地基阻尼效应的修正,得到考虑土-结构相互作用后的需求谱。将两种曲线画在同一坐标系中,以性能点轨迹法求得结构的性能点。另外还求得了不考虑土-结构相互作用和仅考虑地基柔性效应的性能点,通过分析基底剪力与顶点位移的不同,阐明了土-结构相互作用的影响。以选择的14条实际地震记录为地震动输入,对结构进行了非线性动力时程分析。从楼层位移、层间位移、层间剪力和塑性铰等方面与考虑土-结构相互作用的能力谱法作对比,考虑土-结构相互作用的能力谱法计算所得楼层位移和层间位移均比时程分析大,而层间剪力要比时程分析小。本文的研究结果可以为今后基于土-结构相互作用的结构设计提供一些建议,并对以后进一步的试验研究有一定的帮助。