地下结构动力模型及地震响应参数影响研究
发布时间：2021-05-24 14:30
随着地铁及地下商场等越来越普及,地下结构的设计变得越来越重要。在多震国家比如中国,地下结构的抗震设计显得尤为重要。目前,关于地下结构的抗震设计有很多方法,但是,能被广泛运用于实际工程中的却寥寥无几。本文主要研究土与结构相互作用的影响,采用运用广泛的温克尔模型,研究这些因素对地基弹簧系数的影响规律,最后扩展到非线性地基弹簧对振动的影响。本文研究主要分为三个部分,第一部分运用量纲分析的方法,改进了原有的温克尔地基弹簧系数,系数的推导考虑了结构的直径、埋深、结构种类、固定方式、埋置方式、地基土的粘滞系数、地震频率等影响因素,结合了理论推导和实验拟合验证的方法,为地基系数的合理确定提供了新的思路。本部分详细讨论了土弹簧系数受到地震加载频率、结构埋深和结构尺寸的变化影响。研究发现,随着地震频率的增大,土弹簧的应变率效应增大,刚度增大;随着结构尺寸的增大,结构对周围土体的影响范围增大,相同的应力作用下,土弹簧的刚度随着结构尺寸的增大逐渐减小;随着埋深的增大,按照太沙基的“土拱效应”理论,上覆土的压应力随着埋深的增大而增大,最后趋于定值,所以地基系数也随着埋深的增大而增大,最后趋于定值。第二部分将本...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 抗震方法分类
1.3 土与结构相互作用研究现状
1.3.1 地基弹簧系数研究历史和现状
1.3.2 地基模型理论研究
1.3.3 地基模型计算方法
1.3.4 小结
1.4 本文研究意义方法及研究内容
1.4.1 研究意义及方法
1.4.2 研究内容
第2章 地基系数的量纲计算
2.1 量纲分析概述
2.1.1 量纲
2.1.2 量纲分析的基本原理[81]
2.2 地基系数的量纲分析
2.2.1 地基系数的量纲
2.2.2 控制参数确定
2.2.3 量纲分析
2.3 压缩弹簧系数
2.3.1 弹簧系数与频率的关系
2.3.2 弹簧系数与尺寸的关系
2.3.3 正压弹簧系数与埋深的关系
2.4 剪切弹簧系数
2.5 结论
第3章 振动影响因素研究
3.1 刚体结构算例
3.1.1 频率对结构振动的影响
3.1.2 尺寸对结构振动的影响
3.1.3 埋深对结构振动的影响
3.2 总结
第4章 竖向地震作用下地下结构非线性振动过渡阶段研究
4.1 非线性的研究现状
4.2 运动方程的建立
4.3 运动方程求解
4.4 非线性程度对于结构振动规律的影响
4.4.1 k3对结构振动的影响
4.4.2 地震强度对结构振动的影响
4.5 结论
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大开地铁车站地震破坏模拟与机理分析[J]. 杜修力,马超,路德春,许成顺,许紫刚. 土木工程学报. 2017(01)
[2]载荷试验尺寸效应及地基承载力确定方法探讨[J]. 张玉成,杨光华,胡海英,刘翔宇,骆以道,姜燕. 岩土力学. 2016(S2)
[3]日本阪神地震中大开地铁车站地震破坏机理分析[J]. 杜修力,王刚,路德春. 防灾减灾工程学报. 2016(02)
[4]地下结构地震反应分析拟静力法与动力非线性时程法的比较[J]. 洑旭江,常素萍,陈国兴. 地震工程与工程振动. 2016(01)
[5]不同区位下城市地下空间发展现状分析[J]. 郦佳琪,郭宗逵. 经营管理者. 2016(02)
[6]不同埋深的山岭隧道洞身段地震动力响应振动台试验研究[J]. 陶连金,许淇,李书龙,侯森,安林轩. 工程抗震与加固改造. 2015(06)
[7]不同埋深隧道的地震响应振动台试验研究[J]. 高峰,孙常新,谭绪凯,朱艺,李虎. 岩土力学. 2015(09)
[8]考虑成层土变异性的等效基床系数分析[J]. 朱令,丁文其,王瑞,刘洪洲,方磊. 岩石力学与工程学报. 2014(S1)
[9]基床系数确定方法的讨论[J]. 张蕾,高广运,高盟. 地下空间与工程学报. 2011(04)
[10]浅埋地下结构顶板在竖向地震作用下的动力响应[J]. 陈灿寿,戚承志,钱七虎,李信桥. 世界地震工程. 2010(04)
硕士论文
[1]土与结构接触面力学特性研究[D]. 董景刚.大连理工大学 2011
[2]土-结构相互作用混合试验方法的数值模拟[D]. 罗伟兵.哈尔滨工业大学 2010
[3]盾构隧道垂直土压力松动效应的研究[D]. 加瑞.河海大学 2007
[4]基于土-结构动力相互作用理论的地铁隧道抗震的非线性分析[D]. 张鸿.天津大学 2004
本文编号：3204347
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 抗震方法分类
1.3 土与结构相互作用研究现状
1.3.1 地基弹簧系数研究历史和现状
1.3.2 地基模型理论研究
1.3.3 地基模型计算方法
1.3.4 小结
1.4 本文研究意义方法及研究内容
1.4.1 研究意义及方法
1.4.2 研究内容
第2章 地基系数的量纲计算
2.1 量纲分析概述
2.1.1 量纲
2.1.2 量纲分析的基本原理[81]
2.2 地基系数的量纲分析
2.2.1 地基系数的量纲
2.2.2 控制参数确定
2.2.3 量纲分析
2.3 压缩弹簧系数
2.3.1 弹簧系数与频率的关系
2.3.2 弹簧系数与尺寸的关系
2.3.3 正压弹簧系数与埋深的关系
2.4 剪切弹簧系数
2.5 结论
第3章 振动影响因素研究
3.1 刚体结构算例
3.1.1 频率对结构振动的影响
3.1.2 尺寸对结构振动的影响
3.1.3 埋深对结构振动的影响
3.2 总结
第4章 竖向地震作用下地下结构非线性振动过渡阶段研究
4.1 非线性的研究现状
4.2 运动方程的建立
4.3 运动方程求解
4.4 非线性程度对于结构振动规律的影响
4.4.1 k3对结构振动的影响
4.4.2 地震强度对结构振动的影响
4.5 结论
第5章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大开地铁车站地震破坏模拟与机理分析[J]. 杜修力,马超,路德春,许成顺,许紫刚. 土木工程学报. 2017(01)
[2]载荷试验尺寸效应及地基承载力确定方法探讨[J]. 张玉成,杨光华,胡海英,刘翔宇,骆以道,姜燕. 岩土力学. 2016(S2)
[3]日本阪神地震中大开地铁车站地震破坏机理分析[J]. 杜修力,王刚,路德春. 防灾减灾工程学报. 2016(02)
[4]地下结构地震反应分析拟静力法与动力非线性时程法的比较[J]. 洑旭江,常素萍,陈国兴. 地震工程与工程振动. 2016(01)
[5]不同区位下城市地下空间发展现状分析[J]. 郦佳琪,郭宗逵. 经营管理者. 2016(02)
[6]不同埋深的山岭隧道洞身段地震动力响应振动台试验研究[J]. 陶连金,许淇,李书龙,侯森,安林轩. 工程抗震与加固改造. 2015(06)
[7]不同埋深隧道的地震响应振动台试验研究[J]. 高峰,孙常新,谭绪凯,朱艺,李虎. 岩土力学. 2015(09)
[8]考虑成层土变异性的等效基床系数分析[J]. 朱令,丁文其,王瑞,刘洪洲,方磊. 岩石力学与工程学报. 2014(S1)
[9]基床系数确定方法的讨论[J]. 张蕾,高广运,高盟. 地下空间与工程学报. 2011(04)
[10]浅埋地下结构顶板在竖向地震作用下的动力响应[J]. 陈灿寿,戚承志,钱七虎,李信桥. 世界地震工程. 2010(04)
硕士论文
[1]土与结构接触面力学特性研究[D]. 董景刚.大连理工大学 2011
[2]土-结构相互作用混合试验方法的数值模拟[D]. 罗伟兵.哈尔滨工业大学 2010
[3]盾构隧道垂直土压力松动效应的研究[D]. 加瑞.河海大学 2007
[4]基于土-结构动力相互作用理论的地铁隧道抗震的非线性分析[D]. 张鸿.天津大学 2004
本文编号：3204347
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3204347.html
