非饱和砂土动力特性与桩-土-框架结构抗震性能研究

发布时间：2017-11-24 21:22

  本文关键词：非饱和砂土动力特性与桩-土-框架结构抗震性能研究

  更多相关文章： 土-结构相互作用 循环剪切 场地效应 动力特性 Opensees

【摘要】：近年来大地震频繁发生,给人们带来巨大的灾难,尤其是随着社会的发展、财富和人口的高度集中,地震灾害所引起的破坏后果会更严重。根据地震灾害后的现场状况,为了减轻和减少地震灾害带来的破坏,越来越多从事地震灾害研究的科研工作者和工程技术人员意识到有必要将上部结构和基础作为一个整体来设计。因此本文将工作重心放在研究地震作用下土体的动力特性,以及土-结构相互作用(Soil-Structure Interaction,简称SSI)问题,通过一系列室内非饱和砂土动力循环剪切试验,深入研究了土的动力特性。根据已有文献,对四类场地进行了场地效应分析。在此基础上,建立了刚性地基、浅基础、考虑桩-土-上部结构相互作用的有限元模型,通过在模型左下角输入地震波,得到结构的一些动力反应特性。本文希望通过一系列理论分析与试验研究对土体的力学特性和SSI问题有一个深入的认识,共分四个章节,每章的主要内容有:(1)对当前一些国内外土-结构动力相互作用研究现状和发展概况进行了汇总,评述了已有研究成果的优缺点,并提出本文针对这一问题的研究思路和方法。(2)针对不同含水率、不同剪应变对非饱和砂土的动力特性的影响进行了循环剪切试验研究,并分析总结了含水率、剪应变对非饱和砂土的动力学特性影响规律,取得了实验场地非饱和砂土的动力特性参数,为后续有限元建模分析打下了基础。(3)对四类不同场地分别进行了场地效应分析,在基岩处输入地震波,分析并得到峰值加速度随着土层深度的高低变化曲线和随深度变化的反应谱三维曲线的规律特性,同时对非饱和土和饱和土有限单元的应力应变曲线进行了分析。(4)根据已有文献的数值模拟和试验结果,利用Opensees有限元分析软件建立了刚性地基、浅基础、考虑桩-土-上部结构相互作用有限元模型,通过对比分析,从结构的最大水平位移、层间位移角、桩基沿桩身最大弯矩和位移等变化来研究桩-土介质-上部结构相互作用体系的抗震性能。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU435

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本文编号：1223681